2026年6月30日，路易斯维尔大学Zhongbin Deng、Yi Tan团队等，联合苏州大学附属儿童医院、路易斯维尔大学化学系和酒精研究中心等单位，在BMJ旗下开放获取期刊《eGastroenterology》（Impact Factor=10.5）在线发表题为“Intestinal neutral ceramidase exacerbates MASH pathogenesis”的研究论文。该文于2026年3月18日投稿，2026年5月21日接收。
该研究聚焦代谢功能障碍相关脂肪性肝炎（MASH）的肠-肝轴机制，发现肠上皮中性神经酰胺酶（neutral ceramidase，Asah2）可通过重塑肠道菌群和代谢物谱，促进2-羟基马尿酸（2-HHA）生成。2-HHA进一步抑制芳香烃受体（AhR）信号，降低肠上皮岩藻糖基化，破坏肠屏障功能，促进脂多糖（LPS）移位，从而推动肝脏炎症和纤维化。相反，肠上皮特异性敲除Asah2可降低2-HHA水平，恢复AhR信号和岩藻糖基化，并减轻MASH。研究还显示，补充褐藻糖胶（fucoidan）可增强肠道岩藻糖基化、改善屏障功能并缓解MASH相关病理改变。该研究证据主要来自小鼠模型和细胞实验，不能直接等同于人体临床疗效。
▶获取原文PDF文件，请关注本公众号，并在后台私信留言“20260707-2”，可自助获取！！！
☛或请关注本公众号“代谢与整合生物学”，然后点击下方链接，自动跳转下载页面：
代谢与整合生物学微信公众号_20260707-2.pdf
【摘 要】
背景：代谢功能障碍相关脂肪性肝病（metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease，MASLD）及其更严重形式——代谢功能障碍相关脂肪性肝炎（metabolic dysfunction-associated steatohepatitis，MASH）——与遗传因素、肠道菌群和肠屏障改变密切相关。神经酰胺酶和神经酰胺已被认为与MASH相关，但肠道中性神经酰胺酶在MASH发生发展中的作用仍不清楚。
方法：研究构建了肠上皮细胞（intestinal epithelial cell，IEC）特异性中性神经酰胺酶缺失小鼠（Asah2ΔIEC）和肠上皮细胞特异性芳香烃受体缺失小鼠（AhRΔIEC）。这些小鼠从6周龄开始接受西方饮食（Western diet，WD）10—12个月以诱导MASH，或接受由氢化植物油、蔗糖、棕榈酸盐和胆固醇组成的HSPC饮食以加速MASH进展。研究还在无菌小鼠中进行了粪菌移植实验。
结果：MASH与中性神经酰胺酶表达升高相关。中性神经酰胺酶可重塑肠道菌群和代谢物谱，导致2-羟基马尿酸（2-hydroxyhippuric acid，2-HHA）生成增加。研究确认2-HHA是AhR信号的抑制因子，而AhR信号通常促进肠道岩藻糖基化。2-HHA升高可抑制AhR活性、降低岩藻糖基化，并促进WD或HSPC饮食小鼠发生MASH及相关气道炎症。值得注意的是，IEC特异性删除中性神经酰胺酶可降低2-HHA水平，恢复AhR信号，增强岩藻糖基化，并保护小鼠免于MASH进展。与此一致，肠道AhR缺失可通过降低肠道岩藻糖基化而加重MASH；补充褐藻糖胶则可增强岩藻糖基化、改善屏障功能并减轻MASH。
结论：该研究表明，肠道中性神经酰胺酶可通过“菌群-2-HHA-AhR”轴损害肠道岩藻糖基化和屏障功能，是驱动MASH的重要因素，也提示该通路可能成为潜在治疗靶点。
01
研究背景及科学问题
代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MASLD）和代谢功能障碍相关脂肪性肝炎（MASH）是全球最常见的肝脏疾病之一，其中约20%—30%的MASLD病例可能进展为MASH。长期暴露于西方饮食（WD）可导致肠道菌群失衡、慢性低度肠道炎症和代谢紊乱，其不利影响已得到广泛关注。
