L’huile de microalgues améliore le métabolisme des lipides hépatiques dans un modèle murin induit par un régime riche en graisses

Résumé

En utilisant un modèle murin induit par un régime riche en graisses de la maladie hépatique stéatotique associée à un dysfonctionnement métabolique, cette étude évalue les effets de la supplémentation en huile de microalgues riche en acide docosahexaénoïque (DHA) et montre que l’intervention améliore les profils lipidiques hépatiques et est associée à des modifications de la composition du microbiote intestinal.

Résumé

Métaboliquement, la maladie hépatique stéatotique dysfonctionnelle est un trouble métabolique répandu associé à une dysbiose du microbiote intestinal et à un déséquilibre lipidique hépatique. Dans cette étude, un modèle murin induit par un régime riche en graisses a été établi pour évaluer les effets de la supplémentation avec de l’huile de microalgues riche en DHA. Les souris (n = 4 par groupe) ont été nourries avec un régime riche en graisses pendant 8 semaines et ont reçu quotidiennement une administration orale d’huile de microalgues, de probiotiques ou de la combinaison d’huile de microalgues riche en DHA et de probiotiques. Les paramètres métaboliques, la composition du microbiote intestinal (séquençage du rRNA 16S), les voies fonctionnelles microbiennes et les profils métabolomiques hépatiques ont été évalués. Les résultats ont montré que l’huile de microalgues riche en DHA améliorait l’homéostasie lipidique, comme l’indiquait une diminution des niveaux sériques de LDL-c et de triglycérides hépatiques, ainsi qu’une augmentation des lipoprotéines de haute densité (HDL-c), et était associée à un soulagement des lésions hépatiques et du stress oxydatif. L’analyse du microbiome a révélé des changements sélectifs dans la composition microbienne intestinale, incluant l’enrichissement de Lactobacillus et Bifidobacterium ainsi que la réduction des taxons associés à l’alimentation riche en graisses tels que Clostridium et Ruminococcus. Le profilage fonctionnel a révélé des altérations des voies métaboliques microbiennes, notamment le cycle de récupération de la L-méthionine et la dégradation de la phényléthhylamine. L’analyse intégrée microbiome–métabolome a également identifié des associations entre les taxons microbiens et les métabolites hépatiques impliqués dans le métabolisme des acides gras, le renouvellement des acides biliaires et les voies des acides aminés. Ces résultats indiquent que la supplémentation en huile microalgique riche en DHA est associée à des améliorations du métabolisme lipidique hépatique et de la composition du microbiote intestinal dans ce modèle, sans impliquer un mécanisme causal direct.

Introduction

La maladie hépatique stéatotique associée à un dysfonctionnement métabolique (MASLD) est une affection mondiale très répandue, touchant environ 32,4 % de la population^{mondiale 1}. La MASLD se définit par un excès de graisse dans le foie, ce qui contribue à divers problèmes de santé associés. Le tube digestif humain contient une communauté microbienne sophistiquée et équilibrée, comprenant bactéries, virus, champignons et^{parasites 2}. En raison de l’interaction entre cette communauté microbienne et le foie, les probiotiques sont considérés comme une méthode prometteuse pour prévenir et traiter la MASLD en modulant cette connexion^{critique 3}. Des recherches émergentes indiquent que les probiotiques pourraient avoir un impact positif sur la MASLD en modifiant le microbiome intestinal et en réduisant l’inflammation. Plus précisément, l’administration de probiotiques a démontré qu’elle rétablissait l’équilibre du microbiote intestinal et réduisait l’inflammation^{hépatique 4}. De plus, certains probiotiques, en particulier ceux qui pourraient stimuler le métabolisme des acides biliaires, ont démontré qu’ils atténuent la stéatose hépatique (foie gras) et soutiennent la santé métabolique globale chez les personnes souffrant de^{MASLD 5,6}. De plus, des preuves solides indiquaient que les patients atteints de MASLD présentent des changements significatifs dans l’environnement intestinal, une condition connue sous le nom de^{dysbiose 7,8}. Une découverte cruciale a été la réduction de la diversité alpha, ce qui signifie que le nombre total et la variété d’espèces microbiennes sont diminués. De plus, le microbiote intestinal des patients atteints de MASLD est souvent caractérisé par une dominance du phylum bactérien Firmicutes ^9,10,11. Les personnes atteintes de MASLD consomment souvent de mauvaises alimentations, généralement avec une forte consommation de graisses saturées et une faible consommation de micronutriments^{essentiels 12,13}. Ces habitudes alimentaires malsaines, fréquemment observées dans les populations urbaines, sont corrélées à un ratio élevé de Firmicutes/Bacteroidetes par rapport aux personnes vivant en milieu^{rural 14}. De plus, les régimes riches en graisses étaient directement impliqués dans la cause d’un déséquilibre intestinal plus profond. Plus précisément, les recherches sur des modèles animaux et les études sur des patients atteints de maladie hépatique avancée (MASLD) ont montré que l’apport élevé en graisses était lié à une altération du virome intestinal. Ces altérations comprenaient une augmentation de l’activité des phages lytiques, ce qui a finalement aggravé la dysbiose intestinale^{existante 15,16}.

