CN120118807A - 一株Mediterraneibacter faeces菌株及其在缓解代谢相关脂肪性肝病中的应用 - Google Patents
一株Mediterraneibacter faeces菌株及其在缓解代谢相关脂肪性肝病中的应用 Download PDFInfo
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Abstract
本申请涉及生物技术领域,具体公开了一株Mediterraneibacter faeces菌株及其在缓解代谢相关脂肪性肝病中的应用。本申请从健康人粪便中发现的Mediterraneibacter faeces菌株可以应用于预防、缓解和/或治疗代谢相关脂肪性肝病,由动物实验结果可知,小鼠的肝细胞脂肪变性得到缓解,肝细胞气球样变减少,说明采用该菌株可以改善代谢相关脂肪性肝病小鼠的肝脏脂肪变性和炎症反应。并且,采用该菌株干预代谢相关脂肪性肝病小鼠的肝功能及脂代谢,可以下调代谢相关脂肪性肝病小鼠血清中的ALT、AST、TG、CHO及LDL水平。
Description
技术领域
本申请涉及生物技术领域,尤其是涉及一株Mediterraneibacter faeces菌株及其在缓解代谢相关脂肪性肝病中的应用。
背景技术
随着饮食结构的变化与生活方式的转变,代谢相关脂肪性肝病(Metabolic-associated Fatty Liver Disease,MAFLD)以肝脏内脂肪沉积和弥漫性肝细胞大泡性脂肪变性为主要特征,伴随着炎症反应和损伤修复可进一步发展为代谢相关脂肪肝炎(Metabolic-associated Steatohepatitis,MASH),乃至肝硬化和肝癌。当疾病进展到MASH阶段还会引发2型糖尿病、慢性肾病、结直肠癌等肝外疾病以及脑卒中、心肌梗塞等心血管高危重症。尽管今年4月FDA批准了第一个MASH治疗药物- resmetirom (Rezdiffra),然而服用52周后患者的缓解率仍不超过30%。因此,寻找有效治疗MASH的化合物或微生物已经成为全球药物研发的热点和迫切需求。
肠道菌群可以通过“肝肠轴”直接影响肝脏的稳态和疾病进展。毛螺菌科(Lachnospiraceae)是人类肠道中的核心菌群之一,从出生起就定植于肠腔,并在宿主一生中其物种丰富度及其相对丰度不断增加。毛螺菌参与多种碳水化合物的代谢,也是产生乙酸和丁酸的主要菌株。然而,已有研究报道,毛螺菌科不同种属的菌株对于的人体健康存在有害或有益的作用。目前,关于Mediterraneibacter属的菌株在MAFLD进展中的作用迄今仍未报道。
发明内容
本申请的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一株Mediterraneibacter faeces菌株及其在缓解代谢相关脂肪性肝病中的应用。
为实现上述目的,本申请采取的技术方案为:
本申请提供了一株Mediterraneibacter faeces菌株,所述Mediterraneibacterfaeces菌株为Mediterraneibacter faecesGZSY1899,已于2024年08月07日保藏于广东省微生物菌种保藏中心,保藏编号为GDMCC No:64990,分类名为Mediterraneibacterfaeces,保藏地址:广州市先烈中路100号大院59号楼5楼。
本申请从健康人粪便中分离出一株Mediterraneibacter faeces菌株,将其命名为Mediterraneibacter faecesGZSY1899,本申请所用的Mediterraneibacter faeces菌株属于毛螺菌,Mediterraneibacter属。
本申请的Mediterraneibacter faeces菌株在改良GAM琼脂平板培养基中呈圆形,半透明,单个排列,属于厌氧细菌,37℃下生长良好。
本申请经过大量研究及试验发现,从健康人粪便中发现的Mediterraneibacterfaeces菌株可以应用于预防、缓解和/或治疗代谢相关脂肪性肝病。