肠屏障在多种代谢性疾病中发挥关键作用，尤其与肝脏和肺部炎症及纤维化密切相关。肠道微生物组成和菌群来源代谢物与MASH严重程度及肺部炎症相关。肠屏障受损后，细菌及其产物更容易发生移位，进而激活并募集局部和外周免疫细胞，推动肝脏和肺部功能异常。因此，理解西方饮食如何影响肠屏障功能，对于认识饮食干预对健康的整体影响具有重要意义。
神经酰胺代谢被认为参与MASH发生。神经酰胺酶是一类可将神经酰胺分解为鞘氨醇和脂肪酸的酶。已有研究报道，碱性神经酰胺酶3和酸性神经酰胺酶缺失可减轻MASH小鼠模型中的炎症和纤维化。中性神经酰胺酶由Asah2基因编码，主要表达于肝脏和小肠。作者团队此前使用全身性中性神经酰胺酶敲除小鼠发现，中性神经酰胺酶是肠道IgA产生型B细胞的功能调节因子，可改变肠道菌群并加速MASH进展。然而，肠道中性神经酰胺酶在MASH进展中的具体作用仍未明确。
肠上皮屏障功能部分受黏膜上皮糖链系统调节，其中包括岩藻糖基化。岩藻糖基化糖链由岩藻糖基转移酶（fucosyltransferases，Futs）合成。Fut1和Fut2可使肠上皮细胞表达α1-2岩藻糖基化碳水化合物。既往研究显示，肠上皮α1-2岩藻糖基化在宿主-菌群互作中具有重要作用，并参与酒精相关肝病和结肠炎。Fut2缺失导致α1-2岩藻糖基化不足，可加重慢性乙醇诱导的肝损伤、脂肪变和炎症。
然而，肠上皮中性神经酰胺酶是否通过调节肠道岩藻糖基化影响MASH，仍是一个未解决问题。本研究利用肠上皮细胞特异性Asah2缺失小鼠（Asah2ΔIEC），探讨肠道中性神经酰胺酶如何影响肠道菌群、微生物代谢物和上皮屏障功能，并重点分析芳香烃受体（aryl hydrocarbon receptor，AhR）信号及菌群来源代谢物2-HHA在调控肠道岩藻糖基化和疾病进展中的作用。
02
重要发现及亮点
肠道中性神经酰胺酶缺失减轻饮食诱导的MASH肝纤维化
中性神经酰胺酶主要表达于肝脏和肠道，且肠道表达水平高于肝脏。为评估肠道中性神经酰胺酶是否参与MASH，研究人员构建了肠上皮细胞特异性Asah2敲除小鼠（Asah2ΔIEC），并分别给予普通饲料3个月、西方饮食3个月或西方饮食12个月。
短期普通饲料或西方饮食3个月并未使Asah2ΔIEC小鼠相较野生型对照出现显著肝脂肪变、血清ALT/AST升高或摄食差异。3个月或12个月西方饮食后，野生型和Asah2ΔIEC同窝小鼠体重增长相似。但在12个月西方饮食后，Asah2ΔIEC小鼠肝重/体重比显著降低。
Masson三色染色显示，Asah2ΔIEC小鼠肝脏胶原沉积减少；但H&E染色和肝脏甘油三酯分析提示，肝脂质蓄积并未明显改变。α-SMA阳性细胞减少、血清羟脯氨酸下降，进一步说明Asah2ΔIEC小鼠肝纤维生成减轻。与此同时，Asah2ΔIEC小鼠ALT、AST和血浆胆固醇水平较低，而血清甘油三酯、极低密度脂蛋白和葡萄糖与野生型小鼠相近。
在分子层面，Asah2ΔIEC小鼠肝脏中Col1a1、Fn1、Acta2等纤维化标志基因表达降低，TGF-β和IL-1β等炎症相关基因表达也下降。肝脏免疫细胞分析显示，Asah2ΔIEC小鼠调节性MHCII−CD206+巨噬细胞增加，而Tim4−Clec2−CD11b+F4/80+巨噬细胞减少；Tim4+ Kupffer细胞和Clec2+单核细胞来源Kupffer样细胞未见明显变化。总体而言，肠上皮中性神经酰胺酶缺失主要减轻MASH相关肝炎症和纤维化，而不是直接减少肝细胞脂质蓄积。
