KHK参与高脂高果糖饮食对肠黏膜屏障的损害.pdf

第 卷第期年月西 安 交 通 大 学 学 报(医 学 版)J o u r n a l o fX ia nJ i a o t o ngU n i v e r s i ty(M e d i c a l S c i e n c e s)V o l N o S ep 本刊网址:h t t p:/y x x b x j t u e d u c n微信公众号:西安交通大学学报医学版基础研究K H K参与高脂高果糖饮食对肠黏膜屏障的损害杜梦宇,何姝璿,杨岚,胡娟,蒋世秋,檀佳璐,王强,李岩松(西安交通大学第一附属医院麻醉手术部&脑科学中心,陕西西安 )摘要:目的探究高脂高果糖饮食对小鼠肠黏膜屏障的影响,以及果糖代谢的关键酶果糖激酶(k e t o h e x o k i n a s e,KHK)在肠黏膜屏障损伤过程中的作用.方法将周龄的雄性C B L/J小鼠以及K h k/小鼠随机分为正常饮食组(N D)、正常饮食K h k/组(N DK h k/)、高脂高果糖饮食组(HF H F D)和高脂高果糖饮食K h k/组(HF H F DK h k/),每组只.在高脂高果糖饮食及正常饮食期间,记录各组小鼠的体质量变化.干预结束后检测各组小鼠血糖、胰岛素水平.通过检测各组小鼠肠道含水量、通透性、紧密连接蛋白表达、血清及肠道炎症因子水平等指标,评估各组小鼠的肠黏膜屏障功能及体内炎症水平.结果相比N D组,H F H F D组小鼠的体质量、血糖、胰岛素水平升高,且小鼠肠道含水量和 肠 道通 透性 增加,紧密 连接 蛋白 表 达下 降,血清 及 肠道 炎症 因子 水 平升 高.与H F H F D组相比,H F H F DK h k/组小鼠体质量、血糖、胰岛素水平下降,肠道屏障损伤及肠道炎症明显改善.结论果糖代谢关键酶KHK参与了高脂高果糖饮食对肠黏膜屏障的损伤,K h k基因敲除可显著改善肠道屏障损伤和炎症情况.关键词:果糖激酶;果糖;肥胖;糖尿病;肠黏膜屏障中图分类号:R 文献标志码:AD O I:/j d y x b 收稿日期:修回日期:基金项目:陕西省自然科学基金青年项目(N o J Q ),国家自然科学基金资助项目(N o )S u p p o r t e db yt h eN a t u r a lS c i e n c eB a s i cR e s e a r c hP r o g r a mo fS h a a n x iP r o v i n c e(N o J Q )a n dt h eN a t i o n a lN a t u r a lS c i e n c eF o u n d a t i o no fC h i n a(N o )通信作者:王强,教授,E m a i l:d r w a n g q i a n g c o m;李岩松,助理研究员,E m a i l:l i y a n s o n g i n t e r c o m网络出版地址:h t t p s:/k n s c n k i n e t/k c m s/a r t i c l e/a b s t r a c t?u r l I d R&u n i p l a t f o r mN Z K P T()K H Ki n v o l v e d i n i n t e s t i n a l b a r r i e r i m p a i r m e n t b yh i g h f a t a n dh i g h f r u c t o s ed i e tDU M e n g y u,HES h u x u a n,YANGL a n,HUJ u a n,J I ANGS h i q i u,T ANJ i a l u,WANGQ i a n g,L IY a n s o n g(D e p a r t m e n to fA n e s t h e s i o l o g y&C e n t e r f o rB r a i nS c i e n c e,T h eF i r s tA f f i l i a t e dH o s p i t a l o fX ia nJ i a o t o n gU n i v e r s i t y,X ia n ,C h i n a)A B S T R A C T:O b j e c t i v eT oe xpl o r et h ee f f e c to fh igh f a ta n dh igh f r u c t o s ed i e to n m o u s ei n t e s t i n a lb a r r i e rf u n c t i o n,a sw e l l a s t h e r o l eo fk e t o h e x o k i n a s e(KHK),t h ek eye n zym e i nf r u c t o s em e t a b o l i s m,i n i n t e s t i n a l b a r r i e ri mpa i r m e n t M e t h o d s E igh t w e e k o l dm a l ec o n t r o lC B L/Jm i c ea n dK h k/m i c ew e r er a n d o m lyd i v i d e d i n t oc o n t r o l n o r m a l d i e t(ND),c o n t r o l h igh f a ta n dh igh f r u c t o s ed i e t(H F H F D),K h k/n o r m a ld i e t(NDK h k/),a n dK h k/h igh f a ta n dh igh f r u c t o s ed i e t(H F