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醋通过调节肠道菌群中的乙酸代谢和大鼠的晶体粘附来减少肾草酸钙结石

2022-08-17 10:46

醋通过调节肠道微生物群和增加血液乙酸来减少肾 CaOx 结石,从而恢复肾脏紧密连接并减少 CaOx 晶体粘附。醋可能是预防肾 CaOx 结石形成的潜在补充剂。

Vinegar reduced renal calcium oxalate stones by regulating acetate metabolism in gut microbiota and crystal adhesion in ratsCite this article

Liu, Y., Jin, X., Ma, Y. et al. Vinegar reduced renal calcium oxalate stones by regulating acetate metabolism in gut microbiota and crystal adhesion in rats. Int Urol Nephrol (2022). https://doi.org/10.1007/s11255-022-03259-5

内部学习

醋通过调节肠道菌群中的乙酸代谢和大鼠的晶体粘附来减少肾草酸钙结石

尿石症是一种常见的泌尿系统疾病。较高的醋消费量与较低的尿石症风险相关。最近的研究表明,肠道菌群紊乱和肾小管上皮细胞紧密连接的损伤与肾草酸钙 (CaOx) 结石的形成有关。我们旨在通过调节肠道微生物群和肾小管上皮细胞的紧密连接来探索醋减少肾 CaOx 结石形成的机制。方法 将30只Sprague-Dawley大鼠随机分配到对照组、模型组和醋组。对照组大鼠灌胃2 ml/kg无菌水。模型组大鼠每天额外补充1%(v/v)乙二醇(EG)的饮用水。醋组大鼠饮水中含有 1% (v/v) EG,每天灌胃 2 ml/kg 醋(5% 醋酸盐)。结果 醋可减少肾 CaOx 晶体和尿中的草酸盐。醋增加了肠道微生物群中的高夫氏瘤胃球菌、瘤胃球菌、瘤胃球菌 2、莫里氏菌属、肠球菌属、Alistipes和副杆菌属的相对丰度。醋组血醋酸升高。模型组肾紧密连接occludin蛋白减少,醋组增加。体外研究证实,醋酸盐可以逆转 CaOx 晶体诱导的 occludin 表达下降,抑制 CaOx 晶体与细胞的粘附。结论 醋通过调节肠道微生物群和增加血液乙酸来减少肾 CaOx 结石,从而恢复肾脏紧密连接并减少 CaOx 晶体粘附。

肾结石是泌尿外科最常见的疾病之一。中国肾结石的患病率约为 2.6-11.6% [ 1 ]。其复发率在 1 年后约为 6-17%,在 3-5 年后为 21-53%,终生复发风险估计为 60-80% [ 2 ]。肾结石的主要成分是草酸钙 (CaOx) (60–90%)。  肾 CaOx 结石的机制包括尿液中 CaOx 过饱和以及抑制 CaOx 形成和肾细胞损伤的物质减少。  肾结石患者的尿草酸水平高于健康人 [   3   ,   4   ]。  高尿草酸盐可诱导CaOx晶体在肾小管中沉淀,继而破坏紧密连接并导致肾小管上皮细胞凋亡[   5   ]。  然后,晶体结合分子(如透明质酸)暴露于 CaOx 晶体,促进晶体与细胞的粘附,形成恶性循环  。  最近的研究报告说,肠道微生物群在肾 CaOx 结石的形成中很重要。  可降解草酸盐的产氧草酸杆菌在肾CaOx  结石患者的肠道微生物群中减少 [   7   ]。  哈奇等人。  发现除了降低尿草酸盐水平外,  O. formigenes  还促进了饮食补充 1.5% 草酸盐的小鼠回肠、盲肠和结肠中草酸盐的显着净分泌 [   8   ]。  除了  O. formigenes 之外  ,多项临床研究发现,肾结石患者和健康对照者的肠道微生物群和许多其他细菌的多样性也存在差异  。  肠道微生物群产生的一些代谢物可能会通过血液到达肾脏并影响肾脏晶体沉积  。  Zeng 等人进行的流行病学调查。  我国研究表明,食醋的摄入量与肾结石的形成呈负相关[   1   ]。  醋是世界范围内的传统酱汁,在中国由高粱、大米和马铃薯等农作物发酵而成。  醋的一种成分是乙酸,一种短链脂肪酸 (SCFA)。  除了外源性乙酸外,肠道菌群还可以产生内源性乙酸,这是肠上皮细胞和肠道菌群的重要营养来源。  它还可以抑制炎症反应  。  该研究旨在通过将醋用于肾 CaOx 结石大鼠模型,探索醋对肾 CaOx 晶体形成、肠道微生物群和肾脏紧密连接的影响。