图1：肠道中性神经酰胺酶缺失减轻饮食诱导的MASH。野生型（WT）小鼠或Asah2ΔIEC小鼠接受西方饮食（WD）喂养12个月。（A）肝重/体重比。（B–C）肝组织Masson三色染色代表性图像及苯胺蓝阳性面积定量（B），H&E染色代表性图像及脂滴面积百分比定量（C）。（D）肝脏甘油三酯（TG）水平。（E）α-SMA免疫荧光染色（绿色）和DAPI复染（蓝色）及定量分析。（F）血清羟脯氨酸水平。（G）采用Piccolo试剂盒检测血清ALT、AST、胆固醇、TG、葡萄糖和VLDL水平。（H）肝脏中所示纤维化相关基因的mRNA水平。（I）流式细胞术分析肝脏CD11b+F4/80+MHCII−CD206+巨噬细胞。（J–K）流式细胞术分析肝脏TIM4−CLEC2−CD11b+F4/80+巨噬细胞（R1）、TIM4+CLEC2−CD11b+F4/80+ Kupffer细胞（R2）和TIM4−CLEC2+CD11b+F4/80+ Kupffer样细胞（R3）的比例（J）和数量（K）。Φ表示巨噬细胞。本文后续图中误差线均表示均值±SEM。两组比较采用双尾非配对Student t检验（A–F、I、J）；多组比较采用单因素方差分析并进行Tukey多重比较；含两个因素的数据采用双因素方差分析并进行Sidak多重比较（G–H、K）。n=5，独立生物学样本。*p<0.05，**p<0.01。每个点代表1只小鼠（A、D、F–J）。比例尺：100 µm（B），50 µm（C、E）。ALT，丙氨酸氨基转移酶；ANOVA，方差分析；AST，天冬氨酸氨基转移酶；DAPI，4′,6-二脒基-2-苯基吲哚；FITC，异硫氰酸荧光素；IEC，肠上皮细胞；MASH，代谢功能障碍相关脂肪性肝炎；MHC，主要组织相容性复合体；mRNA，信使RNA；ns，无显著差异；TG，甘油三酯；VLDL，极低密度脂蛋白；WD，西方饮食；WT，野生型。
肠道中性神经酰胺酶缺失改善肠屏障并增强肠道岩藻糖基化
肠屏障受损是MASH发展和肠-肝-肺轴相关气道炎症的重要前提。研究发现，与野生型小鼠相比，Asah2ΔIEC小鼠血清、肺组织和肝组织中的LPS结合蛋白（LPS-binding protein，LBP）水平显著降低，门静脉血清LPS水平也降低。FITC-右旋糖酐实验显示，Asah2ΔIEC小鼠血浆FITC-右旋糖酐水平较低，提示肠通透性下降、屏障功能改善。
Alcian blue-PAS染色显示，Asah2ΔIEC小鼠结肠上皮表面杯状细胞数量增加，糖链含量更高，但小肠中未观察到类似变化。RNA-seq转录组分析显示，在西方饮食背景下，Asah2ΔIEC小鼠结肠中紧密连接通路和黏蛋白型O-糖链生物合成通路富集。与岩藻糖基化代谢相关的Fut2、Fut1、B4galt5和Il-22ra1表达升高，其中Fut2增加尤为明显。
RT-PCR进一步证实，Asah2ΔIEC小鼠结肠中Fut1和Fut2显著上调，同时Muc2、Tjp1和Cldn1等黏蛋白和紧密连接相关基因表达升高。相反，Cx3cl1、Ccl20和Il1b等炎症趋化因子和细胞因子表达下降。UEA-1免疫组织化学染色显示，Asah2ΔIEC小鼠肠黏膜α1,2连接岩藻糖水平升高。免疫荧光染色进一步证实，Asah2ΔIEC小鼠结肠中岩藻糖基化Muc2表达增加，而小肠中变化不明显。上述结果提示，肠上皮中性神经酰胺酶缺失可能通过增强结肠岩藻糖基化和屏障功能，限制MASH进展。