Les acides gras polyinsaturés oméga-3 (AGPI), couramment présents dans l’huile de poisson, pourraient améliorer le métabolisme lipidique et réguler le microbiote intestinal. L’huile de microalgues s’est imposée comme une source prometteuse et durable d’AGPI d’oméga-3. Plus précisément, l’huile de microalgues Schizochytrium est une source commerciale prometteuse car elle contient une forte concentration d’acide docosahexaénoïque pur (DHA). Des études antérieures de ce groupe ont rapporté que, dans un modèle murin d’obésité induit par un régime riche en graisses (HFD), l’efficacité de l’huile de microalgues pour favoriser la perte de poids était comparable à celle de l’huile de poisson et du médicament minceur Orlistat. De manière cruciale, l’huile de microalgues a montré ces effets de perte de poids avant l’huile de poisson ou l’Orlistat¹⁷. Des résultats antérieurs ont également montré que l’huile de microalgues exerçait des effets distincts et bénéfiques sur le microbiote intestinal par rapport à l’huile de poisson commerciale et à l’Orlistat. Bien que l’huile de microalgues n’ait pas modifié de manière significative la diversité bactérienne globale, elle était associée à une abondance accrue de bactéries productrices d’acides gras à chaîne courte bénéfique (SCFA) et à une réduction des taxons pathogènes, y compris le genre Desulfovibrio, associé à l’obésité. De plus, l’huile de microalgues a remarquablement restauré la capacité métabolique du microbiote intestinal, améliorant les voies liées aux acides aminés, aux SCFA et au métabolisme des acides biliaires, tout en réduisant de manière cruciale la biosynthèse des lipopolysaccharides (LPS). Ces modulations étaient probablement responsables de l’amélioration du métabolisme lipidique et de l’amélioration de la barrière muqueuse du côlon, suggérant que l’huile de microalgues était un complément alimentaire supérieur pour soulager l’obésité¹⁷.

Malgré les progrès dans le lien entre la dysbiose du microbiote intestinal et le développement de la MASLD, les relations spécifiques entre la composition microbienne, les fonctions métaboliques microbiennes et le métabolisme lipidique hépatique restent incomplètement comprises. En particulier, les liens causals entre les altérations du microbiote et la progression de la maladie restent incertains, et la question de savoir si les interventions alimentaires, telles que l’huile de microalgues riche en DHA, sont associées à des changements coordonnés dans les communautés microbiennes intestinales et les profils métaboliques de l’hôte n’a pas été systématiquement étudiée. L’huile de microalgues riche en DHA est une source durable et efficace d’acides gras oméga-3, avec une teneur en huiles microalgues riche en DHA comparable à celle des compléments dérivés du poisson. Des études antérieures ont suggéré que la supplémentation en huile de microalgues riche en DHA pourrait améliorer la stéatose hépatique et les paramètres^{métaboliques 18,19}. Cependant, ses liens avec la composition du microbiote intestinal et la fonction métabolique microbienne dans le contexte du MASLD restent flous.

Ainsi, dans cette étude, la présente étude a utilisé un modèle murin induit par un régime riche en graisses pour évaluer les effets de la supplémentation en huile de microalgues riche en DHA sur les paramètres métaboliques, la composition du microbiote intestinal et les profils métabolomiques hépatiques. Il a été émis l’hypothèse que la supplémentation en huile de microalgues riche en DHA serait associée à des améliorations du métabolisme lipidique hépatique et à des altérations concomitantes de la composition du microbiote intestinal et des voies métaboliques microbiennes.