材料和方法

肾CaOx结石大鼠模型和醋给药

30只Sprague-Dawley大鼠(6周龄雄性)在实验前在四川大学华西医院动物实验中心的无特定病原体动物设施中适应1周。所有大鼠均可自由获取无菌水和标准食物。他们的生活条件保持在室温(25°C),12 小时的黑暗和光照循环。所有大鼠单独饲养以保证相同的耗水量。动物研究按照伦理程序进行,实验方案经四川大学华西医院医学研究伦理委员会(2017063A)批准。  大鼠随机分为对照组、模型组和醋组。  对照组大鼠灌胃2 ml/kg无菌水。  模型组大鼠每天额外补充1%(v/v)乙二醇(EG)的饮用水。  醋组大鼠饮水中含有 1% (v/v) EG,每天灌胃 2 ml/kg 醋(5% 醋酸盐)。  4 周后,用 4% (w/v) 水合氯醛对大鼠实施安乐死。  在最后一次施用醋后24小时收集血液和尿液。  我们使用代谢笼收集 24 小时尿液,并在 5 mL 样品中加入 0.3 mL 浓盐酸。  我们使用肝素抗凝管从心室抽血,并通过离心(1300 g,10 min,4 ℃)获得血浆。  收集肠内容物和肾脏并储存在 - 80 °C。  将一部分肾组织固定在 10% 甲醛中并包埋在石蜡中。  从实验开始到结束,每周记录大鼠的体重。

肾结晶评估

使用染色试剂盒(Solarbio,Beijing,China)用苏木精 - 伊红(HE)和 Von Kossa(VK)染色对肾组织切片进行染色。向等人报道的 HE 染色评分系统。被用作评估肾晶体的半定量方法。我们还使用 Image-Pro Plus 6 软件对晶体的数量进行了定量计算,以指标“面积”表示。较高的分数或值表明更多的肾晶体。

尿液中草酸盐和钙以及血液中醋酸盐的分析

通过高效液相色谱-质谱法测定尿草酸盐。简而言之,100 μL 24 小时尿液,200 μL o-苯二胺 (5 mg/mL) 和 10 μL 浓盐酸混合并加热 (135 °C, 30 min)。冷却后,向混合物中加入 10 μL 氢氧化钠(10 mol/L)并离心(15,000 rpm,10 分钟)。然后,将 100 μL 上清液加入到 300 μL 乙腈中并离心(13,000 rpm,10 分钟)。得到的上清液含有2,3-二羟基喹喔啉,它是由草酸盐转化而来的。使用LCMS-8040(Shimadzu,Kyoto,Japan)进行液相色谱-质谱分析。液相色谱柱(Shim-pack GIST-C18, 100 mm × 2.1 mm × 1.9 μm, Shimadzu, Kyoto, Japan)在 40 ℃下使用梯度洗脱液 A(0.1% 甲酸和 5 mmol 的水溶液) /L 甲酸铵)和 B(甲醇),流速为 0.35 mL/min。进样量为 1 μL。在 ESI 模式下使用电喷雾电离源进行质谱分析。界面电压为4.5 kV,界面温度为380 ℃,脱溶剂线温度为260 ℃,加热块温度为450 ℃。氮气用作雾化器和干燥气体,分别为 3 L/min 和 5 L/min。使用多反应监测 (MRM) 模式。  在 Cobas 6000 C501 化学分析仪(Roche,Basel,Switzerland)上用 O-Cresolphthalein Complexone 测量尿钙。  使用乙酸盐比色测定试剂盒(Sigma,Missouri,USA)检查血浆乙酸盐。  简而言之,将 50 μL 血浆和 50 μL 反应混合物加入孔中并在室温下孵育 40 分钟,然后测量 450 nm 处的吸光度。  根据标准曲线计算乙酸浓度(  R   2    = 0.997)。