图2：肠道中性神经酰胺酶缺失可预防MASH小鼠肠屏障功能障碍，并增强肠道岩藻糖基化。野生型小鼠或Asah2ΔIEC小鼠接受西方饮食喂养12个月。（A）血清、肺组织和肝组织中的LBP水平。（B）门静脉血清LPS水平。（C）用于评价肠通透性的血浆dextran-FITC水平。（D）结肠组织Alcian blue-PAS染色。箭头表示糖链的PAS染色。（E）隐窝中杯状细胞数量（左）和含糖链细胞数量（右）的定量。（F）紧密连接通路和黏蛋白型O-糖链生物合成通路的代表性富集图。底部黑色竖线显示基因集成员在排序基因列表中的位置；x轴上由红到蓝的渐变条表示DESeq2统计值（Asah2ΔIEC小鼠相对于WT），红色和蓝色分别代表上调和下调。（G）结肠中参与岩藻糖基化通路和紧密连接通路基因的热图。（H）实时PCR分析结肠中编码岩藻糖基化和紧密连接蛋白的所示基因mRNA水平。（I）结肠组织UEA-1免疫组织化学染色及UEA-1阳性面积定量。（J）大肠（LI）和小肠（SI）中黏蛋白2（Muc2，绿色）和UEA-1（红色）的免疫荧光染色，以及每个隐窝中Mucin 2+UEA-1+细胞数量定量。统计学比较采用双尾非配对t检验（A–C、E、I）和双因素方差分析并进行Sidak多重比较（H）。n=5，独立生物学样本。*p<0.05，**p<0.01，***p<0.001。误差线表示均值±SEM。比例尺为100 µm。ANOVA，方差分析；DAPI，4′,6-二脒基-2-苯基吲哚；FITC，异硫氰酸荧光素；Fut，岩藻糖基转移酶；IEC，肠上皮细胞；LBP，LPS结合蛋白；LI，大肠；LPS，脂多糖；MASH，代谢功能障碍相关脂肪性肝炎；mRNA，信使RNA；ns，无显著差异；PAS，过碘酸-Schiff；SI，小肠；TNFα，肿瘤坏死因子α；WD，西方饮食；WT，野生型。
肠道中性神经酰胺酶缺失重塑菌群，并可通过菌群移植减轻MASH
肠上皮糖链，尤其是α1,2-岩藻糖，可介导宿主与菌群之间的交互。16S rRNA测序显示，西方饮食后Asah2ΔIEC小鼠和野生型小鼠的肠道菌群结构明显不同。主坐标分析显示两组菌群β多样性分离，α多样性也发生变化。
在菌群组成方面，Asah2ΔIEC小鼠中潜在保护性菌群如Ruminococcus_sp、Muribaculum_sp和Parabacteroides_distasonis显著富集；而与肥胖相关的潜在致病菌，如Desulfovibrio和Alistipes sp._DJF_B185则减少。LEfSe分析进一步证实，Desulfovibrionaceae科和Lachnospiraceae_NK4A136属在Asah2ΔIEC小鼠中丰度较低。
为验证菌群是否参与Asah2缺失介导的抗MASH作用，研究人员将Asah2ΔIEC小鼠或野生型小鼠的粪便移植至无菌小鼠，随后给予HSPC饮食诱导MASH。接受Asah2ΔIEC小鼠菌群的无菌小鼠表现出较低肝重/体重比、较低门静脉血清LPS和血清羟脯氨酸水平。与接受野生型菌群的小鼠相比，接受Asah2ΔIEC菌群的小鼠肝脏炎症减轻，但肝脂肪变未明显改变。Masson染色显示其肝胶原沉积减少，肝脏Col1a1、Col1a2和Col3a1表达下调。上述结果表明，由肠上皮中性神经酰胺酶缺失塑造的肠道菌群具有抗MASH保护作用。
图3：肠道中性神经酰胺酶缺失改变肠道菌群并减轻MASH。采用16S rRNA基因测序分析接受西方饮食12个月小鼠的肠道菌群组成。（A）基于Jaccard距离的粪便菌群β多样性主坐标分析（PCoA）。（B）基于Chao1指数的α多样性比较。（C）前30种差异粪便微生物的热图。（D）采用LEfSe分析展示WT小鼠和Asah2ΔIEC小鼠中差异丰度细菌的分支图。绿色表示WT小鼠中富集的分类单元，黄色表示Asah2ΔIEC小鼠中富集的分类单元。每个圆圈大小与该分类单元丰度成正比。（E）图D中差异丰度分类单元的LDA评分。Asah2ΔIEC小鼠菌群中富集的分类单元以黄色表示，其相对于WT小鼠菌群（绿色）呈负LDA评分。图中显示观察到的变化是否具有统计学意义，并说明所用检验方法。（F–J）无菌小鼠接受来自Asah2ΔIEC小鼠（GF-Asah2ΔIEC）或Asah2fl/fl小鼠（GF-WT）的粪菌移植，并接受HSPC饮食4个月。（F）粪菌移植实验示意图及肝重/体重比。