在一些具体实施方式中,采用本申请分离得到的Mediterraneibacter faeces菌株干预代谢相关脂肪性肝病小鼠,小鼠的肝细胞脂肪变性得到缓解,肝细胞气球样变减少,说明采用Mediterraneibacter faeces菌株可以改善代谢相关脂肪性肝病小鼠的肝脏脂肪变性和炎症反应。
并且,采用Mediterraneibacter faeces菌株干预代谢相关脂肪性肝病小鼠的肝功能及脂代谢,可以下调代谢相关脂肪性肝病小鼠的ALT、AST、TG、CHO及LDL。
作为本申请所述Mediterraneibacter faeces菌株的优选实施方式,所述Mediterraneibacter faeces菌株的16s rRNA的序列如SEQ ID NO:1所示。
本申请提供了上述Mediterraneibacter faeces菌株的微生物制剂。
作为本申请所述微生物制剂的优选实施方式,所述微生物制剂中Mediterraneibacter faeces菌株的浓度为1~6×109CFU/mL。
本申请提供了上述Mediterraneibacter faeces菌株或者微生物制剂的药物。
作为本申请所述药物的优选实施方式,所述药物还包括药学上可接受的辅料;
所述辅料包括稳定剂、赋形剂、助溶剂、稀释剂中的至少一种。
辅料不仅仅包括以上举例的种类,还包括本领域技术中常用的辅料,例如表面活性剂、消泡剂、增稠剂、包合剂、吸收剂、保湿剂、黏合剂、崩解剂、填充剂、润滑剂、润湿剂、整合剂、渗透压调节剂等辅料。
作为本申请所述药物的优选实施方式,所述药物的剂型包括混悬剂、颗粒剂、胶囊剂、片剂、丸剂、口服液、注射剂中的至少一种。
本申请提供了上述Mediterraneibacter faeces菌株或者所述的微生物制剂在制备预防、缓解和/或治疗代谢相关脂肪性肝病或代谢相关脂肪肝炎的产品中的应用。
作为本申请所述应用的优选实施方式,所述产品具有(1)~(5)至少一种作用:
(1)降低体重及肝重;
(2)改善肝组织病变,缓解肝细胞脂肪变性,减少肝细胞气球样变;
(3)改善肝功能及脂代谢,下调ALT、AST、CHO、TG及LDL的含量;
(4)降低肝组织中炎症相关细胞因子和趋化因子的表达;
(5)降低肝组织中纤维化相关基因,包括肝纤维化相关胶原蛋白和转化生长因子-β的表达。
本申请还选用两种典型的代谢相关脂肪性肝病(MAFLD)和代谢相关脂肪性肝炎(MASH)动物模型进行实验,即(1)自发的2型糖尿病小鼠(db/db)给予高脂高糖高胆固醇的西方饮食;(2)蛋氨酸微量胆碱缺乏的高脂饮食(HFMRCD),可以更好地模拟代谢相关脂肪性肝病或代谢相关脂肪性肝炎的疾病进程。
经过动物实验可知,采用本申请的Mediterraneibacter faeces菌株干预后,可以显著降低代谢相关脂肪性肝病小鼠的体重及肝重,且代谢相关脂肪性肝病小鼠的肝细胞脂肪变性可以得到缓解,肝细胞气球样变减少。
并且,采用本申请的Mediterraneibacter faeces菌株干预后,可以使得代谢相关脂肪性肝病小鼠的ALT、AST、TG、CHO及LDL均显著下降(P<0.05),说明采用Mediterraneibacter faeces菌株处理后在治疗代谢相关脂肪性肝病的炎症反应方面具有良好的疗效。
采用本申请的Mediterraneibacter faeces菌株还可以抑制蛋氨酸-胆碱缺乏的饮食(MCD)诱导的ALT和AST的水平,说明该Mediterraneibacter faeces菌株可以显著改善代谢相关脂肪肝炎(MASH)小鼠的肝功能指标。
此外,与WD造模组相比,Mediterraneibacter faeces菌株治疗组肝组织炎症相关细胞因子,趋化因子的表达明显降低,说明Mediterraneibacter faeces菌株也抑制了纤维化相关基因的表达。