H F DK h k/)gr o ups,w i t he igh tm i c ei ne a c hgr o up D u r i ngt h eh igh f a ta n dh igh f r u c t o s ed i e ta n dn o r m a ld i e t,t h eb o dyw e igh tc h a nge so fm i c ei nd i f f e r e n tgr o upsw e r er e c o r d e d A f t e rt h ei n t e r v e n t i o n,t h eb l o o dgl u c o s ea n di n s u l i nl e v e l so f m i c ei ne a c hgr o upw e r ed e t e c t e d T h e i n t e s t i n a l b a r r i e r f u n c t i o na n d i n f l a mm a t i o n l e v e l o fm i c ew e r ee v a l u a t e dbyd e t e c t i ngi n t e s t i n a lw a t e rc o n t e n t,pe r m e a b i l i ty,t igh tju n c t i o npr o t e i ne xpr e s s i o n,s e r u ma n d i n t e s t i n a l i n f l a mm a t o ryf a c t o r l e v e l s R e s u l t s C o mpa r e dw i t hNDgr o up,H F H F Dgr o ups ign i f i c a n t lyi n c r e a s e d t h eb o dyw e igh t,b l o o dgl u c o s ea n d i n s u l i n l e v e l s o fm i c e,i n c r e a s e dt h e i n t e s t i n a lw a t e rc o n t e n ta n dpe r m e a b i l i ty,d e c r e a s e dt h ee xpr e s s i o no ft igh tju n c t i o npr o t e i n s,a n di n c r e a s e d i n f l a mm a t o ryf a c t o r s o f t h e s e r u ma n d i n t e s t i n e s I n t h e t w ogr o ups f e dw i t hh igh f a t a n dh igh f r u c t o s ed i e t,t h eb o dyw e igh t,b l o o dgl u c o s ea n d i n s u l i n l e v e l so f t h eH F H F DK h k/gr o upw e r e s ign i f i c a n t lyl o w e r t h a nt h o s eo f H F H F Dgr o up,a n dt h ei n t e s t i n a lb a r r i e rdys f u n c t i o na n di n f l a mm a t i o n w e r es ign i f i c a n t lyi mpr o v e d C o n c l u s i o n KHK,ak eye n zym e i nf r u c t o s em e t a b o l i s m,i s i n v o l v e d i n t h e i mpa i r m e n t o f i n t e s t i n a l b a r r i e r c a u s e dbyh igh f a ta n dh igh f r u c t o s ed i e t K n o c k o u to fK h kge n es ign i f i c a n t lyi mpr o v e di n t e s t i n a lb a r r i e rdys f u n c t i o na n dt h e i n f l a mm a t i o nl e v e l K E Y WO R D S:k e t o h e x o k i n a s e(KHK);f r u c t o s e;o b e s i ty;d i a b e t e s;i n t e s t i n a lb a r r i e r西 安 交 通 大 学 学 报(医 学 版)第 卷本刊网址:h t t p:/y x x b x j t u e d u c n微信公众号:西安交通大学学报医学版随着当代人们饮食结构变化以及食品加工技术的过量使用,富含碳水化合物、饱和脂肪酸、胆固醇等的不健康饮食越来越普遍,导致机体摄入过量能量,诱发肥胖、非酒精性脂肪性肝病、型糖尿病等疾病.流行病学研究显示,果糖摄入和高脂饮食与肥胖和型糖尿病的发病率相关,超负荷的果糖摄入使小肠新陈代谢功能受损,并导致肠屏障功能恶化 .高脂肪饮食和(或)高果糖饮食可导致血清炎症水平升高,引起慢性肠道炎症的发生.此外,高脂饮食显著增加肠道通透性,降低紧密连接蛋白的表达,还可以通过增加肠道微生物来源的脂多糖诱导内毒素血症和肠道炎症,从而加速高血糖和肥胖等代谢紊乱的发生 .果糖激酶(k e t o h e x o k i n a s e,KHK)是果糖代谢过程中的关键酶,抑制KHK能显著改善代谢相关疾病中出现的代谢功能障碍,如胰岛素抵抗、