肠道微生物群分析

    正如我们之前报道的那样,对肠道微生物群进行了测序和分析 [ 18 ]。简而言之,使用 QIAamp Fast DNA Stool Mini Kit (Qiagen, Dusseldorf, Germany) 从空肠、盲肠和结肠的内容物中提取总 DNA,然后扩增 16S rRNA 基因的 V3-V4 区域。纯化后,使用 Illumina MiSeq 平台(Illumina,CA,USA)对扩增子进行测序。具有 97% 相似性的序列被分类为操作分类单位 (OTU)。基于 Silva (SSU132) 16S rRNA 数据库对每个 OTU 的分类进行了分析。

进行 Alpha 和 Beta 多样性分析以评估组间的整体差异。通过线性判别分析效应大小(LEfSe)分析鉴定了各组中相对丰度显着不同的细菌。根据 Greengene 数据库,使用 PICRUSt 预测肠道微生物群的代谢途径。

细胞培养和细胞紧密连接蛋白表达的检查

HK-2细胞在含有胎牛血清(10%)的DMEM/F-12培养基中于细胞培养箱(37℃,5% CO 2)中生长。当细胞单层处于高汇合度 (60%) 时,将它们暴露于草酸钙晶体 (0, 50, 100, 200, 500, 1000 μg/mL) 和/或乙酸钠 (0, 1, 5, 10, 20 , 40 mmol/L) 24 小时。每个实验重复 3 次。

定量实时聚合酶链反应 (qRT-PCR)

   使用 RNeasy Mini 试剂盒 (Qiagen, Dusseldorf, Germany) 从肾组织和 HK-2 细胞中提取 RNA。测量 RNA 浓度后,使用 RevertAid First Strand cDNA Synthesis Kit (Thermo Fisher Scientific, Mass, USA) 在 Thermo Cycler-T100 (Bio-Rad, CA, USA) 上将 1000 ng RNA 逆转录为 20 μL cDNA ) 并稀释至 200 μL。然后,将 4 μL cDNA、10 μL SYBR Green (Qiagen, Dusseldorf, Germany)、1 μL 引物和 5 μL 无核酸酶水混合。引物序列见表 S1。使用 CFX Connect 系统(Bio-Rad,CA,USA)进行 qRT-PCR。反应程序如下: 95 ℃ 2 min;95°C 5 s和60°C 10 s 40个循环;以及以每 5 秒 0.5 摄氏度的速率从 55 到 95 摄氏度的解离阶段。使用 2 -ΔΔC t分析数据方法[ 19 ]。

蛋白印迹

   如另一项研究中所述进行蛋白质印迹 [ 20]。简而言之,用裂解缓冲液(含有 1% 蛋白酶抑制剂和磷酸酶抑制剂的 RIPA)将肾皮质均质化。HK-2 细胞加入裂解缓冲液。然后,将混合物在 0 °C 下孵育,然后离心(15,000 g,30 分钟,4 °C)。获得的蛋白质通过凝胶电泳(100 V,90 min)分离并转移至0.2 μm聚偏二氟乙烯滤膜(300 mA,60 min)。用5%牛奶-TBST(室温,1小时)封闭膜。封闭后,将膜与针对 GAPDH(Abcam,Cambridge,UK)和 occludin(Proteintech,武汉,中国)的一抗孵育(4 ℃,过夜),然后与二抗孵育(室温,2 h)。将增强的化学发光试剂(Millipore,Mass,USA)添加到膜中以显示印迹。