经过对不同组别的肝脏组织进行转录组测序可知,与WD造模组相比,Mediterraneibacter faeces菌株对于肝脏基因的表达存在显著干预,经过Mediterraneibacter faeces菌株处理引起肝脏组织中56个显著差异基因(FDR<0.05且|log 2 FC|>1)显著上调,922个显著差异基因(FDR<0.05且|log 2 FC|>1)表达下降;与WD组相比,经过Mediterraneibacter faeces菌株引起多条纤维化和免疫相关通路的表达,其中排在前两位的是ECM receptor interaction和focal adhesion。经过Mediterraneibacterfaeces菌株治疗引起ECM receptor interaction和focal adhesion通路相关基因的表达显著下降,这两个通路在肝脏炎症和纤维化进程中发挥关键作用,因此,提示Mediterraneibacter faeces菌株通过调节肝组织ECM receptor interaction和focaladhesion通路改善MAFLD。
作为本申请所述应用的优选实施方式,所述产品包括药物。
作为本申请所述应用的优选实施方式,所述药物还包括辅料。
作为本申请所述应用的优选实施方式,所述辅料包括赋形剂和附加剂。
在一些具体的实施方式中,所述辅料包含抗黏合剂、渗透促进剂、缓冲剂、增塑剂、表面活性剂、消泡剂、增稠剂、包合剂、吸收剂、保湿剂、溶剂、抛射剂、增溶剂、助溶剂、乳化剂、着色剂、pH值调节剂、黏合剂、崩解剂、填充剂、润滑剂、润湿剂、整合剂、渗透压调节剂、稳定剂、助流剂、矫味剂、防腐剂、发泡剂、助悬剂、包衣材料、芳香剂、稀释剂、絮凝剂与反絮凝剂、助滤剂以及释放阻滞剂。
作为本申请所述应用的优选实施方式,所述药物的剂型为颗粒剂、胶囊剂、片剂、丸剂或口服液。
本申请提供了上述Mediterraneibacter faeces菌株或者所述的微生物制剂在制备降低肝脏功能指标和血脂因子水平的产品中的应用。
作为本申请所述应用的优选实施方式,所述肝脏功能指标包括谷丙转氨酶或谷草转氨酶;所述血脂因子包括甘油三酯、总胆固醇和低密度脂蛋白中的至少一种。
本申请还可以将Mediterraneibacter faeces菌株还可以应用于食品、饮品、保健品、肠内营养剂、膳食补充剂、兽药或者饲料添加剂中,应用不仅仅局限于上述应用。
与现有技术相比,本申请具有以下有益效果:
本申请提供了一株Mediterraneibacter faeces菌株及其在缓解代谢相关脂肪性肝病中的应用,本申请从健康人粪便中发现的Mediterraneibacter faeces菌株可以应用于预防、缓解和/或治疗代谢相关脂肪性肝病,由动物实验结果可知,小鼠的肝细胞脂肪变性得到缓解,肝细胞气球样变减少,说明采用Mediterraneibacter faeces菌株可以改善代谢相关脂肪性肝病小鼠的肝脏脂肪变性和炎症反应。并且,采用Mediterraneibacterfaeces菌株干预代谢相关脂肪性肝病小鼠的肝功能及脂代谢,可以下调代谢相关脂肪性肝病小鼠血清中的ALT、AST、TG、CHO及LDL的水平,说明采用Mediterraneibacter faeces菌株处理后在治疗代谢相关脂肪性肝病的炎症反应方面具有良好的疗效。
附图说明
图1为Mediterraneibacter faeces菌株的形态图;
图2为Mediterraneibacterfaeces菌株的进化树;
图3为WT小鼠采用低脂低糖对照饮食(CD),db/db糖尿病小鼠采用低脂低糖对照饮食(CD)、西方饮食(WD)及采用含有Mediterraneibacter faecesGZSY1899的微生物制剂治疗结果图(图3中A为各组小鼠的体重增长情况;图3中B为各组小鼠的肝脏重量情况;图3中C为各组小鼠的肝脏组织HE染色、油红染色情况。与db/db-WD相比,* P<0.05,** P<0.01,***P<0.001);
图4为WT小鼠采用低脂低糖对照饮食(CD),db/db糖尿病小鼠采用低脂低糖对照饮食(CD)、西方饮食(WD)及采用含有Mediterraneibacter faecesGZSY1899的微生物制剂治疗后,各组小鼠血清ALT,AST,TG,CHO,LDL水平结果图;
图5为db/db糖尿病小鼠采用低脂低糖对照饮食(CD)、西方饮食(WD)及采用含有Mediterraneibacter faecesGZSY1899的微生物制剂治疗后,取肝脏组织进行转录组测序图(图5中A为炎症相关细胞因子,趋化因子的表达量热图;图5中B为纤维化相关基因的表达量热图);
