eGastroenterology (IF=10.5)｜腸道中性神經酰胺酶加重MASH：菌群代謝物2-HHA抑制AhR-Fut2巖藻糖基化，褐藻糖膠改善腸屏障！

2026年6月30日，路易斯維爾大學Zhongbin Deng、Yi Tan團隊等，聯(lián)合蘇州大學附屬兒童醫(yī)院、路易斯維爾大學化學系和酒精研究中心等單位，在BMJ旗下開放獲取期刊《eGastroenterology》（Impact Factor=10.5）在線發(fā)表題為“Intestinal neutral ceramidase exacerbates MASH pathogenesis”的研究論文。該文于2026年3月18日投稿，2026年5月21日接收。

該研究聚焦代謝功能障礙相關脂肪性肝炎（MASH）的腸-肝軸機制，發(fā)現(xiàn)腸上皮中性神經酰胺酶（neutral ceramidase，Asah2）可通過重塑腸道菌群和代謝物譜，促進2-羥基馬尿酸（2-HHA）生成。2-HHA進一步抑制芳香烴受體（AhR）信號，降低腸上皮巖藻糖基化，破壞腸屏障功能，促進脂多糖（LPS）移位，從而推動肝臟炎癥和纖維化。相反，腸上皮特異性敲除Asah2可降低2-HHA水平，恢復AhR信號和巖藻糖基化，并減輕MASH。研究還顯示，補充褐藻糖膠（fucoidan）可增強腸道巖藻糖基化、改善屏障功能并緩解MASH相關病理改變。該研究證據主要來自小鼠模型和細胞實驗，不能直接等同于人體臨床療效。

?獲取原文PDF文件，請關注本公眾號，并在后臺私信留言“20260707-2”，可自助獲取！！！

?或請關注本公眾號“代謝與整合生物學”，然后點擊下方鏈接，自動跳轉下載頁面：

代謝與整合生物學微信公眾號_20260707-2.pdf

【摘 要】

背景：代謝功能障礙相關脂肪性肝病（metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease，MASLD）及其更嚴重形式——代謝功能障礙相關脂肪性肝炎（metabolic dysfunction-associated steatohepatitis，MASH）——與遺傳因素、腸道菌群和腸屏障改變密切相關。神經酰胺酶和神經酰胺已被認為與MASH相關，但腸道中性神經酰胺酶在MASH發(fā)生發(fā)展中的作用仍不清楚。

方法：研究構建了腸上皮細胞（intestinal epithelial cell，IEC）特異性中性神經酰胺酶缺失小鼠（Asah2ΔIEC）和腸上皮細胞特異性芳香烴受體缺失小鼠（AhRΔIEC）。這些小鼠從6周齡開始接受西方飲食（Western diet，WD）10—12個月以誘導MASH，或接受由氫化植物油、蔗糖、棕櫚酸鹽和膽固醇組成的HSPC飲食以加速MASH進展。研究還在無菌小鼠中進行了糞菌移植實驗。

結果：MASH與中性神經酰胺酶表達升高相關。中性神經酰胺酶可重塑腸道菌群和代謝物譜，導致2-羥基馬尿酸（2-hydroxyhippuric acid，2-HHA）生成增加。研究確認2-HHA是AhR信號的抑制因子，而AhR信號通常促進腸道巖藻糖基化。2-HHA升高可抑制AhR活性、降低巖藻糖基化，并促進WD或HSPC飲食小鼠發(fā)生MASH及相關氣道炎癥。值得注意的是，IEC特異性刪除中性神經酰胺酶可降低2-HHA水平，恢復AhR信號，增強巖藻糖基化，并保護小鼠免于MASH進展。與此一致，腸道AhR缺失可通過降低腸道巖藻糖基化而加重MASH；補充褐藻糖膠則可增強巖藻糖基化、改善屏障功能并減輕MASH。

結論：該研究表明，腸道中性神經酰胺酶可通過“菌群-2-HHA-AhR”軸損害腸道巖藻糖基化和屏障功能，是驅動MASH的重要因素，也提示該通路可能成為潛在治療靶點。

01

研究背景及科學問題

代謝功能障礙相關脂肪性肝病（MASLD）和代謝功能障礙相關脂肪性肝炎（MASH）是全球最常見的肝臟疾病之一，其中約20%—30%的MASLD病例可能進展為MASH。長期暴露于西方飲食（WD）可導致腸道菌群失衡、慢性低度腸道炎癥和代謝紊亂，其不利影響已得到廣泛關注。