细胞活力测定

   HK-2 细胞在 96 孔板中接种 24 小时。将 CaOx 晶体 (0, 50, 100, 200, 500, 1000 μg/mL) 或乙酸钠 (0, 1, 5, 10, 20, 40 mmol/L) 加入培养基中,再培养 24 小时。然后,向每个孔中加入 10 μL Cell Counting Kit-8 试剂。将板置于细胞培养箱中 2 小时。使用酶标仪器(Biotek,Vermont,USA)测量每个孔在 450 nm 处的吸光度值。

细胞晶体粘附试验

    当细胞单层处于高汇合度(60%)时,向培养基中加入 5 mmol/L 乙酸钠 [ 21 ] 和/或 100 μg/mL CaOx 晶体,持续 24 小时。然后,我们用 PBS 洗涤细胞,并向孔中加入含有 100 μg/mL 丽春红染色的 CaOx 晶体的培养基。10 分钟后,再次使用 PBS 彻底清洗细胞,并在放大 100 倍的显微镜下观察(CARL ZEISS,Oberkochen,Germany)。

统计分析

   正态分布的数据表示为平均值和标准误差,并通过学生t检验进行分析。否则,数据显示为中位数和四分位数范围,并通过 Mann-Whitney 检验进行分析。使用 G Power(版本 3.1.9.2)计算每组大鼠的数量。用于计算的参数如下:统计功效 = 0.8 和双边显着性水平 = 0.05。最小样本量计算为 10 只大鼠/组。计算基于先前的研究,其中主要参数是肾脏中的晶体沉积 [ 22 ]。当P值低于0.05时认为有统计学意义。图中不同的 P 值显示为P  < 0.05 (*), P < 0.01 (**),或P  < 0.001 (***)。GraphPad Prism(版本 8)和 R(版本 3.6.1)用于进行统计分析并绘制统计图。

结果

醋可降低肾 CaOx 晶体和尿草酸盐水平

    模型组和醋组之间大鼠的体重没有显着差异(p  = 0.510)(图S1)。肾组织的 HE 和 VK 染色显示醋处理减少了 CaOx 晶体(图 1A)。醋组的HE染色评分(2.3 vs. 14.2,p  < 0.001)和VK染色值(晶体面积)(2163 vs. 7396,p  = 0.002)均低于模型组(图 1B ) , C)。此外,与对照组相比,模型组大鼠尿草酸盐排泄量较高(435.5 vs. 75.0 μg/mL,p  < 0.001),尿钙较低(1.01 vs. 2.10 mmol/L,p < 0.001) 和更高的血尿酸 (93.3 vs. 49.2 μmol/L, p  < 0.001)。相比之下,醋部分逆转了尿草酸盐(252.2 vs. 435.5 μg/mL,p  < 0.001)、尿钙(2.32 vs. 1.01 mmol/L,p  = 0.01)和血尿酸(46.1 vs. 93.3 μmol)的变化/L,p  < 0.001)由模型组中的 EG 诱导(图 1 D-F)。

图。1  

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醋可降低肾草酸钙晶体和尿草酸水平。对照组、模型组和醋组大鼠肾脏的苏木精-伊红 (HE) 和 Von Kossa (VK) 染色。红色箭头指的是 CaOx 晶体。B、C三组的 HE 染色评分和 VK 染色值(晶体面积)(每个 VK 染色捕获三个不同的切片)。尿液中D草酸盐和E钙的水平。F血液中的尿酸水平。* p  < 0.05;** p  < 0.01; *** p  < 0.001  

醋调节肠道微生物群和代谢途径

    为了探索食醋后肠道菌群在调节肾脏晶体形成中的作用,我们使用 16S rRNA 序列技术检测了肠道菌群。在 OTU 水平上,三组的覆盖指数均高于 0.98(表 S2)。细菌群落的α多样性通过sobs、chao 1、ace、chao 1、Simpson和Shannon指数进行评估(表S2)。Shannon 和 Simpson 指数显示,空肠、盲肠和结肠肠道菌群的丰富度和均匀度在对照组、模型组和醋组之间没有差异(p  > 0.05)。  使用 Bray-Curtis 指数,主坐标分析显示,在空肠( p    = 0.832,ANOSIM)和盲肠(  p    = 0.061,ANOSIM)中,  对照组和模型组的肠道微生物群的 β-多样性相似,但在对照组和模型组之间则不然。  冒号(  p    = 0.021,ANOSIM)。  然而,模型组和醋组在空肠(  p    = 0.002,ANOSIM)、盲肠(  p    = 0.002,ANOSIM)和结肠(  p    = 0.003,ANOSIM)在 OTU 水平上存在显着差异(图   2A  ; S2A-C)。