图6为db/db糖尿病小鼠采用低脂低糖对照饮食(CD)、西方饮食(WD)及采用含有Mediterraneibacter faecesGZSY1899的微生物制剂治疗后,取肝脏组织进行转录组测序图(图6中A为主成分(PCA)分析图;图6中B为WD vs WD-Mf组显著差异基因火山图,其中,上调基因56个,下调基因922个;图6中C为WD vs WD-Mf组KEGG信号通路图);
图7为db/db糖尿病小鼠采用低脂低糖对照饮食(CD)、西方饮食(WD)及采用含有Mediterraneibacter faecesGZSY1899的微生物制剂治疗后,取肝脏组织进行转录组测序图(图7中A为ECM receptor interaction(细胞外基质受体相互作用)通路相关基因表达量热图;图7中B为focal adhesion通路相关基因的表达量热图);
图8为WT小鼠采用低脂低糖对照饮食(CD),蛋氨酸微量胆碱缺乏的高脂饮食(HFMRCD)饲喂构建MASH模型、HFMRCD饮食并采用含有MediterraneibacterfaecesGZSY1899的微生物制剂治疗结果图(图8中A为各组小鼠的肝脏组织HE染色、油红染色、Masson染色情况;图8中B和C为各组小鼠血清ALT,AST水平结果图。与HFMRCD相比,* P<0.05,** P<0.01,*** P<0.001)。
具体实施方式
为更好的说明本申请的目的、技术方案和优点,下面将结合附图和具体实施例对本申请作进一步说明。
在以下实施例和对比例中,所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法,所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到,且各平行实验中所使用的组分原料均为同种。
以下Mediterraneibacter faecesGZSY1899简称为M.f。
实施例1、分离筛选Mediterraneibacter faeces菌株
本实施例提供了Mediterraneibacter faeces菌株的分离筛选步骤:
首先,用无菌管采集健康供体粪便样本,置于冰袋中,转入充满CO2/H2/N2的厌氧工作站,用0.01M磷酸盐缓冲液(PBS,pH=7.4)清洗、沉淀和悬浮粪便样品三次,然后用40μm细胞筛(FALCON)过滤以去除不溶性颗粒。用补充有蛋白胨(0.2% w/v)和l-半胱氨酸的缺氧PBS缓冲液对滤液进行连续稀释(10-1-10-7倍),以及适当的稀释度(10-4-10-7倍)涂布在改良GAM琼脂平板培养基(购自青岛海博生物#HB8462)上,在37℃厌氧培养2至10天。挑取平板上出现的单菌落,由进行16S rRNA基因测序,将目标纯培养物转移到液体肉汤中用于进一步实验,并转移到Hungate管的琼脂斜面上进行长期保存。
改良GAM液体培养基配方如表1所示:
表1
将扩增的16s rDNA序列数据提交GenBank,利用NCBI网站上的在线软件Blast进行同源性比对;使用生物信息学分析软件MEGA-X中的Maximum likelihood方法构建系统发育树,进一步鉴定菌株为Mediterraneibacter faeces。
将上述筛选得到的Mediterraneibacter faeces进行保藏,命名为Mediterraneibacter faecesGZSY1899,已于2024年08月07日保藏于广东省微生物菌种保藏中心,保藏编号为GDMCC No:64990,分类名为Mediterraneibacter faeces,保藏地址:广州市先烈中路100号大院59号楼5楼。
本申请的Mediterraneibacter faeces菌株在改良GAM琼脂平板培养基(购自青岛海博生物#HB8462)中呈圆形,半透明,单个排列,属于厌氧细菌,37℃下生长良好,如图1所示。
所述Mediterraneibacter faeces菌株的16s rRNA的序列如SEQ ID NO:1所示。所述Mediterraneibacter faeces菌株的进化树如图2所示。
SEQ ID NO:1为:
