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螺旋藻藻蓝蛋白体内外抗肝纤维化机理研究
翟诗翔
Subtype硕士
2020-05-28
Training institution中国科学院烟台海岸带研究所
Degree Grantor中国科学院大学
Place of Conferral中国科学院烟台海岸带研究所
Degree Name理学硕士
Degree Discipline海洋生物学
Keyword藻蓝蛋白 肝纤维化 肝星状细胞 肠道微生物 I 型胶原
Abstract肝脏疾病在我国有很高的发病率,肝纤维化是肝脏疾病加重的一个必经过程,防治肝纤维化是防止肝脏疾病加重的有效手段。肝星状细胞(hepatic stellate cells,HSC)激活后,产生I型胶原(collagen type I,Co-I)等胞外基质是肝纤维化发生的关键,此外,肠道中的微生物及微生物相关分子模式(microbial-associated molecular patterns,MAMPs)也能通过肝肠循环到达肝脏,引起肝脏炎症,促进肝纤维化的发展。藻蓝蛋白(phycocyanin,PC)因为具有抗氧化、抗炎和增强免疫等特性,在食品领域有着广泛的应用,也具有潜在的药用价值。之前的很多研究表明PC具有保肝作用,但PC缓解肝纤维化的机理尚不明确,为了揭示PC缓解肝纤维化的具体机制,推动PC的精准应用,我们通过体内和体外实验,探究了PC对肝纤维化的具体影响,以及肠道微生物在PC缓解肝纤维化过程中所起的作用。 在体外实验中,我们用脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)活化大鼠肝星状细胞HSC-T6,探究了不同浓度的PC对HSC-T6细胞增殖与凋亡的影响。结果显示10、100和1000 μg/mL的PC作用48 h后显示了对HSC-T6较好的抑制率,1000 μg/mL PC对细胞的抑制率能达到60%以上,且呈剂量依赖性。使用激光共聚焦显微镜观察到PC能进入到HSC-T6的细胞质中。普通光学显微镜下观察到PC干预后能使细胞变圆、皱缩。qRT-PCR的结果显示PC干预能促进凋亡相关蛋白Caspase3的表达,抑制肝纤维化标志物Co-I的表达。结果表明PC能够抑制HSC的增殖,促进HSC的凋亡,从而减少了Co-I等胞外基质的产生,缓解了肝纤维化。 在体内实验中,我们利用CCl4腹腔注射诱导了大鼠肝纤维化,探究了PC干预后肝脏的纤维化状态及肠道微生物的变化。结果显示每天灌胃100 mg/kg的PC显著改善了CCl4诱导大鼠的肝纤维化程度,降低了肝脏中纤维化标志物Co-I和α-平滑肌肌动蛋白(alpha-smooth muscle actin, α-SMA)等胞外基质的表达,降低了肝脏组织中的炎性浸润和纤维交联。16S rRNA高通量测序结果显示CCl4诱导使大鼠肠道微生物发生了紊乱,增加了厚壁菌门的(Firmicutes)丰度,降低了拟杆菌门(Bacteroidetes)的丰度,而PC干预抑制了CCl4造成的Firmicutes的丰度升高和Bacteroidetes的丰度降低,改善了肠道微生物的组成和结构。此外,CCl4还降低了具有抗炎活性的益生菌拟杆菌属(Bacteroides)、副拟杆菌属(Parabacteroides)、布劳特氏菌属(Blautia)的丰度,PC干预显著增加了具有抗炎活性的益生菌布劳特氏菌属(Blautia)和具有肠屏障保护作用的益生菌别样棒菌属(Allobaculum)的丰度,说明PC能够通过调节肠道微生物的组成和结构降低机体的炎症水平,从而缓解肝纤维化。 综上,我们的结果表明PC在体内外均具有缓解肝纤维化的能力。一方面,PC能够通过促进HSC的凋亡,减少纤维化标志物Co-I等胞外基质的产生,发挥抗肝纤维化作用;另一方面,PC通过增加肠道中具有抗炎活性的益生菌的丰度,降低了机体炎症水平,从而阻遏了肝纤维化的发展。
MOST Discipline Catalogue理学 ; 理学::海洋科学
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.yic.ac.cn/handle/133337/24231
Collection中科院烟台海岸带研究所知识产出_学位论文
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GB/T 7714
翟诗翔. 螺旋藻藻蓝蛋白体内外抗肝纤维化机理研究[D]. 中国科学院烟台海岸带研究所. 中国科学院大学,2020.
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