图 2  

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醋调节肠道微生物群。通过主坐标分析 (PCoA) 分析对照组、模型组和醋组之间盲肠中肠道微生物群的β-多样性。B对照组、模型组和醋组在属水平的盲肠肠道微生物群中每种细菌的相对丰度  

在门水平上,主要成分是厚壁菌门(74-91%)。在属水平上,乳酸杆菌是最常见的细菌(图 2 B;图 S2D-F)。有趣的是,它的百分比从空肠中的 49% 下降到 73% 下降到盲肠中的 20-35% 和结肠中的 22-46%。此外,醋组中乳酸杆菌的相对丰度高于模型组在空肠(73 vs. 54%)、盲肠(35 vs. 20%)和结肠(38 vs. 22%)。这些结果表明,醋诱导的乳酸菌增加可能会阻止肾 CaOx 晶体的形成。  LEfSe分析用于探索对照组、模型组和醋组之间微生物类群的差异(图S3)。  筛选出存在于肠道至少两个部分(包括空肠、盲肠和结肠)中的显着不同的属。  模型组大鼠的脱硫弧菌  高于对照组(  p    = 0.005)。  当比较模型组和醋组时,我们发现  Ruminococcus gauvreauii  、 Ruminococcus   torques  、 Ruminococcus   -2  、  Moryella  、  Enterococcus  、  Alistipes  和  Parabacteroides  醋组的相对丰度显着高于模型组,而模型组则富集了  Candidatus Saccharimonas  、  Lachnospiraceae UCG-006 、 Ruminococcaceae UCG-013  、  Lachnospiraceae NK4A136 、 Ruminococcaceae UCG-014  、  Enterorhabdus  、  Family-XIII UCG- 001  和  嗜木糖真杆菌  (   p    < 0.05)。  草酸杆菌  的相对丰度  大约为零。

   我们还使用 PICRUSt 预测模型和醋组中 KEGG 代谢途径和酶的变化,并使用 LEfSe 分析筛选出这两组之间显着不同的代谢途径。具体来说,我们发现醋组中空肠、盲肠和结肠的肠道微生物群中产生乙酸的途径丰富,包括糖酵解/糖异生(ko00010)、牛磺酸和亚牛磺酸代谢(ko00430)、丙酸代谢(ko00640)和芳香族化合物的降解(ko01220)(p  <0.05)(图S4)。我们还专注于参与草酸盐降解的两种酶,草酰辅酶A-脱羧酶 (4.1.1.8) 和甲酰辅酶A-转移酶 (2.8.3.16)。通过 LEfSe 分析,这两种酶在模型组和醋组之间没有显着差异(p  > 0.05)。

醋改善血液中的醋酸盐和肾脏中 occludin 的表达

     还确定了醋的施用是否会影响血液中醋酸盐的水平和肾脏中的紧密连接蛋白水平。模型组的血醋酸水平低于对照组(1.54 vs. 4.69 mmol/L,p  = 0.003)。给予醋后大鼠体内的它增加(3.03 mmol/L;p  = 0.038)(图 3A)。模型组肾脏中 occludin 蛋白的表达也降低(减少 42%,p  = 0.033),醋组增加(1.6 倍,p  = 0.033)(图 3 B-D)。

图 3  

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醋改善了血液中的醋酸盐和肾脏中的 occludin 表达。A对照组、模型组和醋组中的血浆醋酸盐水平。三组大鼠肾闭塞蛋白在B mRNA和C、D蛋白水平的表达。occludin在蛋白质水平的表达设定为1。* p  < 0.05;** p  < 0.01; ns, p  > 0.05  

