牛樟芝(Antrodia cinnamomea, AC)，是臺灣特有的一種藥用蘑菇。迄今為止，已從牛樟芝中鑒定出多糖、多酚、三萜等多種化合物。先前的研究表明，牛樟芝具有抗氧化、保肝、降血脂、抗炎、抗癌和免疫調(diào)節(jié)等藥理作用。
慢性腎臟疾病(CKD)是一種進行性疾病，可起源于生命的早期階段。盡管最近CKD的治療取得了進展，但全球患病率仍在上升。因此，需要制定有效的預(yù)防措施，特別是在兒童時期。之前證明了腺嘌呤喂養(yǎng)的幼年大鼠表現(xiàn)出CKD的主要特征，包括腎功能降低、血壓升高、腎肥大和腎損傷。
腸道微生物組和微生物代謝物在CKD及其相關(guān)并發(fā)癥中起關(guān)鍵作用。CKD已被證明可以改變腸道微生物群，導(dǎo)致色氨酸衍生的尿毒癥毒素增加，短鏈脂肪酸(SCFA)及其受體失調(diào)，三甲胺-N-氧化物(TMAO)增加。先前的研究表明，微生物群靶向治療可以預(yù)防兒童CKD和相關(guān)高血壓。越來越多的證據(jù)支持藥用蘑菇作為益生元有助于改善宿主健康的事實。然而，牛樟芝對兒童CKD和高血壓患者腸道微生物組的影響在很大程度上仍然未知。
由于牛樟芝野生子實體供不應(yīng)求且價格昂貴，人們建立了幾種人工栽培技術(shù)，如固體發(fā)酵，以補充對牛樟芝日益增長的需求。牛樟芝固體培養(yǎng)物提取物通過調(diào)節(jié)腎素-血管緊張素系統(tǒng)(RAS)對自發(fā)性高血壓大鼠表現(xiàn)出急性降壓作用。另一項研究顯示，牛樟芝可以防止大鼠CKD模型腎功能下降。因此，本研究旨在闡明牛樟芝治療是否可以保護幼年大鼠免受CKD進展和高血壓的影響，并探討其保護機制，重點關(guān)注腸道微生物組和微生物衍生代謝物。
試驗采用5組大鼠，每組8只，分別為對照組(C)、CKD組、低劑量AC組(C + LAC)、低劑量AC組(CKD + LAC)和高劑量AC組(CKD + HAC)，評估兩種劑量AC提取物對CKD的保護作用。采用已建立的CKD模型，用含0.5%腺嘌呤的飼料喂養(yǎng)幼齡大鼠3周。處理組在3 ~ 9周齡之間連續(xù)6周口服低劑量或高劑量的牛樟芝提取物。由于雄性比雌性更容易發(fā)生CKD和高血壓，因此本實驗僅對雄性大鼠進行評估。
在第3、5、7、9周時，用CODA尾袖系統(tǒng)測定大鼠的血壓，在九周齡時處死。在代謝籠中收集尿液，測定總蛋白和肌酐清除率(CCr)。處死前，于早上收集糞便樣本。血液樣本在裝有肝素的管子中采集。取出一個腎臟，解剖皮質(zhì)和髓質(zhì)，并在液氮中快速冷凍。另一個腎用10%福爾馬林固定，再包埋石蠟，用H&E染色，盲法觀察腎小球和小管間質(zhì)損傷的分級評分。
研究主要發(fā)現(xiàn)如下:(1)0.5%腺嘌呤喂養(yǎng)的幼齡大鼠在9周齡時出現(xiàn)CKD的典型特征，可作為評估兒童CKD的模型;(2)無論是低劑量還是高劑量的牛樟芝治療，同樣改善腎功能和蛋白尿，并減輕高血壓;(3)雖然低劑量牛樟芝治療增加了血漿SCFA濃度，但影響SCFA濃度可能與牛樟芝對CKD的保護作用無關(guān);(4) CKD引起腎臟GPR43和OLFR78表達升高，牛樟芝治療后恢復(fù);(5) 牛樟芝就像一種益生元，可以豐富腸道中的有益細菌;(6)大劑量牛樟芝的保護作用可能與增強鼠乳桿菌種類有關(guān);(7) 牛樟芝對CKD相關(guān)性高血壓的有益作用可能與抑制RAS有關(guān)。
圖1. 9周齡大鼠腎組織代表性H&E染色。
圖2. 3-9周時的收縮壓。
圖3. 門(A)和屬(B)水平大鼠腸道優(yōu)勢菌群的相對豐度。