Protocole

Les détails de tous les animaux, régimes, réactifs, kits, instruments, logiciels et prestataires de services utilisés dans ce protocole sont fournis dans le Tableau des matériaux. Toutes les études animales ont été réalisées conformément aux directives des National Institutes of Health (NIH) pour les soins et l’utilisation des animaux de laboratoire et ont reçu l’approbation du Comité des animaux expérimentaux de l’hôpital provincial du Shandong (approbation éthique n° 2022–007, approuvée le 24 janvier 2022).

ATTENTION : Le sang animal, les échantillons fécaux et les tissus doivent être manipulés comme des matériaux potentiellement bio-dangereux. Toutes les procédures impliquant des animaux vivants, des échantillons biologiques, des objets tranchants, des solvants organiques et des réactifs de test chimique doivent être réalisées conformément aux réglementations institutionnelles sur la biosécurité, les soins aux animaux et la sécurité chimique. Les carcasses animales, tissus, matières contaminées par le sang et échantillons fécaux doivent être collectés dans des conteneurs désignés pour déchets biologiques et éliminés par l’intermédiaire de l’établissement institutionnel pour animaux ou du bureau de biosécurité. Les aiguilles, aiguilles de gavage, tubes capillaires et autres objets tranchants doivent être jetés immédiatement après utilisation dans des contenants approuvés pour objets tranchants. Les déchets de solvants organiques, y compris le méthanol, l’acétonitre et les solutions contenant de l’acide formique, doivent être collectés dans des contenants à déchets chimiques marqués et éliminés dans le cadre du programme institutionnel de déchets chimiques dangereux. Les déchets issus des tests biochimiques et de stress oxydatif doivent être collectés et éliminés conformément aux fiches de données de sécurité du fabricant et aux règles institutionnelles de sécurité chimique.

Animaux expérimentaux

Les souris mâles C57BL/6J âgées de six semaines (n = 4 par groupe) ont été maintenus dans des conditions spécifiques sans agents pathogènes (FPS) avec un cycle clair/obscur de 12 heures à 22 ± 2 °C et une humidité relative de 50 à 60 %. Les animaux avaient un accès à volonté à la nourriture et à l’eau, avec un maximum de cinq souris hébergées par cage. Les souris témoins ont été nourries avec un régime alimentaire standard composé de 70 % de glucides, 20 % de protéines et 10 % de matières grasses (kcal). Pour établir le modèle murin MASLD, les souris ont été nourries avec un régime riche en graisses pendant 8 semaines, contenant 20 % de glucides, 20 % de protéines et 60 % de lipides (kcal). Tous les régimes étaient conservés à 4 °C et renouvelés deux fois par semaine. Les souris ont été assignées au hasard aux groupes expérimentaux à l’aide d’un générateur de nombres aléatoires, et la taille de l’échantillon (n = 4 par groupe) a été déterminée sur la base d’études antérieures utilisant des modèles murins similaires induits par un régime riche en graisses et des expériences préliminaires. Tous les traitements étaient administrés à la même heure chaque jour afin de minimiser la variation circadienne.

L’huile de microalgues était extraite et purifiée par l’Académie des sciences agricoles du Shandong, avec une pureté d’environ 99 %. L’huile de microalgues était stockée à −30 °C à l’abri de la lumière. Avant l’administration, l’huile était préparée avec un émulsifiant et soigneusement mélangée pour assurer l’homogénéité. Plus précisément, l’huile de microalgues riche en DHA a été émulsifiée dans du sodium stérile à 0,5 % de carboxyméthylcellulose contenant 0,5 % de Tween-80 dans une solution saline normale. L’huile de microalgues et le véhicule émulsifiant ont été mélangés à un ratio de 1:9 (v/v) et ont été tourbillonnés pendant 2 minutes juste avant la mise en place pour obtenir une suspension uniforme. Les souris du groupe traité à l’huile de microalgues recevaient la préparation une fois par jour par gavage oral à l’aide d’une aiguille stérile à une dose de 10 μL/g de poids corporel. Le volume du gavage était ajusté quotidiennement selon le poids corporel pour garantir la régularité de la dose. Les souris du groupe témoin ont reçu un volume équivalent de solution stérile normale dans les mêmes conditions. Le sérum utilisé était une injection de chlorure de sodium à 0,9 %.