腸屏障在多種代謝性疾病中發(fā)揮關鍵作用，尤其與肝臟和肺部炎癥及纖維化密切相關。腸道微生物組成和菌群來源代謝物與MASH嚴重程度及肺部炎癥相關。腸屏障受損后，細菌及其產物更容易發(fā)生移位，進而激活并募集局部和外周免疫細胞，推動肝臟和肺部功能異常。因此，理解西方飲食如何影響腸屏障功能，對于認識飲食干預對健康的整體影響具有重要意義。

神經酰胺代謝被認為參與MASH發(fā)生。神經酰胺酶是一類可將神經酰胺分解為鞘氨醇和脂肪酸的酶。已有研究報道，堿性神經酰胺酶3和酸性神經酰胺酶缺失可減輕MASH小鼠模型中的炎癥和纖維化。中性神經酰胺酶由Asah2基因編碼，主要表達于肝臟和小腸。作者團隊此前使用全身性中性神經酰胺酶敲除小鼠發(fā)現(xiàn)，中性神經酰胺酶是腸道IgA產生型B細胞的功能調節(jié)因子，可改變腸道菌群并加速MASH進展。然而，腸道中性神經酰胺酶在MASH進展中的具體作用仍未明確。

腸上皮屏障功能部分受黏膜上皮糖鏈系統(tǒng)調節(jié)，其中包括巖藻糖基化。巖藻糖基化糖鏈由巖藻糖基轉移酶（fucosyltransferases，F(xiàn)uts）合成。Fut1和Fut2可使腸上皮細胞表達α1-2巖藻糖基化碳水化合物。既往研究顯示，腸上皮α1-2巖藻糖基化在宿主-菌群互作中具有重要作用，并參與酒精相關肝病和結腸炎。Fut2缺失導致α1-2巖藻糖基化不足，可加重慢性乙醇誘導的肝損傷、脂肪變和炎癥。

然而，腸上皮中性神經酰胺酶是否通過調節(jié)腸道巖藻糖基化影響MASH，仍是一個未解決問題。本研究利用腸上皮細胞特異性Asah2缺失小鼠（Asah2ΔIEC），探討腸道中性神經酰胺酶如何影響腸道菌群、微生物代謝物和上皮屏障功能，并重點分析芳香烴受體（aryl hydrocarbon receptor，AhR）信號及菌群來源代謝物2-HHA在調控腸道巖藻糖基化和疾病進展中的作用。

02

重要發(fā)現(xiàn)及亮點

腸道中性神經酰胺酶缺失減輕飲食誘導的MASH肝纖維化

中性神經酰胺酶主要表達于肝臟和腸道，且腸道表達水平高于肝臟。為評估腸道中性神經酰胺酶是否參與MASH，研究人員構建了腸上皮細胞特異性Asah2敲除小鼠（Asah2ΔIEC），并分別給予普通飼料3個月、西方飲食3個月或西方飲食12個月。

短期普通飼料或西方飲食3個月并未使Asah2ΔIEC小鼠相較野生型對照出現(xiàn)顯著肝脂肪變、血清ALT/AST升高或攝食差異。3個月或12個月西方飲食后，野生型和Asah2ΔIEC同窩小鼠體重增長相似。但在12個月西方飲食后，Asah2ΔIEC小鼠肝重/體重比顯著降低。

Masson三色染色顯示，Asah2ΔIEC小鼠肝臟膠原沉積減少；但H&E染色和肝臟甘油三酯分析提示，肝脂質蓄積并未明顯改變。α-SMA陽性細胞減少、血清羥脯氨酸下降，進一步說明Asah2ΔIEC小鼠肝纖維生成減輕。與此同時，Asah2ΔIEC小鼠ALT、AST和血漿膽固醇水平較低，而血清甘油三酯、極低密度脂蛋白和葡萄糖與野生型小鼠相近。

在分子層面，Asah2ΔIEC小鼠肝臟中Col1a1、Fn1、Acta2等纖維化標志基因表達降低，TGF-β和IL-1β等炎癥相關基因表達也下降。肝臟免疫細胞分析顯示，Asah2ΔIEC小鼠調節(jié)性MHCII?CD206+巨噬細胞增加，而Tim4?Clec2?CD11b+F4/80+巨噬細胞減少；Tim4+ Kupffer細胞和Clec2+單核細胞來源Kupffer樣細胞未見明顯變化。總體而言，腸上皮中性神經酰胺酶缺失主要減輕MASH相關肝炎癥和纖維化，而不是直接減少肝細胞脂質蓄積。