為了支持牛樟芝的腎保護和抗高血壓作用，研究表明牛樟芝治療可以保護幼年大鼠免受CKD和高血壓的影響。先前的研究報道了固態(tài)培養(yǎng)牛樟芝治療對自發(fā)性高血壓大鼠(SHRs)的急性降壓作用;然而，在人類和動物中，牛樟芝對BP的慢性影響尚未完全確定。本研究首次證明，在治療6周后，低劑量和高劑量交流電治療有可能使幼年CKD大鼠的收縮壓分別降低8和12毫米汞柱。盡管在不同的體外研究中，牛樟芝提取物的藥理作用顯示出劑量依賴性，但此次試驗的數(shù)據(jù)并不支持牛樟芝劑量依賴性改善幼齡大鼠CKD模型的腎功能、蛋白尿和高血壓。
雖然牛樟芝不影響α-多樣性，但低劑量和高劑量牛樟芝處理都會改變β-多樣性并導(dǎo)致不同的腸型。牛樟芝的保護作用可能至少部分歸因于腸道菌群的改變。數(shù)據(jù)顯示，高劑量牛樟芝增加了Akkermasia屬和Turicibacter屬，以及粘液芽胞桿菌Liilactobacillus murinus，而低劑量牛樟芝處理增加了梭狀芽孢桿菌屬、Romboutsia屬和Turicibacter屬的豐度。
研究結(jié)果再次證實了藥用蘑菇具有益生元特性，可以豐富腸道中的有益細菌，增加有益代謝物(如SCFAs)的產(chǎn)生。然而，牛樟芝處理對另一種微生物代謝物TMAO的影響可以忽略不計。阿克瑪氏桿菌和梭狀芽孢桿菌是眾所周知的有益細菌。與Akkermasia和Clostridium類似，Turicibacter屬于產(chǎn)生SCFAs的細菌。牛樟芝引起血漿中大多數(shù)SCFAs的增加，但CKD并沒有改變血漿中SCFAs的濃度。
SCFA調(diào)節(jié)血壓的方式是由多個SCFA受體的活性差異調(diào)節(jié)。激活GPR 43和OLFR78可使BP升高。相反，它們可以被GPR41抵消，導(dǎo)致血管舒張。CKD增強了腎中GPR43和OLFR78的表達，而牛樟芝治療抑制了這些增加。由于GPR43和OLFR78的激活有利于升高血壓，因此牛樟芝治療的降壓作用可能與SCFA受體信號通路有關(guān)。
與高血壓人和動物的研究結(jié)果一致，BP與Romboutsia、Turicibacter、Clostridium和Akkermansia屬的豐度升高呈負相關(guān)，而與鏈球菌豐度升高呈正相關(guān)。在SHRs中，低豐度的粘液芽胞桿菌與高血壓有關(guān)。相反，用輕微乳酸桿菌治療SHRs可降低血壓。隨著乳酸桿菌作為一種益生菌受到越來越多的關(guān)注，牛樟芝的降壓作用可能與其調(diào)節(jié)高血壓相關(guān)類群的益生元特性有關(guān)。
牛樟芝的另一個保護作用可能與其抑制RAS的能力有關(guān)。RAS的異常激活是CKD進展和高血壓的重要機制。目前的研究發(fā)現(xiàn)牛樟芝治療降低腎素、PRR、ACE和AT1R的腎臟表達?？紤]到RAS的阻斷具有血管擴張作用，數(shù)據(jù)與先前的研究一致，表明牛樟芝具有ACE抑制活性，通過牛樟芝治療在該模型中保護幼年CKD大鼠免受高血壓的影響。
綜上所述，使用牛樟芝固態(tài)培養(yǎng)治療可以保護CKD大鼠免受腎損傷和高血壓。牛樟芝的有益作用與增強有益微生物、調(diào)節(jié)SCFA受體信號通路和抑制RAS有關(guān)。此項臨床前研究深入了解了牛樟芝靶向腸道微生物群對CKD及相關(guān)并發(fā)癥的影響，這可能有可能作為益生元膳食補充劑用于改善全球腎臟健康。
原文發(fā)表于: Nutrients 2023, 15, 4626. https://doi.org/10.3390/nu15214626