Le traitement probiotique consistait en une formulation composite contenant Lactobacillus plantarum (DY-1), Lactobacillus acidophilus (KDB-03), Lactobacillus casei (KDB-LC) et Bacillus coagulans (GIM 1,645). Les quatre souches ont été mélangées à un rapport égal de cellules viables de 1:1:1:1. Chaque souche a apporté 2,5 ×^{10 UFC 7} mL à la formulation finale, donnant une concentration bactérienne totale de 1 × 10^{UFC 8} mL. Le mélange probiotique a été synthétisé par l’Académie des sciences agricoles du Shandong et n’est pas disponible commercialement. Le traitement probiotique consistait en un bouillon de fermentation probiotique composite contenant Lactobacillus plantarum DY-1, Lactobacillus acidophilus KDB-03, Lactobacillus casei KDB-LC et Bacillus coagulans GIM 1,645. La concentration bactérienne de la formulation était de 1 × 10⁸ UFC/mL. Le bouillon de fermentation probiotique était stocké à 4 °C avant utilisation. Les souris du groupe traité par probiotique ont reçu la formulation probiotique une fois par jour par gavage oral à une dose de 0,01 mL/g de poids corporel tout au long de la période expérimentale.

Les souches individuelles ont été cultivées dans des conditions appropriées et récoltées à la phase de croissance moyenne (OD₆₀₀ ≈ 0,6), puis combinées au ratio indiqué. Des cultures bactériennes ont été centrifugées pour éliminer le surnageant, et les granulés ont été resuspendus dans une solution stérile tamponnée phosphate (PBS). La suspension bactérienne fraîchement préparée était conservée sur glace avant administration afin de préserver sa viabilité. La concentration bactérienne finale a été ajustée à 1 ×^{10 8} UFC/mL avant l’administration. Les souris du groupe probiotique ont reçu la formulation par gavage oral à une dose de 0,01 mL/g de poids corporel une fois par jour tout au long de la période expérimentale. Aucun traitement préalable antibiotique n’a été appliqué avant l’administration des probiotiques. Pour réduire le biais expérimental, une évaluation des résultats a été réalisée par des enquêteurs aveugles lorsque cela était applicable. La MASLD a été confirmée par analyse biochimique sanguine.

Analyse sanguine

À la fin de la période expérimentale, les souris ont été jeûnées toute la nuit (12 h) avec un accès libre à l’eau avant la mesure du glucose et la collecte de sang terminale. Les souris ont été profondément anesthésiées avec de l’isoflurane à l’aide d’un vaporisateur anesthésique jusqu’à ce que la perte du réflexe pédalier soit confirmée. Des échantillons sanguins terminaux ont été prélevés par hémorragie rétro-orbitale. Après la prise de sang, les souris ont été euthanasiées par luxation cervicale sous anesthésie profonde, et la mort a été confirmée par l’arrêt de la respiration et du battement cardiaque. Le sang a été laissé coaguler à température ambiante puis centrifugé à 3 000 × g pendant 10 minutes pour obtenir du sérum. Les échantillons séromiques ont été aliquotés et stockés à −80 °C jusqu’à analyse. Le glucose sérique, le cholestérol total (TC), les triglycérides (TG), le cholestérol lipoprotéiné de basse densité (LDL-c), le cholestérol lipoprotéiné de haute densité (HDL-c), l’aspartate aminotransférase (AST) et l’alanine aminotransférase (ALT) ont été mesurés à l’aide d’un analyseur biochimique automatique, conformément aux instructions du fabricant. Ces paramètres ont été quantifiés à l’aide d’essais colorimétriques enzymatiques avec des kits de réactifs standard intégrés au système d’analyseur. Tous les paramètres biochimiques ont été normalisés au volume sérique et exprimés dans les unités spécifiées par le fabricant.