示意图使用BioRender.com创建。（G）门静脉血清LPS和血清羟脯氨酸水平。（H）H&E染色评价肝脂肪变，定量脂滴面积百分比和炎症细胞。箭头表示免疫细胞浸润和炎症。圆圈之间区域表示纤维化。（I）肝脏TG水平。（J）Masson三色染色肝切片代表性图像。（K）肝脏Col1a1、Col1a2、Col3a1、Fn1和Acta2 mRNA水平。统计学比较采用Adonis检验（A）、Wilcoxon检验（B）、Kruskal–Wallis检验（E）、双尾非配对t检验（F–J）和双因素方差分析并进行Sidak多重比较（K）。A–E中WT小鼠n=5，Asah2ΔIEC小鼠n=4；F–K中n=5。独立生物学样本。*p<0.05，**p<0.01，***p<0.001。误差线表示均值±SEM。比例尺为100 µm。ANOVA，方差分析；FMT，粪菌移植；GF，无菌；HSPC，氢化植物油、蔗糖、棕榈酸盐和胆固醇；IEC，肠上皮细胞；LDA，线性判别分析；LEfSe，线性判别分析效应量；LPS，脂多糖；MASH，代谢功能障碍相关脂肪性肝炎；mRNA，信使RNA；ns，无显著差异；PCoA，主坐标分析；rRNA，核糖体RNA；TG，甘油三酯；WD，西方饮食；WT，野生型。
肠道中性神经酰胺酶缺失降低菌群来源2-HHA，并可能通过AhR增强岩藻糖基化
肝脏持续暴露于肠道微生物来源代谢物。为评估代谢物变化，研究人员对Asah2ΔIEC和野生型小鼠粪便样本进行了非靶向代谢组学分析。PCA和PLS-DA结果显示，两组粪便代谢谱明显不同。
在所有差异代谢物中，2-HHA，也称水杨酰甘氨酸，是Asah2ΔIEC小鼠粪便中持续下调最显著的代谢物。2-HHA来源于水杨酸与甘氨酸的结合，其水平受机体解毒系统和肠道微生物活性影响。与此同时，Asah2ΔIEC小鼠粪便中多种鞘氨醇显著下降，符合中性神经酰胺酶将神经酰胺水解为鞘氨醇的功能。另一方面，GDP-L-岩藻糖从GDP-D-甘露糖生成，而Asah2ΔIEC小鼠中甘露糖水平显著升高。整合分析显示，Alistipes sp._DJF_B185、Carnobacterium_sp._St2、Eubacterium和Lachnospiraceae相关菌丰度与2-HHA水平正相关，与甘露糖水平负相关。该结果提示，可能产生2-HHA的菌群与甘露糖-岩藻糖通路存在联系。
图4：肠道中性神经酰胺酶缺失改变粪便代谢物。对西方饮食喂养的Asah2ΔIEC和WT小鼠粪便样本进行非靶向代谢组学分析。（A–B）代谢物PCA分析（A）和PLS-DA分析（B）。（C）粪便样本中差异代谢物热图。（D–F）非靶向代谢组学分析所示代谢物丰度。（G）西方饮食喂养的Asah2ΔIEC和WT小鼠粪便样本中差异菌群与2-HHA和甘露糖水平之间的相关性分析。统计学比较采用置换检验（100次迭代）结合三折交叉验证（B）、双尾非配对t检验（D、F）、双因素方差分析并进行Sidak多重比较（E），以及Spearman相关性分析（G）。n=5，独立生物学样本。*p<0.05，**p<0.01，***p<0.001。误差线表示均值±SEM。ANOVA，方差分析；2-HHA，2-羟基马尿酸；IEC，肠上皮细胞；PCA，主成分分析；PLS-DA，偏最小二乘判别分析；SPH，鞘氨醇；WD，西方饮食；WT，野生型。
研究进一步发现，接受Asah2ΔIEC菌群的无菌小鼠在HSPC饮食后，回肠糖链附着杯状细胞增加，结肠岩藻糖基化Muc2表达升高。靶向代谢组学也证实，该组小鼠粪便中2-HHA显著降低。由于2-HHA前体水杨酰胺曾被报道为AhR拮抗剂，研究人员进一步检测AhR通路。
与对照相比，接受Asah2ΔIEC菌群的小鼠结肠中AhR及其靶基因Cyp1a1、Cyp1b1以及Fut2表达更高。HSPC喂养的Asah2ΔIEC MASH小鼠结肠中Cyp1a1、Cyp1b1和Cyp1a1活性也升高，但回肠中未见相同变化。
