长期通过尾部悬吊方式模拟失重状态对大鼠肠道微生物群及肠道-肝脏轴稳态的影响

《BMC Microbiology》：Effects of Long-term Weightless Stimulating by Tail Suspension on the Gut Microbiota as well as the Gut-liver Axis Homeostasis in Rat

肠道菌群调节与微重力下肝损伤机制研究。采用hindlimb悬挂大鼠模型模拟长期微重力暴露，发现显著增加肝脂沉积、氧化应激及炎症反应，肠道机会致病菌比例升高，屏障功能受损，次级胆汁酸（熊去氧胆酸、石胆酸）和色氨酸代谢紊乱。研究证实肠道菌群是维持肠肝轴稳态的关键靶点，为长期太空任务健康保障提供新思路。

　　

摘要

背景

由于肠道-肝脏轴系统在维持健康和提升表现方面的潜在益处，人们对这一轴的稳态理解取得了最新进展。然而，关于长期微重力环境对肠道-肝脏轴的影响以及预防其稳态紊乱的有效对策知之甚少。因此，我们通过后肢悬吊大鼠模型进行了一项控制严格的研究，以确定长期微重力环境对肝脏功能、肠道微生物群及肠道-肝脏轴稳态的影响。

方法

采用后肢卸载的方法创建了微重力暴露的动物模型。随后，通过苏木精-伊红（H&E）染色观察肝脏和结肠的组织形态，并通过油红O染色检测脂质积累情况。血浆/血清指标通过酶联免疫吸附测定（ELISA）进行分析。此外，通过16S rRNA基因测序对肠道微生物群进行了表征，并使用UHPLC-MS/MS系统分析了代谢组。

结果

有趣的是，长期微重力环境增加了肝脏中的脂质沉积、氧化应激和炎症；增加了机会性肠道病原体的比例；并破坏了肠道屏障的完整性，这与肠道-肝脏轴稳态的失调相吻合，尤其是次级胆汁酸（主要是熊去氧胆酸和石胆酸）的门脉流入以及色氨酸代谢的紊乱。

结论

综合来看，我们的研究结果表明，肠道微生物群是维持肠道-肝脏轴稳态的有效靶点，也有助于保护宇航员在未来的长期载人太空任务中免受炎症的影响。