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關鍵詞：AKK菌

2021年統計顯示，我國約有40%的成年人患有高血脂癥。

我們身邊每10個人中就有4個高血脂癥，其中70%的高血脂癥患者并不重視自己的血脂異常情況，這就導致很多人錯過了最佳治療時機，殊不知我國每年有超過400萬人死于高血脂并發癥。


研究背景

越來越多的研究表明，腸道微生物群的穩態破壞（即微生物失調）與人類各種疾病的發展有關。在炎癥性腸病等腸道并發癥、類風濕性關節炎和2型糖尿病中，患者腸道微生物群中的α-多樣性（即物種豐富度）降低，這意味著特定的細菌物種在這些疾病發展期間或之前已經消失。Akkermansia muciniphila是一種特定的細菌種類，其豐度與炎癥性腸病、自閉癥和代謝綜合征等疾病呈負相關。
A. muciniphila是人類和嚙齒動物腸道微生物群的共生成員，已被確定為一種有益細菌。盡管A. muciniphila有益作用的潛在機制尚未完全明白，但有人提出它們涉及對腸道屏障完整性和炎癥的影響。由于A. muciniphila的粘蛋白降解能力引起的粘蛋白產量增加，A. muciniphila可以抵消代謝性內毒素血癥并改善腸道屏障完整性。A. muciniphila在腸道和其他組織中都具有有益的免疫調節特性。動脈粥樣硬化是一種血管壁的慢性、低度炎癥性疾病。血管壁炎癥是高脂血癥的主要誘因之一。實驗模型研究支持抑制炎癥以延緩動脈粥樣硬化進展的有益作用，因此，減少炎癥作為降低心血管風險的策略是一種可行的方法。鑒于A. muciniphila有益的免疫調節作用，A. muciniphila可能有望減輕動脈粥樣硬化。
事實上，在最近的一項研究中，A. muciniphila減少了載脂蛋白E缺陷（Apoe -/-）小鼠的全身炎癥和動脈粥樣硬化病變的發展，這可能是通過改善內毒素血癥。該研究通過在同時表達突變的人類APOE*3基因和人類CETP基因的雙轉基因小鼠模型中，用飲食誘導高脂血癥和動脈粥樣硬化的發展，旨在研究口服A. muciniphila對高脂血癥 APOE*3-Leiden（E3L）.CETP小鼠的脂質代謝、免疫和袖帶誘導的新內膜形成的影響。


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結腸粘液被認為是有效保護結腸免受毒素和病原微生物入侵的第一道物理屏障，由廣泛糖基化的粘蛋白2（MUC2）產生和維持，該粘蛋白由杯狀細胞分泌，大約每小時更新一次內部粘液層。據報道，慢性應激引起的腸道通透性增強和腸道微生物群失調會導致粘膜免疫反應和腸道炎癥。然而，腸道微生物群及其對腦-腸軸內結腸粘液的影響之間的關系值得進一步研究。
該研究通過慢性束縛應激（CRS）建立小鼠抑郁模型，來研究CRS對葡聚糖硫酸鈉（DSS）誘導的結腸炎的影響。此外，還進行腸道微生物群移植實驗以研究腸道微生物群與結腸黏膜屏障之間的因果關系。

研究內容

9至13周齡的雄性E3L.CETP小鼠喂食含有1%膽固醇和0.05%膽酸鹽的致動脈粥樣硬化西式飲食7 周，所有小鼠隨意接受水和食物。每周測量每籠的體重和食物攝入量。經過3周喂食后，根據年齡、體重和血脂水平將小鼠分為兩組，然后每天口服灌胃100 μL無氧PBS 或含2 × 108 CFU A. muciniphila MucT（ATTC BAA-835）的無氧PBS，均含2.5%甘油，持續4周。第0、2和4周在禁食4小時后采集尾部血樣用于血脂測定。在第0周和第4周收集新鮮糞便樣本進行分析。通過在雙腿股動脈周圍放置非收縮聚乙烯袖帶（Portex，UK）誘導新內膜形成，小鼠用咪達唑侖/美托咪定/芬太尼的混合物麻醉，手術后用阿替美唑/氟米尼的混合物拮抗小鼠的麻醉，然后直接給予丁丙諾啡以減輕疼痛，在開始A. muciniphila治療后2周放置袖帶，并在2周后處死小鼠，用PBS或A. muciniphila處理4周后，小鼠被咪達唑侖/芬太尼/右旋糖苷/NaCl混合物麻醉，門靜脈樣品在層流柜中的無熱原管中獲得，通過門靜脈出血處死小鼠，然后解剖腸系膜淋巴結和盲腸，流式細胞術測定腸系膜淋巴結免疫成分，收集股動脈評估新內膜形成。