TGAAGATCTTGGTGACTGAGTGGCGGACGGGTGAGTAACGCGTGGGTAACCTGCCTCATACAGGGGGATAACAGTTAGAAATGACTGCTAATACCGCATAAGACCACAGCACCGCATGGTGCAGGGGTAAAAACTCCGGTGGTATGAGATGGACCCGCGTCTGATTAGGTAGTTGGTGGGGTAACGGCCTACCAAGCCGACGATCAGTAGCCGACCTGAGAGGGTGACCGGCCACATTGGGACTGAGACACGGCCCAAACTCCTACGGGAGGCAGCAGTGGGGAATATTGCACAATGGGGGAAACCCTGATGCAGCGACGCCGCGTGAGCGATGAAGTATTTCGGTATGTAAAGCTCTATCAGCAGGGAAGAAAATGACGGTACCTGACTAAGAAGCACCGGCTAAATACGTGCCAGCAGCCGCGGTAATACGTATGGTGCAAGCGTTATCCGGATTTACTGGGTGTAAAGGGAGCGTAGACGGAGTGGCAAGTCTGATGTGAAAACCCGGGGCTCAACCCCGGGACTGCATTGGAAACTGTCAATCTAGAGTACCGGAGAGGTAAGCGGAATTCCTAGTGTAGCGGTGAAATGCGTAGATATTAGGAGGAACACCAGTGGCGAAGGCGGCTTACTGGACGGTAACTGACGTTGAGGCTCGAAAGCGTGGGGAGCAAACAGGATTAGATACCCTGGTAGTCCACGCCGTAAACGATGACTACTAGGTGTCGGGCAGCAAAGCTGTTCGGTGCCGCAGCAAACGCAATAAGTAGTCCACCTGGGGAGTACGTTCGCAAGAATGAAACTCAAAGGAATTGACGGGGACCCGCACAAGCGGTGGAGCATGTGGTTTAATTCGAAGCAACGCGAAGAACCTTACCTGCTCTTGACATCTCCCTGACCGGCAAGTAATGTTGCCTTTCCTTCGGGACAGGGATGACAGGTGGTGCATGGTTGTCGTCAGCTCGTGTCGTGAGATGTTGGGTTAAGTCCCGCAACGAGCGCAACCCCTATCTTTAGTAGCCAGCGGTTCGGCCGGGCACTCTAGAGAGACTGCCAGGGATAACCTGGAGGAAGGTGGGGATGACGTCAAATCATCATGCCCCTTATGAGCAGGGCTACACACGTGCTACAATGGCGTAAACAAAGGGAAGCAGAACCGCGAGGTCGAGCAAATCCCAAAAATAACGTCTCAGTTCGGATTGTAGTCTGCAACTCGACTACATGAAGCTGGAATCGCTAGTAATCGCGAATCAGAATGTCGCGGTGAATACGTTCCCGGGTCTTGTACACACCGCCCGTCACACCATGGGAGTCAGTAACGCCCGAAGTCAGTGACCCAACCGTAAGGAGGGAGCTGCCGAAGGTGGGACCGATAACTGGGGTGAAGT。
实施例2、含有Mediterraneibacter faecesGZSY1899的微生物菌剂
本实施例提供了含有Mediterraneibacter faeces GZSY1899的微生物菌剂及其制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
(1)将实施例1的Mediterraneibacter faeces GZSY1899的甘油菌按照10%的接种量接种至YCFA液体培养基中,厌氧、静置培养16-19h,得到一级种子液;
(2)将步骤(1)所得一级种子液按照4%的接种量接种至YCFA液体培养基中,厌氧、静置培养7-9h,得到二级种子液;
(3)将步骤(2)所得二级种子液按照0.5%的接种量接种至YCFA液体培养基中,厌氧、静置培养16-19h,得到发酵液。
(4)将步骤(3)所得的发酵液在4℃、8000rpm下离心7min,得到菌体;
(5)利用磷酸缓冲液重悬步骤(4)所得菌体,得到菌泥;