在体外MC38小鼠结肠癌细胞中，AhR激动剂TCDD可显著增加Fut2表达，但在AhR缺失MC38细胞中无此作用。AhR缺失还降低基础Fut1表达，同时升高Fut8表达。2-HHA单独处理并不改变基础Fut2或Fut1表达，但与TCDD共处理时，2-HHA显著削弱TCDD诱导的Fut2及AhR经典靶基因Cyp1a1、Cyp1a2和Cyp1b1上调。在AhR缺失细胞中，2-HHA和TCDD对这些基因的调节作用消失。总体而言，2-HHA可抑制配体诱导的AhR活化及其下游转录程序。
图5：微生物代谢物2-HHA通过AhR信号通路抑制肠上皮细胞岩藻糖基化。（A–D）无菌小鼠接受来自Asah2ΔIEC小鼠（GF-Asah2ΔIEC）或Asah2fl/fl WT小鼠（GF-WT）的粪便样本移植，并接受HSPC饮食4个月。（A）结肠组织Alcian blue-PAS染色及隐窝中含糖链细胞定量。（B）结肠组织中黏蛋白2（绿色）和UEA-1（红色）的免疫荧光染色，以及UEA-1+杯状细胞定量。（C）靶向代谢组学分析HSPC喂养GF-Asah2ΔIEC和GF-WT小鼠粪便样本中的2-HHA。（D）实时PCR分析HSPC喂养GF-Asah2ΔIEC和GF-WT小鼠结肠中参与AhR信号和岩藻糖基化相关基因的mRNA水平。（E）实时PCR分析HSPC喂养Asah2ΔIEC和WT小鼠回肠和结肠样本中参与AhR信号和岩藻糖基化相关基因的mRNA水平。（F）采用P450-Glo Cyp1a1实验检测HSPC喂养Asah2ΔIEC和WT小鼠结肠及回肠分离微粒体中的Cyp1a1活性。（G–H）2-HHA对岩藻糖基转移酶（G）和细胞色素P450（CYP）（H）mRNA水平的影响。MC38或MC38ΔAhR细胞经50 nM TCDD、TCDD联合2-HHA（1 mM）或2-HHA单独处理20小时。MC38细胞采用CRISPR/CAS9敲除质粒转染删除AhR。统计学比较采用双尾非配对t检验（A–C、F）和双因素方差分析并进行Sidak多重比较（D、E、G、H）。n=5，独立生物学样本。*p<0.05，**p<0.01，***p<0.001。误差线表示均值±SEM。比例尺为100 µm。AhR，芳香烃受体；ANOVA，方差分析；DAPI，4′,6-二脒基-2-苯基吲哚；DMSO，二甲基亚砜；Fut，岩藻糖基转移酶；GF，无菌；2-HHA，2-羟基马尿酸；HSPC，氢化植物油、蔗糖、棕榈酸盐和胆固醇；IEC，肠上皮细胞；mRNA，信使RNA；ns，无显著差异；PAS，过碘酸-Schiff；TCDD，2,3,7,8-四氯二苯并-p-二噁英；WT，野生型。
肠道AhR缺失加速饮食诱导的肝脏炎症和纤维化
尽管全身AhR缺失小鼠可自发出现肝纤维化，但肠上皮AhR是否影响饮食诱导的肝纤维化和肺部炎症仍不清楚。研究人员构建肠上皮细胞特异性AhR敲除小鼠（AhRΔIEC），并给予西方饮食10个月。
与AhRfl/fl野生型对照相比，AhRΔIEC小鼠肝脏炎症、胶原沉积和羟脯氨酸水平升高，但肝脂肪变并未明显增加。WD喂养后，AhRΔIEC小鼠肝脏α-SMA阳性细胞增多，Col1a1、Fn1和Acta2等肝纤维化相关基因表达升高。此外，肝脏中TNFα+巨噬细胞和TNFα+单核细胞水平均显著升高。以上结果说明，肠上皮AhR缺失可加重饮食诱导的肝脏炎症和纤维化，且这种加重并不一定依赖肝脂肪变增加。