乙酸盐增加 occludin 表达并改善体外 CaOx 晶体粘附

为了验证醋酸盐对 occludin 表达和对肾细胞的晶体粘附的影响,HK-2 肾小管上皮细胞在体外暴露于醋酸盐和/或 CaOx 晶体。用 40 mmol/L 乙酸钠 ( p  = 0.013) 和 500 μg/mL ( p  = 0.002) 或更高 ( p  < 0.001) CaOx 处理的 CaOx 晶体显着降低了细胞活力(图 4 A、B)。随着乙酸钠浓度的增加,occludin在mRNA和蛋白水平的表达逐渐增加(p  < 0.05)(图 4 )C、F、I)。相反,当CaOx晶体浓度增加且细胞活力高于90%时,occludin在mRNA和蛋白水平上的表达逐渐下降(P  < 0.05;图 4 D、G、J)。添加 5 mmol/L 乙酸盐逆转了由 100 μg/mL CaOx 晶体诱导的 occludin 蛋白表达降低(1.4 倍,p  = 0.042)(图 4 E、H、K)。暴露于 100 μg/mL CaOx 晶体增加 HK-2 细胞的晶体粘附(13.4 倍,p  < 0.001),而 5 mmol/L 乙酸盐降低晶体粘附(减少 25%,p  = 0.007)(图 5) .

图 4  

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乙酸盐增加 occludin 表达并改善草酸钙 (CaOx) 体外晶体粘附。暴露于不同浓度的A醋酸盐和B CaOx 晶体后 HK-2 细胞的细胞活力。暴露于不同浓度的醋酸C和D CaOx晶体后,HK-2细胞mRNA水平上occludin的表达。暴露于不同浓度的醋酸F和G CaOx 晶体后 HK-2 细胞中 occludin 的蛋白质印迹。暴露于不同浓度的醋酸I和J CaOx晶体后,HK-2细胞中occludin在蛋白质水平的表达。乙暴露于 5 mmol/L 乙酸盐和/或 100 μg/mL CaOx 晶体后,HK-2 细胞中 occludin 在 mRNA 水平上的表达、occludin 的H蛋白质印迹和K在蛋白质水平上的表达。* p  < 0.05;** p  < 0.01; *** p  < 0.001;ns, p  > 0.05  

图 5  

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乙酸盐可降低草酸钙 (CaOx) 晶体对 HK-2 细胞的粘附性。红色箭头指的是粘附晶体。A细胞没有接受任何处理。B细胞暴露于 20 mmol/L 乙酸钠。C细胞暴露于 100 μg/mL CaOx 晶体。D细胞暴露于 20 mmol/L 乙酸钠和 100 μg/mL CaOx 晶体。E用上述处理方法粘附在细胞上的 CaOx 晶体的定量数据。* p  < 0.05;** p  < 0.01; *** p  < 0.001  

讨论

      曾等人此前发现醋可以通过调节 Nadc1 和 Cldn14 的表达来减少肾结石,从而增强尿中柠檬酸盐的排泄,减少尿钙的排泄[ 22 ]。他们还报道了醋调节肠道微生物群及其代谢[ 23 ];然而,醋通过肠道微生物群减少肾脏晶体沉积的机制仍然未知。此外,他们没有分析O. formigenes的丰度以及肠道微生物群中草酸盐降解的代谢途径和酶。关于肠道菌群,他们只报道了醋可以改善模型大鼠的肠道菌群失衡,没有任何详细的分析。我们的研究发现,醋可以通过调节肠道微生物群及其乙酸盐的产生来减少肾 CaOx 结石,从而恢复肾脏的紧密连接并减少肾小管上皮细胞中的 CaOx 晶体粘附。此外,我们的研究结果还表明,醋可以降低血尿酸水平。曾等人。[ 22 ] 报告说,每天食用醋可以降低 24 小时尿液中的尿酸水平。皮奥等人。据报道,醋通过抑制黄嘌呤氧化酶来降低尿酸的产生。通过回顾以前的文献,我们发现醋组肠道中增加的细菌和代谢途径可以产生SCFA,包括乙酸。此外,服用醋后血浆醋酸盐也增加。在最后一次施用醋后 24 小时采血。因此,我们假设补充醋可以调节肠道微生物群并促进其醋酸盐的产生,然后通过血液到达肾脏。我们之前的研究还证实,醋酸盐和其他 SCFA(丙酸盐和丁酸盐)可以减少肾结石模型大鼠的肾结晶 。