研究結果

A. muciniphila 降低血漿脂質


為研究施用A. muciniphila對代謝和免疫參數以及新內膜形成的影響，高脂血癥雄性 E3L.CETP小鼠每天口服2 × 108 CFU A. muciniphila，持續4周。作為對照組，E3L.CETP小鼠用等體積的PBS處理。監測小鼠A. muciniphila的豐度、體重和食物攝入量，以及空腹血脂水平。結果表明，在研究結束時每天用A. muciniphila灌胃導致糞便中的CFU水平高出100000倍，盲腸中的CFU水平高出1000倍。單次灌胃A. muciniphila導致CFU水平類似增加，表明A. muciniphila定植于小鼠的胃腸道。A. muciniphila給藥導致體重略有下降，與對照相比不影響食物攝入量。A. muciniphila不影響白色脂肪組織重量；然而，與對照組相比，肩胛間棕色脂肪組織重量有降低的趨勢。與對照組相比，A. muciniphila在治療2和4周后顯著降低空腹血漿總膽固醇（TC）和甘油三酯（TG）水平。總之，A. muciniphila治療會降低體重以及血漿TC和TG水平。

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圖 A. muciniphila降低體重和血脂水平

A. muciniphila 傾向于降低門脈LPS水平


為評估A. muciniphila是否對抗內毒素血癥，測量了門靜脈血清中的LPS水平。與對照組相比，A. muciniphila給藥傾向于將門靜脈血清LPS水平降低約60%。

A. muciniphila 調節腸系膜淋巴結免疫細胞的組成并降低其激活狀態


接下來評估A. muciniphila對體內免疫系統的影響。腸系膜淋巴結（mLN）是營養物質和微生物物質從腸固有層進入淋巴液的“首過”器官。因此，它是對食物顆粒和共生物產生耐受性的關鍵部位，但同時它也充當防火墻以防止微生物系統性傳播。使用流式細胞術研究A. muciniphila對mLNs中局部免疫細胞群的影響，結果發現，A. muciniphila對浸潤mLNs的樹突狀細胞（DCs）的百分比沒有影響，但增加了B細胞總數并顯著減少中性粒細胞總數和總T細胞群。隨后研究mLNs中DC、B細胞和T細胞的各種亞群的組成發現，A. muciniphila對各種DC亞群的百分比沒有影響。然而，A. muciniphila傾向于減少CD11b-CD103+（組織駐留）DC上的抗原呈遞分子MHCII并降低該標志物在CD11b+CD103-DCs亞群上的表達。這些數據表明這些DC亞群的活性降低。

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圖 A. muciniphila調節腸系膜淋巴結中的免疫細胞群



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圖 A. muciniphila不影響樹突細胞亞群的百分比，但降低mLNs中DCs上MHC-II的表達


A. muciniphila不影響濾泡B細胞或黏膜B細胞在總B細胞群中的百分比，表明總B細胞群的增加不能歸因于這些特定B細胞亞群的變化。然而，A. muciniphila降低了T細胞共刺激分子CD86在兩個濾泡和粘膜B細胞群的表達。A. muciniphila不影響mLNs中的調節性T細胞。總之，A. muciniphila影響免疫細胞組成，并可能降低免疫細胞的激活狀態，從而在體內對mLN發揮免疫調節特性。


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圖上 A. muciniphila不影響mLNs中濾泡和粘膜B細胞的豐度，但降低了它們的CD86表達

圖下 A. muciniphila在離體LPS刺激的血液中增加了IL-10的分泌


A. muciniphila在全血刺激后增加抗炎IL-10反應


作為A. muciniphila在mLNs中局部調節免疫系統，進一步研究了A. muciniphila對離體LPS刺激全血的影響，作為全身炎癥的指標。與全血對照小鼠相比，盡管總體IL-10水平非常低，但A. muciniphila傾向于增加未受刺激的全血IL-10水平并增加LPS刺激的IL-10反應。用A. muciniphila治療不影響未刺激或LPS刺激的TNF-α反應。這些發現表明A. muciniphila增加了全血（未）刺激的IL-10 反應，從而調節全身細胞因子的分泌。

A. muciniphila不能阻止新內膜的形成


接下來評估灌喂A. muciniphila是否阻止了新內膜形成，這是再狹窄和動脈粥樣硬化的共同特征。與對照組相比，每天用A. muciniphila治療4周并沒有減少新生內膜面積。此外，A. muciniphila不調節巨噬細胞的新內膜含量、血管平滑肌細胞、膠原蛋白。這些數據表明，盡管A. muciniphila具有降脂和免疫調節特性，但在這段時間內并沒有減少新內膜的形成和血管病變的組成。


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圖 A. muciniphila不影響新內膜的形成和組成




研究結論

人工提高小鼠體內AKK菌豐度，可降低血漿總膽固醇和甘油三酯水平，并影響腸系膜淋巴結中的免疫細胞組成，其中總B細胞群增加，總T細胞和中性粒細胞群減少。重要的是，AKK菌降低了樹突細胞上激活標記MHCII和B細胞上CD86的表達。AKK菌還增加全血離體脂多糖刺激的IL-10釋放，但它不會影響新內膜的形成或組成。總之，用AKK菌治療4周可發揮降脂和免疫調節作用，但不足以抑制高脂血癥E3L.CETP小鼠的新內膜形成。




 研究報告原文詳見：

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