鹿角胶调控肠道菌群-胆汁酸代谢通路改善激素性股骨头坏死模型大鼠的机制OA

背景:鹿角胶含有的核心蛋白聚糖等成分可入骨,调节肠道菌群及胆汁酸代谢,经肠-骨轴信号传导,在改善激素性股骨头坏死的骨代谢异常中具有潜在价值。目的:验证鹿角胶对激素性股骨头坏死模型大鼠的干预作用及其通过“肠-骨轴”发挥保护作用的潜在机制。方法:30只SD大鼠随机分为对照组、模型组和鹿角胶组,后2组大鼠每周前3 d臀肌注射甲泼尼龙琥珀酸钠,持续3周,诱导激素性股骨头坏死模型。鹿角胶组大鼠同期开始给予鹿角胶灌胃,对照组、模型组灌胃等体积纯净水,连续干预6周。使用苏木精-伊红和Masson染色观察股骨头病理学变化;ELISA法检测血清白细胞介素1β水平;Western blot法检测股骨头Runt相关转录因子2和Ⅰ型胶原a1蛋白表达;16SrDNA测序分析肠道菌群多样性,并结合前期粪便代谢组学数据进行联合分析。结果与结论:①与模型组相比,鹿角胶干预显著降低了股骨头空骨陷窝率和脂肪细胞浸润,增加胶原纤维含量并改善骨小梁结构(P<0.05),显著下调大鼠血清白细胞介素1β水平,并上调股骨头Runt相关转录因子2和Ⅰ型胶原a1蛋白的表达(P<0.05)。②肠道菌群分析显示,与模型组相比,鹿角胶干预在门水平降低了Firmicutes的相对丰度;在属水平上显著改变了Candidatus_Saccharimonas、Turicibacter、Fusobacterium和UCG_007等菌属的丰度。③Spearman相关性分析表明,Candidatus_Saccharimonas与Β-鼠胆酸、胆酸和胆汁酸呈正相关,而Turicibacter、Fusobacterium和UCG_007分别与Β-鼠胆酸、胆酸及牛磺酸呈负相关。④KEGG通路富集分析进一步揭示,次级胆汁酸生物合成、初级胆汁酸生物合成及牛磺酸代谢通路显著富集(P<0.05)。⑤结果说明,鹿角胶可能通过调控肠道菌群及其相关代谢物,影响胆汁酸和牛磺酸代谢通路,缓解糖皮质激素诱导的股骨头损伤。