文献解读|普拉梭菌可通过丁酸盐-肾脏GPR43轴减轻慢性肾脏疾病 _健康小知识

背景
慢性肾脏疾病（CKD）是影响世界人口约10%至15%的最重要公共卫生问题之一的重大疾病。 CKD通常与高血压、肾功能障碍、肾纤维化和最终的慢性肾功能衰竭有关。尽管有现有的临床管理策略，但CKD在世界范围内的发病率和死亡率都很高，需要新的解决方案。宿主-微生物相互作用与普拉梭菌缺失已有报道。然而，关于普拉梭菌（Faecalibacteriumprausnitzii）是否和如何可以作为一种益生菌并治疗CKD的机制仍不清楚。
西安交通大学医学部基础医学院生理学与病理生理学系李宏宝副教授/康玉明教授团队长期致力于宿主肠道微生物在高血压、慢性肾脏病中的作用及机制研究。 2022年9月27日，该团队在CirculationResearch（IF=23.213）杂志上在线发表了题为“FaecalibacteriumprausnitziiAttenuatesCKDviaButyrate-RenalGPR43Axis”的研究论文。该论文通过使用小鼠CKD模型，发现了普拉梭菌在CKD患者肾功能恢复中具有新的有益作用，研究了益生菌诱导的有益结果的分子机制，为利用普拉梭菌治疗CKD的潜力提供了必要的基础。

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技术路线

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研究结果
1.1
美国及中国CKD人群中普拉梭菌的枯竭及微生物的失调
为剔除个体差异的影响，作者通过DESeq2分析了来自美国以及中国受试者的肠道微生物组成。结果发现普拉梭菌在非CKD中富集，拟杆菌属在CKD中富集。且与健康对照组相比，实验组的α-多样性参数较低(图1) 。
为了研究肠道菌群的改变是否与CKD的任何临床特征相关，作者通过Spearman相关性分析发现普拉梭菌属与尿酸、BUN、Scr和LDL呈负相关，与肾小球滤过率、总胆固醇和HDL呈正相关，这些表明粪杆菌属在肾功能中的重要作用。作者还研究了几种微生物源性代谢物的血清水平。 CKD和CKD-HTN（慢性肾脏及高血压患者）中丁酸盐（普拉梭菌产生的主要代谢物）、醋酸盐、丙酸盐均减少， CKD-HTN中TMAO显著高于CKD和对照组（图2）。

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图1.美国肠道工程和中国慢性肾脏病(CKD)人群数据库中普拉梭菌的缺失

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图2.三组与临床特征的相关性分析
1.2
普拉梭菌改善CKD小鼠的肾功能障碍和纤维化
作者为了证明普拉梭菌对CKD小鼠相关病理现象具有改善作用，通过5/6Nx手术诱导小鼠CKD ，持续4周，然后用普拉梭菌灌胃治疗。与假手术组相比， CKD组BUN和Scr水平升高，经普拉梭菌治疗后， CKD小鼠中BUN和Scr的增加被减弱。染色结果也表明，与CKD组相比普拉梭菌治疗减轻了CKD的病理进展，表现为肾间质中的肾纤维化减少，肾损伤和肾小管损伤减少。另外，普拉梭菌治疗显著降低了α-SMA和FN的基因的表达。（图3）

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【文献解读|普拉梭菌可通过丁酸盐-肾脏GPR43轴减轻慢性肾脏疾病】图3.普拉梭菌(FP)可改善慢性肾脏疾病(CKD)小鼠的肾功能障碍和纤维化
1.3
CKD小鼠肾巨噬细胞浸润和炎症减弱
作者接下来检查了肾脏的炎症状态。通过f4/80阳性染色证实了CKD小鼠肾巨噬细胞浸润增加，但经普拉梭菌治疗后有所降低。与此同时， 5/6nx诱导的CKD小鼠肾皮质中上调的Mcpt1、Il1b和Il6mRNA水平在普拉梭菌治疗后部分降低。（图4）

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