圖1：腸道中性神經酰胺酶缺失減輕飲食誘導的MASH。野生型（WT）小鼠或Asah2ΔIEC小鼠接受西方飲食（WD）喂養(yǎng)12個月。（A）肝重/體重比。（B–C）肝組織Masson三色染色代表性圖像及苯胺藍陽性面積定量（B），H&E染色代表性圖像及脂滴面積百分比定量（C）。（D）肝臟甘油三酯（TG）水平。（E）α-SMA免疫熒光染色（綠色）和DAPI復染（藍色）及定量分析。（F）血清羥脯氨酸水平。（G）采用Piccolo試劑盒檢測血清ALT、AST、膽固醇、TG、葡萄糖和VLDL水平。（H）肝臟中所示纖維化相關基因的mRNA水平。（I）流式細胞術分析肝臟CD11b+F4/80+MHCII?CD206+巨噬細胞。（J–K）流式細胞術分析肝臟TIM4?CLEC2?CD11b+F4/80+巨噬細胞（R1）、TIM4+CLEC2?CD11b+F4/80+ Kupffer細胞（R2）和TIM4?CLEC2+CD11b+F4/80+ Kupffer樣細胞（R3）的比例（J）和數(shù)量（K）。Φ表示巨噬細胞。本文后續(xù)圖中誤差線均表示均值±SEM。兩組比較采用雙尾非配對Student t檢驗（A–F、I、J）；多組比較采用單因素方差分析并進行Tukey多重比較；含兩個因素的數(shù)據采用雙因素方差分析并進行Sidak多重比較（G–H、K）。n=5，獨立生物學樣本。*p<0.05，**p<0.01。每個點代表1只小鼠（A、D、F–J）。比例尺：100 μm（B），50 μm（C、E）。ALT，丙氨酸氨基轉移酶；ANOVA，方差分析；AST，天冬氨酸氨基轉移酶；DAPI，4′,6-二脒基-2-苯基吲哚；FITC，異硫氰酸熒光素；IEC，腸上皮細胞；MASH，代謝功能障礙相關脂肪性肝炎；MHC，主要組織相容性復合體；mRNA，信使RNA；ns，無顯著差異；TG，甘油三酯；VLDL，極低密度脂蛋白；WD，西方飲食；WT，野生型。

腸道中性神經酰胺酶缺失改善腸屏障并增強腸道巖藻糖基化

腸屏障受損是MASH發(fā)展和腸-肝-肺軸相關氣道炎癥的重要前提。研究發(fā)現(xiàn)，與野生型小鼠相比，Asah2ΔIEC小鼠血清、肺組織和肝組織中的LPS結合蛋白（LPS-binding protein，LBP）水平顯著降低，門靜脈血清LPS水平也降低。FITC-右旋糖酐實驗顯示，Asah2ΔIEC小鼠血漿FITC-右旋糖酐水平較低，提示腸通透性下降、屏障功能改善。

Alcian blue-PAS染色顯示，Asah2ΔIEC小鼠結腸上皮表面杯狀細胞數(shù)量增加，糖鏈含量更高，但小腸中未觀察到類似變化。RNA-seq轉錄組分析顯示，在西方飲食背景下，Asah2ΔIEC小鼠結腸中緊密連接通路和黏蛋白型O-糖鏈生物合成通路富集。與巖藻糖基化代謝相關的Fut2、Fut1、B4galt5和Il-22ra1表達升高，其中Fut2增加尤為明顯。

RT-PCR進一步證實，Asah2ΔIEC小鼠結腸中Fut1和Fut2顯著上調，同時Muc2、Tjp1和Cldn1等黏蛋白和緊密連接相關基因表達升高。相反，Cx3cl1、Ccl20和Il1b等炎癥趨化因子和細胞因子表達下降。UEA-1免疫組織化學染色顯示，Asah2ΔIEC小鼠腸黏膜α1,2連接巖藻糖水平升高。免疫熒光染色進一步證實，Asah2ΔIEC小鼠結腸中巖藻糖基化Muc2表達增加，而小腸中變化不明顯。上述結果提示，腸上皮中性神經酰胺酶缺失可能通過增強結腸巖藻糖基化和屏障功能，限制MASH進展。

