Исследование повреждения и механизмов действия различных доз сырого кукурузного крахмала на функцию слизистого барьера кишечника у мышей

JING Jinyan ,  

WEN Yi ,  

WANG Ying ,  

LAN Jiaoli ,  

YANG Min ,  

摘要

Целью является исследование влияния различных доз устойчивого крахмала второго типа из сырой кукурузной муки (UCCS) на функцию слизистого барьера кишечника у мышей и потенциальных механизмов. 20 мышей C57BL/6 были случайным образом разделены на 4 группы: контрольная (обычный корм) и UCCS с низкой (188,8 г/кг), средней (314,8 г/кг) и высокой (440,6 г/кг) дозой. В течение эксперимента динамически контролировали массу тела мышей и индекс активности заболевания (DAI). Через 8 недель измеряли длину толстой кишки; гистологическое исследование с окраской HE и подсчет воспалительного балла; иммунная флуоресценция для выявления экспрессии и ко-локализации плотных контактов ZO-1, E-кадгерина и виллина; ELISA для определения уровней воспалительных цитокинов в сыворотке (IL-6, TNF-α, IL-1β, MIP-1α/CCL3) и кальпротектина в кале; секвенирование 16S рРНК для анализа структуры микробиоты кишечника и прогнозирования функций. По сравнению с контролем длина толстой кишки у мышей из групп UCCS значительно сократилась (P=0,0005), воспалительный балл значительно увеличился (P=0,0133). Иммунная флуоресценция показала значительное снижение экспрессии и ко-локализации ZO-1 и виллина в кишечной слизистой у групп UCCS (P<0,05). Уровни IL-6 (P=0,0064), TNF-α (P=0,0001), IL-1β (P=0,0014) и MIP-1α/CCL3 (P<0,0001) в сыворотке значительно повысились, а уровень кальпротектина в кале на ранних этапах вмешательства (1-2 недели) значительно возрос (P<0,05). Секвенирование 16S rРНК показало значительные изменения β-разнообразия кишечной микробиоты после вмешательства UCCS (P<0,05). Наблюдалось значительное обогащение относительной абундантности бутирогенерирующих клостридий UCG-014 (Clostridia_UCG-014) и патогенного десульфовибриона (Desulfovibrio), а также снижение уровня Akkermansia и Dubosiella, связанных с иммунной регуляцией. Прогноз функциональных возможностей PICRUSt2 показал, что UCCS влияет на энергетический обмен, антиоксидантную активность и серный цикл микробиоты. Вывод: UCCS может вызывать воспаление кишечника и повреждение функции слизистого барьера за счет нарушения гомеостаза кишечной микробиоты и метаболического баланса. Данное исследование предупреждает об осторожности в применении UCCS из-за риска повреждения кишечника, связанного с дозой.

关键词

сырой кукурузный крахмал;кишечная микробиота;воспаление кишечника;слизистый барьер;устойчивый крахмал

阅读全文