肝疾患のマウスモデルにおける細菌の転座と腸内微生物叢の変化

背景と目的：腸管症と細菌の転座は進行肝疾患の患者でよく見られ、上皮バリア全体の細菌とその製品の転座が実験的肝疾患の進行を促進するという強い証拠があります。私たちの研究の目的は、肝疾患の初期段階での細菌転座のダイナミクスと腸内微生物叢の変化を調査することでした。 方法：マウスの四塩化炭素（CCL（4））の注射により、一般的な胆管（BDL）のライゲーションと毒性肝障害によって胆汁うっ滞肝障害が誘発されました。 結果：両方の疾患モデルの肝臓損傷の1日後、腸の透過性と細菌転座の増加が発生しました。これには、タイトジャンクションタンパク質オクルディンの腸発現の減少が伴いました。BDLは腸細菌の過成長の急速な発症をもたらしましたが、肝臓線維症の進行段階でのみCCL（4）を注入したマウスで細菌の過成長が観察されました。腸内微生物叢の定性的変化をさらに評価するために、16S rRNA遺伝子の非常に並行した鳴き出しによりBDL後の軽度の微生物の変化が明らかになり、CCL（4）投与により、油注入マウスと比較して、しっかりした硬質とアクチノバクテリアが存在しました。4つの異なる肝疾患モデル（胆汁うっこ、毒性、アルコール、肥満）は、腸内微生物叢にほとんど類似点を示していません。 結論：急性肝障害は、微生物叢の変化に先行する腸の透過性の増加と細菌転座の早期発症に関連しています。腸内微生物叢は、肝疾患の病因に関して異なります。

BACKGROUND & AIMS: Intestinal dysbiosis and bacterial translocation are common in patients with advanced liver disease, and there is strong evidence that the translocation of bacteria and their products across the epithelial barrier drives experimental liver disease progression. The aims of our study were to investigate dynamics of bacterial translocation and changes in the enteric microbiome in early stages of liver disease. METHODS: Cholestatic liver injury was induced by ligation of the common bile duct (BDL) and toxic liver injury by injection of carbon tetrachloride (CCl(4)) in mice. RESULTS: Increased intestinal permeability and bacterial translocation occurred one day following liver injury in both disease models. This was accompanied by decreased intestinal expression of the tight junction protein occludin. Although BDL resulted in a rapid onset of intestinal bacterial overgrowth, bacterial overgrowth was observed in mice injected with CCl(4) only in advanced stages of liver fibrosis. To further assess the qualitative changes in the intestinal microbiome, massively parallel pyrosequencing of 16S rRNA genes revealed minor microbial changes following BDL, while CCl(4) administration resulted in a relative abundance of Firmicutes and Actinobacteria compared with oil-injected mice. Four different liver disease models (cholestasis, toxic, alcohol, obesity) show few similarities in their intestinal microbiome. CONCLUSIONS: Acute liver injury is associated with an early onset of increased intestinal permeability and bacterial translocation that precede changes in the microbiome. The enteric microbiome differs with respect to the etiology of liver disease.