      我们的研究结果还表明,模型大鼠肾脏中紧密连接蛋白 occludin 的水平较低,而醋的给药可以逆转这种作用。进一步的体外研究还证实,CaOx 晶体可以降低 occludin 的表达,而醋酸盐可以增加它并减少 CaOx 晶体与肾细胞的粘附。几项研究也报告了类似的结果,其中 CaOx 晶体降低了紧密连接蛋白的表达 [ 5 , 25 ]。紧密连接蛋白的破坏使晶体结合分子暴露于 CaOx 晶体并促进它们与细胞的粘附 [ 6]。相比之下,醋的主要成分醋酸盐是 SCFA 的主要种类。SCFA可以通过促进组蛋白乙酰化和激活G蛋白偶联受体来调节炎症和氧化应激,从而促进紧密连接蛋白的表达。这些证据表明,乙酸盐可防止肾细胞紧密连接免受 CaOx 晶体引起的损伤,从而抑制肾结石的形成。一些研究发现,健康人体内的甲醛生成素的百分比高于肾结石患者,而其他研究则没有 [ 7 , 29 ]。几项临床研究还报告说,口服益生菌可以显着降低尿液和血液中的草酸盐水平,而其他研究则没有 [ 30 , 31 , 32 , 33 ]。补充O. formigenes可减少肾结石大鼠尿中草酸盐的排泄 [ 8 , 34 , 35 , 36 , 37 ]。O.formigenes肠道菌群中的草酸盐可以将草酸盐降解为甲酸盐并获得能量。参与这一过程的主要酶是甲酰辅酶A-转移酶和草酰辅酶A-脱羧酶[ 38 ]。然而,我们的研究发现,草酸杆菌的相对丰度几乎为零,这表明它在实验室大鼠中不存在。没有发现模型组和醋组之间的甲酰辅酶A转移酶、草酰辅酶A脱羧酶或草酸降解代谢途径存在差异。我们的研究结果表明,与草酸盐降解相关的O. formigenes和途径在草酸盐代谢中并不起关键作用。

     我们的研究发现,醋组的粪肠球菌高于模型组。它可以减弱肠道中促炎细胞因子的分泌 。由于这种抗炎潜力,粪肠球菌已被用作治疗某些疾病的益生菌,例如炎症性肠病 和结肠炎 [ 41 ]。相比之下,模型组肠杆菌的丰度较高,这可能与结肠炎和炎症有关。因此,我们还推测醋调节的肠道微生物群也可能降低身体的炎症状态,包括肾脏。曾等人。还报道说,醋可以通过减少纤维化、细胞凋亡和炎症来调节肠道微生物群并减轻肾损伤。

此外,我们的研究还发现,与模型组相比,醋组参与精氨酸生物合成的代谢途径ko00230增加。一项体内研究表明,接受 L-精氨酸的肾 CaOx 结石大鼠模型的尿柠檬酸盐水平升高,肾脏中的自由基和草酸盐水平降低 。一项体外研究还发现,L-精氨酸可以缓解草酸盐诱导的肾细胞氧化应激。主要参与视黄醇(维生素 A)生物合成的代谢途径 ko00830 在给予醋的大鼠中高于模型大鼠。尿石症患者的血浆维生素 A 水平明显低于健康对照组。缺乏维生素 A 的儿童的柠檬酸盐浓度较低,可抑制晶体形成,而钙和草酸盐的浓度较高。动物研究还报告说,维生素 A 含量较低的长期饮食可能导致尿石症。

结论

醋通过调节肠道微生物群和增加血液乙酸来减少肾 CaOx 结石,从而恢复肾脏紧密连接并减少 CaOx 晶体粘附。醋可能是预防肾 CaOx 结石形成的潜在补充剂。

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