基于单细胞转录组学探讨二陈汤修复回肠免疫屏障改善饮食诱导的肥胖小鼠体质量机制OA

目的探讨二陈汤对高脂饮食诱导的单纯性肥胖小鼠体质量改善的影响及作用机制。方法首先,应用前期单细胞转录组学(Sc-RNAseq)分析正常组和高脂饮食诱导的肥胖模型组小鼠回肠组织转录水平变化。然后,通过高脂饮食喂养构建单纯性肥胖小鼠模型,将造模成功的小鼠随机分为模型组,二陈汤低、中、高剂量组(7.5、15、30 g·kg-1),每组8只,另取8只同龄小鼠作为正常组。灌胃4周期间固定时间测量体质量。葡萄糖耐量测试、行为学、苏木素-伊红(HE)染色和生化检测评估二陈汤改善肥胖的整体疗效。蛋白对接预测对应蛋白之间的结合程度。分子对接预测二陈汤关键成分与靶蛋白之间的结合程度。实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)检测回肠肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、白细胞介素-1β(IL-1β)、CD68、CD206、闭锁小带蛋白-1(ZO-1)和紧密连接蛋白-5(Claudin-5)mRNA表达水平。免疫荧光染色观察Claudin-5和ZO-1表达与分布。结果前期单细胞测序结果提示与正常组比较,模型组小鼠免疫细胞差异基因基因本体(GO)分析生物学功能富集主要与脂质代谢和炎症代谢有关,且与“Janus酪氨酸蛋白激酶(JAK)/信号转导及转录激活因子(STAT)信号通路”炎症通路相关。与正常组比较,模型组小鼠体质量显著增加(P<0.01),血糖水平显著升高(P<0.01),四肢力量显著下降(P<0.01),肝脏质量明显增加(P<0.05),血清丙氨酸氨基转移酶(ALT)和天冬氨酸氨基转移酶(AST)明显升高(P<0.05,P<0.01),肝脏脂肪空泡增多,附睾与腹股沟白色脂肪组织脂肪细胞体积明显增大,炎症增加;与模型组比较,二陈汤各剂量组小鼠体质量显著下降(P<0.01),血糖水平显著降低(P<0.01),四肢力量明显增加(P<0.05,P<0.01),肝脏质量明显下降(P<0.05,P<0.01),血清ALT和AST明显下降(P<0.05,P<0.01),肝脏脂肪空泡减少,附睾与腹股沟白色脂肪组织脂肪细胞体积明显减小,炎症改善。蛋白CD68与ZO-1、Claudin-5和CD206与ZO-1、Claudin-5之间存在互作可能性。二陈汤关键成分Nobiletin、Diosmetin和Naringenin与靶蛋白ZO-1和Claudin-5均有较强的结合能。与正常组比较,模型组小鼠促炎基因TNF-α、iNOS、IL-1β、CD68 mRNA表达明显升高(P<0.05,P<0.01),抑炎基因CD206 mRNA表达显著下降(P<0.01),紧密连接蛋白基因Claudin-5和ZO-1 mRNA表达明显下降(P<0.05,P<0.01);与模型组比较,二陈汤各剂量组小鼠促炎基因TNF-α、iNOS、IL-1β、CD68 mRNA表达明显下降(P<0.05,P<0.01),抑炎基因CD206 mRNA表达明显升高(P<0.05,P<0.01),紧密连接蛋白基因Claudin-5和ZO-1 mRNA表达明显升高(P<0.05,P<0.01)。与正常组比较,模型组小鼠紧密连接蛋白Claudin-5和ZO-1表达显著下降(P<0.01);与模型组比较,二陈汤各剂量组小鼠Claudin-5和ZO-1蛋白表达明显升高(P<0.05,P<0.01)。结论二陈汤可显著改善高脂饮食引起的肥胖体质量增加,其机制可能与改善回肠炎症环境进而改善受损的回肠免疫屏障有关。