番茄红素、叶黄素和植物甾醇联合应用对绝经后骨质疏松症小鼠肠道菌群的影响

摘要

目的：探索番茄红素、叶黄素和植物甾醇联合应用对绝经后骨质疏松症小鼠肠道菌群的影响。方法：采用双侧去卵巢（OVX）法建立绝经后骨质疏松模型，将60只12周龄雌性C57BL/6J小鼠随机分为假手术组（sham组），OVX组，番茄红素、叶黄素和植物甾醇联合干预低剂量（L）、中剂量（M）、高剂量（H）组，戊酸雌二醇组（E2组），每天1次灌胃给药，持续12周。Micro-CT扫描分析小鼠股骨骨密度（BMD）和骨微结构变化；苏木精—伊红（HE）染色观察各组股骨组织病理学改变；酶联免疫吸附试验（ELISA）检测股骨中骨钙素（BGP）和抗酒石酸酸性磷酸酶5b(TRAP5b)的表达；16S rDNA扩增子测序检测分析粪便中V3～V4区菌群基因。结果：HE结果显示，OVX组小鼠骨松质结构改变，骨小梁稀疏松散、粗细不匀，大量断裂，骨髓腔间距宽；M组、H组的骨结构改善，且H组接近于sham组；Micro-CT结果显示，与sham组相比，OVX组的BMD、小梁体积百分比（BV/TV）、骨小梁厚度（Tb.Th）、骨小梁数（Tb.N）和连接密度（Conn.Dn）显著降低，骨表面积/组织体积（BS/TV）、骨小梁空隙（Tb.SP）、结构模型指数（SMI）显著增加；与OVX组相比，M组和H组BMD、BV/TV、BS/TV、Tb.N、Conn.Dn显著增加，H组Tb.Sp、SMI显著降低；ELISA结果显示，与OVX组相比，M组、H组的BGP显著升高，TRAP5b显著降低。16S r DNA扩增子测序结果显示，在门水平上，H组的疣微菌门相对丰度较OVX组明显增加，拟杆菌门相对丰度较OVX组降低；在属水平上，H组艾克曼菌属、毛螺菌科＿NK4A136菌属、双歧杆菌属、回肠杆菌属和毛螺旋菌属的相对丰度较OVX组升高，杜氏杆菌属、乳酸杆菌属、螺杆菌属和另枝菌属的相对丰度较OVX组降低；线性判别分析效应（LEf Se）分析结果显示，H组中的放线菌门、放线菌门未确定菌纲、双歧杆菌目、双歧杆菌属、双歧杆菌科、Ileibacterium valens和回肠杆菌属丰度富集。结论：番茄红素、叶黄素和植物甾醇联合应用可以明显改善OVX小鼠骨微结构，缓解骨丢失，其机制可能与调控肠道菌群结构和丰度相关。

关键词

绝经后骨质疏松症 / 番茄红素 / 叶黄素 / 植物甾醇 / 肠道菌群