圖2：腸道中性神經酰胺酶缺失可預防MASH小鼠腸屏障功能障礙，并增強腸道巖藻糖基化。野生型小鼠或Asah2ΔIEC小鼠接受西方飲食喂養(yǎng)12個月。（A）血清、肺組織和肝組織中的LBP水平。（B）門靜脈血清LPS水平。（C）用于評價腸通透性的血漿dextran-FITC水平。（D）結腸組織Alcian blue-PAS染色。箭頭表示糖鏈的PAS染色。（E）隱窩中杯狀細胞數(shù)量（左）和含糖鏈細胞數(shù)量（右）的定量。（F）緊密連接通路和黏蛋白型O-糖鏈生物合成通路的代表性富集圖。底部黑色豎線顯示基因集成員在排序基因列表中的位置；x軸上由紅到藍的漸變條表示DESeq2統(tǒng)計值（Asah2ΔIEC小鼠相對于WT），紅色和藍色分別代表上調和下調。（G）結腸中參與巖藻糖基化通路和緊密連接通路基因的熱圖。（H）實時PCR分析結腸中編碼巖藻糖基化和緊密連接蛋白的所示基因mRNA水平。（I）結腸組織UEA-1免疫組織化學染色及UEA-1陽性面積定量。（J）大腸（LI）和小腸（SI）中黏蛋白2（Muc2，綠色）和UEA-1（紅色）的免疫熒光染色，以及每個隱窩中Mucin 2+UEA-1+細胞數(shù)量定量。統(tǒng)計學比較采用雙尾非配對t檢驗（A–C、E、I）和雙因素方差分析并進行Sidak多重比較（H）。n=5，獨立生物學樣本。*p<0.05，**p<0.01，***p<0.001。誤差線表示均值±SEM。比例尺為100 μm。ANOVA，方差分析；DAPI，4′,6-二脒基-2-苯基吲哚；FITC，異硫氰酸熒光素；Fut，巖藻糖基轉移酶；IEC，腸上皮細胞；LBP，LPS結合蛋白；LI，大腸；LPS，脂多糖；MASH，代謝功能障礙相關脂肪性肝炎；mRNA，信使RNA；ns，無顯著差異；PAS，過碘酸-Schiff；SI，小腸；TNFα，腫瘤壞死因子α；WD，西方飲食；WT，野生型。

腸道中性神經酰胺酶缺失重塑菌群，并可通過菌群移植減輕MASH

腸上皮糖鏈，尤其是α1,2-巖藻糖，可介導宿主與菌群之間的交互。16S rRNA測序顯示，西方飲食后Asah2ΔIEC小鼠和野生型小鼠的腸道菌群結構明顯不同。主坐標分析顯示兩組菌群β多樣性分離，α多樣性也發(fā)生變化。

在菌群組成方面，Asah2ΔIEC小鼠中潛在保護性菌群如Ruminococcus_sp、Muribaculum_sp和Parabacteroides_distasonis顯著富集；而與肥胖相關的潛在致病菌，如Desulfovibrio和Alistipes sp._DJF_B185則減少。LEfSe分析進一步證實，Desulfovibrionaceae科和Lachnospiraceae_NK4A136屬在Asah2ΔIEC小鼠中豐度較低。

為驗證菌群是否參與Asah2缺失介導的抗MASH作用，研究人員將Asah2ΔIEC小鼠或野生型小鼠的糞便移植至無菌小鼠，隨后給予HSPC飲食誘導MASH。接受Asah2ΔIEC小鼠菌群的無菌小鼠表現(xiàn)出較低肝重/體重比、較低門靜脈血清LPS和血清羥脯氨酸水平。與接受野生型菌群的小鼠相比，接受Asah2ΔIEC菌群的小鼠肝臟炎癥減輕，但肝脂肪變未明顯改變。Masson染色顯示其肝膠原沉積減少，肝臟Col1a1、Col1a2和Col3a1表達下調。上述結果表明，由腸上皮中性神經酰胺酶缺失塑造的腸道菌群具有抗MASH保護作用。

圖3：腸道中性神經酰胺酶缺失改變腸道菌群并減輕MASH。采用16S rRNA基因測序分析接受西方飲食12個月小鼠的腸道菌群組成。（A）基于Jaccard距離的糞便菌群β多樣性主坐標分析（PCoA）。（B）基于Chao1指數(shù)的α多樣性比較。（C）前30種差異糞便微生物的熱圖。（D）采用LEfSe分析展示WT小鼠和Asah2ΔIEC小鼠中差異豐度細菌的分支圖。綠色表示WT小鼠中富集的分類單元，黃色表示Asah2ΔIEC小鼠中富集的分類單元。每個圓圈大小與該分類單元豐度成正比。（E）圖D中差異豐度分類單元的LDA評分。Asah2ΔIEC小鼠菌群中富集的分類單元以黃色表示，其相對于WT小鼠菌群（綠色）呈負LDA評分。圖中顯示觀察到的變化是否具有統(tǒng)計學意義，并說明所用檢驗方法。（F–J）無菌小鼠接受來自Asah2ΔIEC小鼠（GF-Asah2ΔIEC）或Asah2fl/fl小鼠（GF-WT）的糞菌移植，并接受HSPC飲食4個月。（F）糞菌移植實驗示意圖及肝重/體重比。示意圖使用BioRender.com創(chuàng)建。（G）門靜脈血清LPS和血清羥脯氨酸水平。（H）H&E染色評價肝脂肪變，定量脂滴面積百分比和炎癥細胞。箭頭表示免疫細胞浸潤和炎癥。圓圈之間區(qū)域表示纖維化。（I）肝臟TG水平。（J）Masson三色染色肝切片代表性圖像。（K）肝臟Col1a1、Col1a2、Col3a1、Fn1和Acta2 mRNA水平。統(tǒng)計學比較采用Adonis檢驗（A）、Wilcoxon檢驗（B）、Kruskal–Wallis檢驗（E）、雙尾非配對t檢驗（F–J）和雙因素方差分析并進行Sidak多重比較（K）。A–E中WT小鼠n=5，Asah2ΔIEC小鼠n=4；F–K中n=5。獨立生物學樣本。*p<0.05，**p<0.01，***p<0.001。誤差線表示均值±SEM。比例尺為100 μm。ANOVA，方差分析；FMT，糞菌移植；GF，無菌；HSPC，氫化植物油、蔗糖、棕櫚酸鹽和膽固醇；IEC，腸上皮細胞；LDA，線性判別分析；LEfSe，線性判別分析效應量；LPS，脂多糖；MASH，代謝功能障礙相關脂肪性肝炎；mRNA，信使RNA；ns，無顯著差異；PCoA，主坐標分析；rRNA，核糖體RNA；TG，甘油三酯；WD，西方飲食；WT，野生型。