图6：肠道AhR缺失加速饮食诱导的肝脏炎症。野生型小鼠或AhRΔIEC小鼠接受西方饮食10个月。（A–B）肝脏H&E染色代表性图像及炎症细胞定量（A），Masson三色染色代表性图像及肝胶原面积定量（B）。圆圈之间区域表示纤维化和炎症。（C）肝脏羟脯氨酸水平。（D）肝脏甘油三酯水平。（E）α-SMA免疫荧光染色（绿色）和DAPI复染（蓝色）及定量。（F）肝脏中所示纤维化相关基因的mRNA水平。（G）流式细胞术分析肝脏TNFα+CD11b+Ly6CintF4/80+巨噬细胞比例。（H）流式细胞术分析肝脏TNFα+CD11b+Ly6ChiF4/80−单核细胞比例。统计学比较采用双尾非配对t检验（A–E、G、H）和双因素方差分析并进行Sidak多重比较（F）。n=5，独立生物学样本。*p<0.05，**p<0.01，***p<0.001。误差线表示均值±SEM。比例尺为100 µm。AhR，芳香烃受体；ANOVA，方差分析；DAPI，4′,6-二脒基-2-苯基吲哚；FITC，异硫氰酸荧光素；IEC，肠上皮细胞；Int，中间型；mRNA，信使RNA；ns，无显著差异；TNFα，肿瘤坏死因子α；WD，西方饮食；WT，野生型。
肠道AhR缺失降低岩藻糖基化并加速肠屏障功能障碍
在肠上皮细胞中删除AhR后，小鼠肠通透性显著升高。具体表现为肝组织和肺组织LPS水平升高，血清LBP水平升高。RT-PCR显示，AhRΔIEC小鼠结肠中Fut2和Muc2 mRNA水平显著降低。结肠上皮表面附着糖链的杯状细胞减少。更重要的是，在西方饮食背景下，AhRΔIEC小鼠肠道岩藻糖基化降低，岩藻糖基化Muc2蛋白水平下降。这些结果提示，肠上皮AhR缺失削弱了肠道稳态和岩藻糖基化水平，并促进屏障受损。
图7：肠道AhR缺失促进MASH小鼠肠屏障功能障碍并降低肠道岩藻糖基化。野生型小鼠或AhRΔIEC小鼠接受西方饮食10个月。（A–B）肝组织和肺组织中LPS水平（A）及血清LBP水平（B）。（C）实时PCR分析结肠中岩藻糖基化和紧密连接相关基因的mRNA水平。（D）结肠组织Alcian blue-PAS染色及隐窝中含糖链细胞定量。箭头表示糖链的PAS染色。（E）回肠UEA-1免疫组织化学染色及UEA-1+细胞面积定量。（F）结肠组织中黏蛋白2（绿色）和UEA-1（红色）的免疫荧光染色，以及UEA-1+杯状细胞定量。统计学比较采用双尾非配对t检验（A、B、D–F）和双因素方差分析并进行Sidak多重比较（C）。n=5，独立生物学样本。*p<0.05，***p<0.001。误差线表示均值±SEM。比例尺为50 µm（D）和100 µm（E、F）。AhR，芳香烃受体；ANOVA，方差分析；DAPI，4′,6-二脒基-2-苯基吲哚；Fut，岩藻糖基转移酶；IEC，肠上皮细胞；LBP，LPS结合蛋白；LPS，脂多糖；MASH，代谢功能障碍相关脂肪性肝炎；mRNA，信使RNA；ns，无显著差异；PAS，过碘酸-Schiff；WD，西方饮食；WT，野生型。
褐藻糖胶通过改善岩藻糖基化和肠屏障功能减轻AhR缺失小鼠MASH
褐藻糖胶是一类富含岩藻糖的硫酸化多糖，主要存在于褐藻中，既往研究提示其具有抗肥胖、抗炎和保肝活性。为判断肠道岩藻糖基化降低是否参与AhRΔIEC小鼠MASH发生，研究人员在HSPC饮食基础上给予AhRΔIEC小鼠褐藻糖胶干预4个月。
结果显示，褐藻糖胶可改善AhRΔIEC小鼠脂肪性肝炎，表现为ALT和AST水平下降、胶原沉积减少，但肝脂质蓄积未明显改变。肝脏M1促炎巨噬细胞比例显著降低。Col1a1、Fn1、Il33和Tnfa等肝炎症及纤维化相关基因表达明显下降，而Acta2未显著改变。
同时，褐藻糖胶降低了AhRΔIEC小鼠肠通透性，表现为FITC-右旋糖酐外渗减少。结肠中附着糖链的杯状细胞增加，岩藻糖基化Muc2表达上升。该结果提示，褐藻糖胶可能通过增强肠道岩藻糖基化、改善肠屏障功能，从而减轻AhRΔIEC小鼠的MASH表型。