(6)将步骤(5)所得菌泥与冻存保护剂(5wt%麦芽糊精、5wt%聚葡萄糖、2.5wt%海藻糖、2.5wt%蔗糖、2.5wt%乳糖、2.5wt%葡萄糖、0.5wt%精氨酸和0.5wt%组氨酸和79 wt%灭菌水)混合,置于-80℃下冻存;所述菌泥与冻存保护剂的体积比为1:1,计算冻存后的活菌数,所述微生物菌剂中Mediterraneibacter faeces GZSY1899的浓度为5×109CFU/mL。
实施例3、Mediterraneibacter faecesGZSY1899改善代谢相关脂肪性肝病的实验
1、Mediterraneibacter faecesGZSY1899可降低代谢相关脂肪性肝病(MAFLD)小鼠体重及肝重,并改善MAFLD小鼠肝组织病变情况。
本申请选取8周龄大的BSK品系自发性糖尿病小鼠(db/db),使用西方饮食(western diet)饲喂构建代谢相关脂肪性肝病(MAFLD)模型,每组5只小鼠,造模的同时,通过灌胃实施例2制备的微生物制剂(含有Mediterraneibacter faecesGZSY1899,使用剂量为1×108CFU/只),每隔一天灌胃一次,每3天测一次体重,30天后结束实验。
如图3所示,WT小鼠采用低脂低糖对照饮食(CD),db/db小鼠采用低脂低糖对照饮食(CD)、西方饮食(WD)及采用含有Mediterraneibacter faeces GZSY1899的微生物菌剂治疗,构成以下组别:
WT-CD、db/db-CD、db/db-WD、db/db-WD-M.f。
其中,图3中A为各组小鼠的体重增长情况;图3中B为各组小鼠的肝脏重量情况;图3中C为各组小鼠的肝脏组织HE染色、油红染色情况。与db/db-WD相比,* P<0.05,** P<0.01,*** P<0.001。
图3结果表明,与db/db-WD组小鼠相比,从第12天开始,db/db-WD-M.f组小鼠的体重明显下降(P<0.05),且小鼠肝重显著降低(P<0.01)。肝脏H&E染色与油红O染色表明,与WT-CD组小鼠相比,db/db-WD组小鼠存在严重的肝细胞弥漫性脂肪变性,可见大量脂肪空泡,肝细胞普遍存在气球样变,油红O染色可见弥漫性红色脂滴;给予分离筛选得到的Mediterraneibacter faecesGZSY1899后,db/db-WD-M.f组小鼠的肝细胞脂肪变性得到缓解,肝细胞气球样变减少。以上结果表明,本申请分离筛选得到的MediterraneibacterfaecesGZSY1899可以显著改善西方饮食诱导的MAFLD小鼠肝脏脂肪变性和炎症反应。
2、Mediterraneibacter faecesGZSY1899可改善MAFLD小鼠肝功能及脂代谢。
为了研究Mediterraneibacter faecesGZSY1899对MAFLD小鼠肝功能的影响,本申请检测了小鼠血清中ALT(谷丙转氨酶alanine amiotransferase)、AST(谷草转氨酶aspartate aminotransferase)、TG(甘油三酯Triglyceride)、CHO(总胆固醇)和LDL(低密度脂蛋白Low-Density Lipoprotein)的指标。
如图4所示,WT小鼠采用低脂低糖对照饮食(CD),db/db小鼠采用低脂低糖对照饮食(CD)、西方饮食(WD)及采用含有Mediterraneibacter faecesGZSY1899的微生物制剂治疗,构成以下组别:
WT-CD、db/db-CD、db/db-WD、db/db-WD-M.f。
检测各组小鼠血清ALT(谷丙转氨酶alanine amiotransferase)、AST(谷草转氨酶aspartate aminotransferase)、TG(甘油三酯 Triglyceride)、CHO(总胆固醇)和LDL(低密度脂蛋白Low-Density Lipoprotein)水平。
由图4的结果可知,与WT-CD组小鼠相比,db/db-WD组小鼠ALT、AST、TG、CHO及LDL升高,说明,db/db-WD组小鼠存在严重的肝功能及脂代谢异常;给予MediterraneibacterfaecesGZSY1899后,与WT-CD组小鼠相比,db/db-WD-M.f组小鼠的ALT、AST、TG、CHO及LDL均显著下降(P<0.05)。