腸道中性神經酰胺酶缺失降低菌群來源2-HHA，并可能通過AhR增強巖藻糖基化

肝臟持續(xù)暴露于腸道微生物來源代謝物。為評估代謝物變化，研究人員對Asah2ΔIEC和野生型小鼠糞便樣本進行了非靶向代謝組學分析。PCA和PLS-DA結果顯示，兩組糞便代謝譜明顯不同。

在所有差異代謝物中，2-HHA，也稱水楊酰甘氨酸，是Asah2ΔIEC小鼠糞便中持續(xù)下調最顯著的代謝物。2-HHA來源于水楊酸與甘氨酸的結合，其水平受機體解毒系統(tǒng)和腸道微生物活性影響。與此同時，Asah2ΔIEC小鼠糞便中多種鞘氨醇顯著下降，符合中性神經酰胺酶將神經酰胺水解為鞘氨醇的功能。另一方面，GDP-L-巖藻糖從GDP-D-甘露糖生成，而Asah2ΔIEC小鼠中甘露糖水平顯著升高。整合分析顯示，Alistipes sp._DJF_B185、Carnobacterium_sp._St2、Eubacterium和Lachnospiraceae相關菌豐度與2-HHA水平正相關，與甘露糖水平負相關。該結果提示，可能產生2-HHA的菌群與甘露糖-巖藻糖通路存在聯(lián)系。

圖4：腸道中性神經酰胺酶缺失改變糞便代謝物。對西方飲食喂養(yǎng)的Asah2ΔIEC和WT小鼠糞便樣本進行非靶向代謝組學分析。（A–B）代謝物PCA分析（A）和PLS-DA分析（B）。（C）糞便樣本中差異代謝物熱圖。（D–F）非靶向代謝組學分析所示代謝物豐度。（G）西方飲食喂養(yǎng)的Asah2ΔIEC和WT小鼠糞便樣本中差異菌群與2-HHA和甘露糖水平之間的相關性分析。統(tǒng)計學比較采用置換檢驗（100次迭代）結合三折交叉驗證（B）、雙尾非配對t檢驗（D、F）、雙因素方差分析并進行Sidak多重比較（E），以及Spearman相關性分析（G）。n=5，獨立生物學樣本。*p<0.05，**p<0.01，***p<0.001。誤差線表示均值±SEM。ANOVA，方差分析；2-HHA，2-羥基馬尿酸；IEC，腸上皮細胞；PCA，主成分分析；PLS-DA，偏最小二乘判別分析；SPH，鞘氨醇；WD，西方飲食；WT，野生型。

研究進一步發(fā)現(xiàn)，接受Asah2ΔIEC菌群的無菌小鼠在HSPC飲食后，回腸糖鏈附著杯狀細胞增加，結腸巖藻糖基化Muc2表達升高。靶向代謝組學也證實，該組小鼠糞便中2-HHA顯著降低。由于2-HHA前體水楊酰胺曾被報道為AhR拮抗劑，研究人員進一步檢測AhR通路。

與對照相比，接受Asah2ΔIEC菌群的小鼠結腸中AhR及其靶基因Cyp1a1、Cyp1b1以及Fut2表達更高。HSPC喂養(yǎng)的Asah2ΔIEC MASH小鼠結腸中Cyp1a1、Cyp1b1和Cyp1a1活性也升高，但回腸中未見相同變化。