图8：补充褐藻糖胶改善HSPC饮食诱导的小鼠脂肪性肝炎并改善肠屏障功能。AhRΔIEC小鼠接受HSPC饮食，同时每3天经口给予或不给予50 mg/kg褐藻糖胶，持续4个月。（A–C）肝脏H&E染色代表性图像（A）和Masson三色染色代表性图像（B），并定量肝脏脂滴面积百分比和胶原面积（C）。（D）使用Piccolo试剂盒分析血清ALT和AST水平。（E）流式细胞术分析肝脏CD11b+Ly6CintF4/80+和TNFα+CD11b+Ly6CintF4/80+巨噬细胞比例。（F）肝脏中所示纤维化相关基因的mRNA水平。（G）用于评价肠通透性的血浆dextran-FITC水平。（H）结肠组织Alcian blue-PAS染色及隐窝中含糖链细胞定量。箭头表示糖链PAS染色。（I）结肠组织中黏蛋白2（绿色）和UEA-1（红色）的免疫荧光染色，以及UEA-1+杯状细胞定量。统计学比较采用双尾非配对t检验（C、E、G–I）和双因素方差分析并进行Sidak多重比较（D、F）。n=5，独立生物学样本。*p<0.05，**p<0.01，***p<0.001。误差线表示均值±SEM。比例尺为100 µm。ALT，丙氨酸氨基转移酶；ANOVA，方差分析；AST，天冬氨酸氨基转移酶；DAPI，4′,6-二脒基-2-苯基吲哚；FITC，异硫氰酸荧光素；HSPC，氢化植物油、蔗糖、棕榈酸盐和胆固醇；Int，中间型；mRNA，信使RNA；ns，无显著差异；PAS，过碘酸-Schiff；PBS，磷酸盐缓冲液；TNFα，肿瘤坏死因子α。
肠道中性神经酰胺酶-AhR信号还参与饮食诱导的肺部炎症
MASH并非单纯肝脏疾病，而是一种可影响多器官的系统性代谢炎症状态。研究进一步分析肠道Asah2-AhR轴是否影响肺部炎症。结果显示，西方饮食下Asah2ΔIEC小鼠肺部炎症减轻，支气管肺泡灌洗液（BALF）总细胞数减少，抗炎性巨噬细胞增加，肺部CD4+IL-17A+ Th17细胞比例下降。相比之下，Th1、Th2和调节性T细胞比例未发生明显变化。
肺组织RNA-seq显示，野生型小鼠中多条肥胖相关通路富集，包括亚油酸代谢、花生四烯酸代谢和IL-17信号通路。qPCR验证表明，IL-17信号靶基因Cxcl5、Ccl17、Il1b以及肺纤维化相关因子Col3a1、Tgfb、Timp1在Asah2ΔIEC小鼠肺中下调。
相反，AhRΔIEC小鼠表现出BALF白细胞增加、支气管周围炎症细胞浸润和肺胶原沉积增强。其肺部Il33、Timp1和Acta2等炎症相关基因表达升高，且肺部中性粒细胞累积增加、嗜酸性粒细胞减少。总体而言，肠上皮中性神经酰胺酶-AhR信号不仅参与MASH进展，也与饮食诱导的肺部炎症调节相关。
【贡献】★★★★★
本研究表明，肠上皮特异性中性神经酰胺酶缺失可减轻MASH中的肝脏炎症和纤维化，但并不显著影响肝细胞脂质蓄积，提示肝脂质沉积与后续肝损伤之间可发生一定程度分离。
机制上，肠道中性神经酰胺酶可调控肠道菌群组成，并影响菌群相关代谢物2-HHA。2-HHA可抑制肠道AhR-Fut2信号，降低肠上皮岩藻糖基化，破坏肠屏障功能，促进LPS移位，进而推动肝脏炎症、巨噬细胞重塑和纤维化形成。
研究还显示，补充褐藻糖胶可增强肠道岩藻糖基化并改善屏障功能，从而减轻MASH相关肝损伤。这一发现提示，围绕“肠道中性神经酰胺酶-菌群-2-HHA-AhR-岩藻糖基化”轴进行干预，可能为MASH及相关代谢性疾病提供新的研究方向。需要强调的是，本研究主要基于小鼠模型和细胞实验，尚不能直接等同于人体临床疗效。
免责声明：本公众号尊重并倡导保护知识产权，本文所引述观点、言论、图片及其他信息仅供参考和资讯传播之目的，希望能给读者带来科研的灵感。文章素材来源于eGastroenterology官网原文编译，部分来源在线网站，如涉及版权，联系删除！
【中科院1区｜肝脏与胃肠病学TOP期刊】
【中科院1区｜Cell子刊】
【中科院1区｜材料学TOP期刊】
热门跟贴