3、进一步研究M.f改善MAFLD的机制,实验结束后取肝脏组织进行转录组测序。
如图5,db/db糖尿病小鼠采用低脂低糖对照饮食(CD)、西方饮食(WD)及采用含有Mediterraneibacter faecesGZSY1899的微生物制剂治疗后,取肝脏组织进行转录组测序。图5中A为炎症相关细胞因子,趋化因子的表达量热图;图5中B为纤维化相关基因的表达量热图。
结果如图5显示,与WD组相比,M.f治疗组肝组织炎症相关细胞因子,趋化因子的表达明显降低,M.f也抑制了纤维化相关基因的表达。
如图6所示,db/db糖尿病小鼠采用低脂低糖对照饮食(CD)、西方饮食(WD)及采用含有Mediterraneibacter faecesGZSY1899的微生物制剂治疗后,取肝脏组织进行转录组测序。图6中A为主成分(PCA)分析图;图6中B为WD vs WD-Mf组显著差异基因火山图,其中,上调基因56个,下调基因922个;图6中C为WD vs WD-Mf组KEGG信号通路图。
图6中A为了分析各个样本之间的关系,根据表达量对各样品进行主成分分析(PCA)。结果显示,对照饮食与WD造模组的肝脏样本间有明显的分离,而WD-M.f处理组转录样本聚为一类,与WD造模组存在明显分离,提示Mediterraneibacter faecesGZSY1899对于肝脏基因的表达存在显著干预。
图6中B为了确定M.f治疗影响哪些肝脏基因的变化,采用使用edgeR软件筛选显著差异基因(FDR<0.05且|log 2 FC|>1)。与WD相比,Mediterraneibacter faecesGZSY1899处理引起肝脏组织中56个基因显著上调,922个基因表达下降。
图6中C为了确定M.f调控的信号通路,对以上存在显著差异的基因进行KEGG通路富集分析。与WD组相比,Mediterraneibacter faecesGZSY1899处理引起多条纤维化和免疫相关通路的表达,其中排在前两位的是ECM receptor interaction和focal adhesion。
Mediterraneibacter faecesGZSY1899治疗引起ECM receptor interaction和focal adhesion通路相关基因的表达显著下降,这两个通路在肝脏炎症和纤维化进程中发挥关键作用。
如图7所示,db/db糖尿病小鼠采用低脂低糖对照饮食(CD)、西方饮食(WD)及采用含有Mediterraneibacter faecesGZSY1899的微生物制剂治疗后,取肝脏组织进行转录组测序。图7中A为ECM receptor interaction(细胞外基质受体相互作用)通路相关基因表达量热图;图7中B为focal adhesion通路相关基因的表达量热图。因此,提示M.f通过调节肝组织ECM receptor interaction和focal adhesion通路改善MAFLD。
4、为了进一步证明Mediterraneibacter faecesGZSY1899具有改善MAFLD的作用,本申请选取8周龄大的野生型C57小鼠,使用蛋氨酸微量胆碱缺乏的高脂饮食(HFMRCD)饲喂构建MASH模型,每组5只,造模14天后,通过灌胃实施例2制备的微生物制剂(含有Mediterraneibacter faecesGZSY1899,使用剂量为1×108CFU/只),每隔一天灌胃一次,4周后结束实验。
如图8所示,WT小鼠采用对照饮食(MCS),蛋氨酸微量胆碱缺乏的高脂饮食(HFMRCD)饲喂构建MASH模型、HFMRCD饮食并采用含有MediterraneibacterfaecesGZSY1899的微生物制剂(HFMRCD-M.f)(使用剂量为1×108CFU/只)治疗结果图(图8中A为各组小鼠的肝脏组织HE染色、油红染色、Masson染色情况;图8中B和C为各组小鼠血清ALT,AST水平结果图。与HFMRCD相比,* P<0.05,** P<0.01,*** P<0.001)。
采用Mediterraneibacter faecesGZSY1899干预后抑制蛋氨酸-胆碱缺乏的饮食(MCD)诱导的ALT和AST的水平,说明采用Mediterraneibacter faecesGZSY1899可以显著改善代谢相关脂肪肝炎(MASH)小鼠的肝功能指标,由此表明MediterraneibacterfaecesGZSY1899可改变MASH小鼠表型。