在體外MC38小鼠結腸癌細胞中，AhR激動劑TCDD可顯著增加Fut2表達，但在AhR缺失MC38細胞中無此作用。AhR缺失還降低基礎Fut1表達，同時升高Fut8表達。2-HHA單獨處理并不改變基礎Fut2或Fut1表達，但與TCDD共處理時，2-HHA顯著削弱TCDD誘導的Fut2及AhR經典靶基因Cyp1a1、Cyp1a2和Cyp1b1上調。在AhR缺失細胞中，2-HHA和TCDD對這些基因的調節(jié)作用消失。總體而言，2-HHA可抑制配體誘導的AhR活化及其下游轉錄程序。

圖5：微生物代謝物2-HHA通過AhR信號通路抑制腸上皮細胞巖藻糖基化。（A–D）無菌小鼠接受來自Asah2ΔIEC小鼠（GF-Asah2ΔIEC）或Asah2fl/fl WT小鼠（GF-WT）的糞便樣本移植，并接受HSPC飲食4個月。（A）結腸組織Alcian blue-PAS染色及隱窩中含糖鏈細胞定量。（B）結腸組織中黏蛋白2（綠色）和UEA-1（紅色）的免疫熒光染色，以及UEA-1+杯狀細胞定量。（C）靶向代謝組學分析HSPC喂養(yǎng)GF-Asah2ΔIEC和GF-WT小鼠糞便樣本中的2-HHA。（D）實時PCR分析HSPC喂養(yǎng)GF-Asah2ΔIEC和GF-WT小鼠結腸中參與AhR信號和巖藻糖基化相關基因的mRNA水平。（E）實時PCR分析HSPC喂養(yǎng)Asah2ΔIEC和WT小鼠回腸和結腸樣本中參與AhR信號和巖藻糖基化相關基因的mRNA水平。（F）采用P450-Glo Cyp1a1實驗檢測HSPC喂養(yǎng)Asah2ΔIEC和WT小鼠結腸及回腸分離微粒體中的Cyp1a1活性。（G–H）2-HHA對巖藻糖基轉移酶（G）和細胞色素P450（CYP）（H）mRNA水平的影響。MC38或MC38ΔAhR細胞經50 nM TCDD、TCDD聯(lián)合2-HHA（1 mM）或2-HHA單獨處理20小時。MC38細胞采用CRISPR/CAS9敲除質粒轉染刪除AhR。統(tǒng)計學比較采用雙尾非配對t檢驗（A–C、F）和雙因素方差分析并進行Sidak多重比較（D、E、G、H）。n=5，獨立生物學樣本。*p<0.05，**p<0.01，***p<0.001。誤差線表示均值±SEM。比例尺為100 μm。AhR，芳香烴受體；ANOVA，方差分析；DAPI，4′,6-二脒基-2-苯基吲哚；DMSO，二甲基亞砜；Fut，巖藻糖基轉移酶；GF，無菌；2-HHA，2-羥基馬尿酸；HSPC，氫化植物油、蔗糖、棕櫚酸鹽和膽固醇；IEC，腸上皮細胞；mRNA，信使RNA；ns，無顯著差異；PAS，過碘酸-Schiff；TCDD，2,3,7,8-四氯二苯并-p-二噁英；WT，野生型。

腸道AhR缺失加速飲食誘導的肝臟炎癥和纖維化

盡管全身AhR缺失小鼠可自發(fā)出現(xiàn)肝纖維化，但腸上皮AhR是否影響飲食誘導的肝纖維化和肺部炎癥仍不清楚。研究人員構建腸上皮細胞特異性AhR敲除小鼠（AhRΔIEC），并給予西方飲食10個月。

與AhRfl/fl野生型對照相比，AhRΔIEC小鼠肝臟炎癥、膠原沉積和羥脯氨酸水平升高，但肝脂肪變并未明顯增加。WD喂養(yǎng)后，AhRΔIEC小鼠肝臟α-SMA陽性細胞增多，Col1a1、Fn1和Acta2等肝纖維化相關基因表達升高。此外，肝臟中TNFα+巨噬細胞和TNFα+單核細胞水平均顯著升高。以上結果說明，腸上皮AhR缺失可加重飲食誘導的肝臟炎癥和纖維化，且這種加重并不一定依賴肝脂肪變增加。

