长期高脂饮食诱导衰老大鼠肌肉衰减的作用及关键代谢产物重塑肌肉功能的机制研究

【作者】 吴天宇； 夏嘉跃； 杨敬毅； 邵颖棋； 邹灿； 孙桂菊；

【机构】 东南大学公共卫生学院教育部环境医学工程重点实验室/营养与食品卫生学系；

【摘要】 目的探究高脂饮食对肌肉功能的影响及关键代谢产物通过"肠-肌"轴改善衰老大鼠肌肉衰减的潜在机制。方法基于公共数据库分析膳食脂肪摄入与肌肉衰减的关系。双能X线吸收法(DXA)与握力测定比较48周龄高脂组、48周龄低脂组及8周龄低脂组大鼠的肌肉功能。16s测序和代谢组学分析肠道内容物差异;基于公共代谢组数据筛选肌少症差异代谢物,与48周龄高脂组大鼠差异代谢物交集后筛选低表达关键代谢产物吲哚-3-丙酸(IPA)用于后续研究。将20只模型大鼠随机分为HFD组与IPA组,分别给予高脂饲料或IPA(50 mg/kg)灌胃干预12周。通过高脂诱导体外肠道屏障模型损伤并与成肌细胞共培养后使用IPA干预。通过分子动力学模拟探讨IPA与肠道及肌肉相关蛋白的互作,肌肉功能测定、ELISA、组织染色、免疫荧光和Western blot方法评估IPA对肠道屏障与肌肉效应蛋白的影响。结果横断面分析提示高脂摄入与肌肉衰减风险升高相关。动物实验表明,长期高脂饮食可通过破坏肠道屏障和代谢稳态加速肌肉衰减,而IPA可靶向重塑肠道屏障稳态逆转高脂饮食导致的肌肉衰减。体外结果提示IPA可改善高脂诱导肠道屏障损伤介导的成肌细胞功能障碍。结论高水平膳食脂肪摄入与肌肉衰减风险增加相关,IPA可通过重塑高脂饮食引起的肠道屏障损伤改善肌肉衰减进程。更多还原