综上所述,本申请从健康人粪便中发现的Mediterraneibacter faeces菌株可以应用于预防、缓解和/或治疗代谢相关脂肪性肝病,由动物实验结果可知,小鼠的肝细胞脂肪变性得到缓解,肝细胞气球样变减少,说明采用Mediterraneibacter faeces菌株可以改善代谢相关脂肪性肝病小鼠的肝脏脂肪变性和炎症反应。并且,采用Mediterraneibacterfaeces菌株干预代谢相关脂肪性肝病小鼠的肝功能及脂代谢,可以下调代谢相关脂肪性肝病小鼠的ALT、AST、TG、CHO及LDL,说明采用Mediterraneibacter faeces菌株处理后在治疗代谢相关脂肪性肝病的炎症反应方面具有良好的疗效。
最后所应当说明的是,以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非对本申请保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本申请作了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本申请的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本申请技术方案的实质和范围。
Claims (12)
1.一株Mediterraneibacter faeces菌株,其特征在于,所述Mediterraneibacterfaeces菌株为Mediterraneibacter faecesGZSY1899,已于2024年08月07日保藏于广东省微生物菌种保藏中心,保藏编号为GDMCC No:64990,保藏地址:广州市先烈中路100号大院59号楼5楼。
2.如权利要求1所述的Mediterraneibacter faeces菌株,其特征在于,所述Mediterraneibacter faeces菌株的16s rRNA的序列如SEQ ID NO:1所示。
3.含有如权利要求1或2所述的Mediterraneibacter faeces菌株的微生物制剂。
4.如权利要求3所述的微生物制剂,其特征在于,所述微生物制剂中Mediterraneibacter faeces菌株的浓度为0.5~5×109CFU/mL。
5.含有如权利要求1或2所述的Mediterraneibacter faeces菌株或者如权利要求3或4所述的微生物制剂的药物。
6.如权利要求5所述的药物,其特征在于,所述药物还包括药学上可接受的辅料;
所述辅料包括稳定剂、赋形剂、助溶剂、稀释剂中的至少一种。
7.如权利要求5所述的药物,其特征在于,所述药物的剂型包括混悬剂、颗粒剂、胶囊剂、片剂、丸剂、口服液、注射剂中的至少一种。
8.如权利要求1或2所述的Mediterraneibacter faeces菌株或者如权利要求3或4所述的微生物制剂在制备预防、缓解和/或治疗代谢相关脂肪性肝病或代谢相关脂肪肝炎的产品中的应用。
9.如权利要求8所述的应用,其特征在于,所述应用为以下(1)~(5)至少一种作用:
(1)降低体重及肝重;
(2)改善肝组织病变,缓解肝细胞脂肪变性,减少肝细胞气球样变;
(3)改善肝功能及脂代谢,下调ALT、AST、CHO、TG及LDL的含量;
(4)降低肝组织中炎症相关细胞因子和趋化因子的表达;
(5)降低肝组织中纤维化相关基因,包括肝纤维化相关胶原蛋白和转化生长因子-β的表达。
10.如权利要求8所述的应用,其特征在于,所述产品包括药物。
11.如权利要求1或2所述的Mediterraneibacter faeces菌株或者如权利要求3或4所述的微生物制剂在制备降低肝脏功能指标和血脂因子水平的产品中的应用。
12.如权利要求11所述的应用,其特征在于,所述肝脏功能指标包括谷丙转氨酶或谷草转氨酶;所述血脂因子包括甘油三酯、总胆固醇和低密度脂蛋白中的至少一种。
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