圖6：腸道AhR缺失加速飲食誘導的肝臟炎癥。野生型小鼠或AhRΔIEC小鼠接受西方飲食10個月。（A–B）肝臟H&E染色代表性圖像及炎癥細胞定量（A），Masson三色染色代表性圖像及肝膠原面積定量（B）。圓圈之間區(qū)域表示纖維化和炎癥。（C）肝臟羥脯氨酸水平。（D）肝臟甘油三酯水平。（E）α-SMA免疫熒光染色（綠色）和DAPI復染（藍色）及定量。（F）肝臟中所示纖維化相關基因的mRNA水平。（G）流式細胞術分析肝臟TNFα+CD11b+Ly6CintF4/80+巨噬細胞比例。（H）流式細胞術分析肝臟TNFα+CD11b+Ly6ChiF4/80?單核細胞比例。統(tǒng)計學比較采用雙尾非配對t檢驗（A–E、G、H）和雙因素方差分析并進行Sidak多重比較（F）。n=5，獨立生物學樣本。*p<0.05，**p<0.01，***p<0.001。誤差線表示均值±SEM。比例尺為100 μm。AhR，芳香烴受體；ANOVA，方差分析；DAPI，4′,6-二脒基-2-苯基吲哚；FITC，異硫氰酸熒光素；IEC，腸上皮細胞；Int，中間型；mRNA，信使RNA；ns，無顯著差異；TNFα，腫瘤壞死因子α；WD，西方飲食；WT，野生型。

腸道AhR缺失降低巖藻糖基化并加速腸屏障功能障礙

在腸上皮細胞中刪除AhR后，小鼠腸通透性顯著升高。具體表現(xiàn)為肝組織和肺組織LPS水平升高，血清LBP水平升高。RT-PCR顯示，AhRΔIEC小鼠結腸中Fut2和Muc2 mRNA水平顯著降低。結腸上皮表面附著糖鏈的杯狀細胞減少。更重要的是，在西方飲食背景下，AhRΔIEC小鼠腸道巖藻糖基化降低，巖藻糖基化Muc2蛋白水平下降。這些結果提示，腸上皮AhR缺失削弱了腸道穩(wěn)態(tài)和巖藻糖基化水平，并促進屏障受損。

圖7：腸道AhR缺失促進MASH小鼠腸屏障功能障礙并降低腸道巖藻糖基化。野生型小鼠或AhRΔIEC小鼠接受西方飲食10個月。（A–B）肝組織和肺組織中LPS水平（A）及血清LBP水平（B）。（C）實時PCR分析結腸中巖藻糖基化和緊密連接相關基因的mRNA水平。（D）結腸組織Alcian blue-PAS染色及隱窩中含糖鏈細胞定量。箭頭表示糖鏈的PAS染色。（E）回腸UEA-1免疫組織化學染色及UEA-1+細胞面積定量。（F）結腸組織中黏蛋白2（綠色）和UEA-1（紅色）的免疫熒光染色，以及UEA-1+杯狀細胞定量。統(tǒng)計學比較采用雙尾非配對t檢驗（A、B、D–F）和雙因素方差分析并進行Sidak多重比較（C）。n=5，獨立生物學樣本。*p<0.05，***p<0.001。誤差線表示均值±SEM。比例尺為50 μm（D）和100 μm（E、F）。AhR，芳香烴受體；ANOVA，方差分析；DAPI，4′,6-二脒基-2-苯基吲哚；Fut，巖藻糖基轉移酶；IEC，腸上皮細胞；LBP，LPS結合蛋白；LPS，脂多糖；MASH，代謝功能障礙相關脂肪性肝炎；mRNA，信使RNA；ns，無顯著差異；PAS，過碘酸-Schiff；WD，西方飲食；WT，野生型。

褐藻糖膠通過改善巖藻糖基化和腸屏障功能減輕AhR缺失小鼠MASH

褐藻糖膠是一類富含巖藻糖的硫酸化多糖，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。為判斷腸道巖藻糖基化降低是否參與AhRΔIEC小鼠MASH發(fā)生，研究人員在HSPC飲食基礎上給予AhRΔIEC小鼠褐藻糖膠干預4個月。

結果顯示，褐藻糖膠可改善AhRΔIEC小鼠脂肪性肝炎，表現(xiàn)為ALT和AST水平下降、膠原沉積減少，但肝脂質蓄積未明顯改變。肝臟M1促炎巨噬細胞比例顯著降低。Col1a1、Fn1、Il33和Tnfa等肝炎癥及纖維化相關基因表達明顯下降，而Acta2未顯著改變。

同時，褐藻糖膠降低了AhRΔIEC小鼠腸通透性，表現(xiàn)為FITC-右旋糖酐外滲減少。結腸中附著糖鏈的杯狀細胞增加，巖藻糖基化Muc2表達上升。該結果提示，褐藻糖膠可能通過增強腸道巖藻糖基化、改善腸屏障功能，從而減輕AhRΔIEC小鼠的MASH表型。

圖8：補充褐藻糖膠改善HSPC飲食誘導的小鼠脂肪性肝炎并改善腸屏障功能。AhRΔIEC小鼠接受HSPC飲食，同時每3天經口給予或不給予50 mg/kg褐藻糖膠，持續(xù)4個月。（A–C）肝臟H&E染色代表性圖像（A）和Masson三色染色代表性圖像（B），并定量肝臟脂滴面積百分比和膠原面積（C）。（D）使用Piccolo試劑盒分析血清ALT和AST水平。（E）流式細胞術分析肝臟CD11b+Ly6CintF4/80+和TNFα+CD11b+Ly6CintF4/80+巨噬細胞比例。（F）肝臟中所示纖維化相關基因的mRNA水平。（G）用于評價腸通透性的血漿dextran-FITC水平。（H）結腸組織Alcian blue-PAS染色及隱窩中含糖鏈細胞定量。箭頭表示糖鏈PAS染色。（I）結腸組織中黏蛋白2（綠色）和UEA-1（紅色）的免疫熒光染色，以及UEA-1+杯狀細胞定量。統(tǒng)計學比較采用雙尾非配對t檢驗（C、E、G–I）和雙因素方差分析并進行Sidak多重比較（D、F）。n=5，獨立生物學樣本。*p<0.05，**p<0.01，***p<0.001。誤差線表示均值±SEM。比例尺為100 μm。ALT，丙氨酸氨基轉移酶；ANOVA，方差分析；AST，天冬氨酸氨基轉移酶；DAPI，4′,6-二脒基-2-苯基吲哚；FITC，異硫氰酸熒光素；HSPC，氫化植物油、蔗糖、棕櫚酸鹽和膽固醇；Int，中間型；mRNA，信使RNA；ns，無顯著差異；PAS，過碘酸-Schiff；PBS，磷酸鹽緩沖液；TNFα，腫瘤壞死因子α。

腸道中性神經酰胺酶-AhR信號還參與飲食誘導的肺部炎癥

MASH并非單純肝臟疾病，而是一種可影響多器官的系統(tǒng)性代謝炎癥狀態(tài)。研究進一步分析腸道Asah2-AhR軸是否影響肺部炎癥。結果顯示，西方飲食下Asah2ΔIEC小鼠肺部炎癥減輕，支氣管肺泡灌洗液（BALF）總細胞數(shù)減少，抗炎性巨噬細胞增加，肺部CD4+IL-17A+ Th17細胞比例下降。相比之下，Th1、Th2和調節(jié)性T細胞比例未發(fā)生明顯變化。

肺組織RNA-seq顯示，野生型小鼠中多條肥胖相關通路富集，包括亞油酸代謝、花生四烯酸代謝和IL-17信號通路。qPCR驗證表明，IL-17信號靶基因Cxcl5、Ccl17、Il1b以及肺纖維化相關因子Col3a1、Tgfb、Timp1在Asah2ΔIEC小鼠肺中下調。

相反，AhRΔIEC小鼠表現(xiàn)出BALF白細胞增加、支氣管周圍炎癥細胞浸潤和肺膠原沉積增強。其肺部Il33、Timp1和Acta2等炎癥相關基因表達升高，且肺部中性粒細胞累積增加、嗜酸性粒細胞減少。總體而言，腸上皮中性神經酰胺酶-AhR信號不僅參與MASH進展，也與飲食誘導的肺部炎癥調節(jié)相關。

【貢獻】★★★★★

本研究表明，腸上皮特異性中性神經酰胺酶缺失可減輕MASH中的肝臟炎癥和纖維化，但并不顯著影響肝細胞脂質蓄積，提示肝脂質沉積與后續(xù)肝損傷之間可發(fā)生一定程度分離。

機制上，腸道中性神經酰胺酶可調控腸道菌群組成，并影響菌群相關代謝物2-HHA。2-HHA可抑制腸道AhR-Fut2信號，降低腸上皮巖藻糖基化，破壞腸屏障功能，促進LPS移位，進而推動肝臟炎癥、巨噬細胞重塑和纖維化形成。

研究還顯示，補充褐藻糖膠可增強腸道巖藻糖基化并改善屏障功能，從而減輕MASH相關肝損傷。這一發(fā)現(xiàn)提示，圍繞“腸道中性神經酰胺酶-菌群-2-HHA-AhR-巖藻糖基化”軸進行干預，可能為MASH及相關代謝性疾病提供新的研究方向。需要強調的是，本研究主要基于小鼠模型和細胞實驗，尚不能直接等同于人體臨床療效。

免責聲明：本公眾號尊重并倡導保護知識產權，本文所引述觀點、言論、圖片及其他信息僅供參考和資訊傳播之目的，希望能給讀者帶來科研的靈感。文章素材來源于eGastroenterology官網原文編譯，部分來源在線網站，如涉及版權，聯(lián)系刪除！

【中科院1區(qū)｜肝臟與胃腸病學TOP期刊】

【中科院1區(qū)｜Cell子刊】

【中科院1區(qū)｜材料學TOP期刊】