Tests de stress oxydatif

Les biomarqueurs de stress oxydatif ont été mesurés à l’aide de kits, notamment ceux pour le malondialdéhyde, la superoxyde dismutase et la catalase. Les analyses ont été réalisées selon les instructions du fabricant. En résumé, les tissus hépatiques ont été homogénéisés dans un tampon glacé et centrifugés pour obtenir des surnadants à analyse. Les niveaux de malondiadéhyde (MDA) ont été déterminés à l’aide d’un test de substances réactives à l’acide thiobarbiturique (TBARS) ; l’activité de la dismutase superoxyde (SOD) a été mesurée par sa capacité à inhiber les réactions médiées par le superoxyde ; et l’activité de la catalase (CAT) a été quantifiée en surveillant le taux de décomposition du peroxyde d’hydrogène. Les mesures étaient effectuées à l’aide d’un lecteur de microplaques, et les valeurs calculées à l’aide de courbes standard ou des formules fournies dans les kits. Les marqueurs de stress oxydatif ont été normalisés au poids du tissu hépatique et exprimés selon les spécifications du fabricant.

Séquençage de l’ARNr 16S et analyse du microbiome

Des échantillons fécaux ont été prélevés à la fin de la période expérimentale directement sur des souris individuelles dans des conditions stériles, immédiatement congelés dans de l’azote liquide, puis stockés à −80 °C jusqu’à l’extraction de l’ADN. L’ADN microbien a été extrait à l’aide d’un kit commercial selon le protocole du fabricant. La région V3–V4 du gène bactérien 16S rRNA a été amplifiée à l’aide des amorces 341F/806R. L’amplification par PCR a été réalisée dans un système de réaction de 25 μL contenant de l’ADN modèle, 2x mélange maître PCR, et 0,2 μM de chaque amorce. Le programme d’amplification consistait en une dénaturation initiale à 95 °C pendant 3 minutes, suivie de 25 cycles à 95 °C pendant 30 s, 55 °C pendant 30 s et 72 °C pendant 45 s, avec une extension finale à 72 °C pendant 10 min. Les bibliothèques Amplicon étaient construites et séquencées sur une plateforme Illumina MiSeq en utilisant une stratégie de 2 × 250 bp par un fournisseur commercial de services de séquençage. La qualité des bibliothèques a été évaluée avant le séquençage, et les bibliothèques regroupées ont été chargées à la densité de cluster recommandée par le fabricant. Les lectures de faible qualité avec des bases ambiguës, une longueur insuffisante ou un score de qualité moyen inférieur à Q20 ont été retirés avant l’analyse en aval.

Les lectures de séquençage brut ont été traitées à l’aide de QIIME 2 version 2019.4²⁰. En résumé, les lectures en binôme étaient démultiplexées, filtrées par la qualité, réduites au bruit, fusionnées et filtrées par chimère en utilisant DADA2 avec des paramètres par défaut, sauf indication contraire. Les variantes de séquence d’amplicons non monotones (ASV) ont été conservées pour l’analyse en aval. L’affectation taxonomique a été réalisée à l’aide de la base de données Greengenes version 13_8 implémentée dans QIIME2²¹. Compte tenu des limitations de résolution inhérentes au séquençage des gènes 16S rRNA, en particulier lors de l’utilisation de la base de données Greengenes, les annotations taxonomiques étaient interprétées exclusivement au niveau du genre. La classification au niveau des espèces n’était pas considérée comme fiable et n’a donc pas été utilisée dans les analyses en aval, les comparaisons statistiques ou les interprétations biologiques. Toutes les caractéristiques microbiennes ont été compressées au niveau du genre avant la visualisation et l’analyse.

Des métriques de diversité alpha (Chao1, espèces observées, Shannon, Simpson, la DP de Faith et l’uniformité de Pielou) ont été utilisées. Des comparaisons statistiques de la diversité alpha entre groupes ont été réalisées à l’aide de tests non paramétriques appropriés (par exemple, test de Kruskal–Wallis). La distance de Jaccard et la dissemblance de Bray-Curtis ont été utilisées comme métriques de diversité bêta. Des graphiques d’analyse de coordonnées principales (PCoA), l’échelle multidimensionnelle non métrique (NMDS) et l’analyse discriminante linéaire de l’effet de taille (LEfSe) ont été utilisés pour illustrer les changements dans les communautés microbiotiques, avec un seuil de score LDA de 2,0. L’analyse multivariée permutationnelle de la variance (PERMANOVA) a été utilisée pour évaluer la signification statistique de la diversité bêta. La visualisation des données et les analyses statistiques ont été réalisées à l’aide de la plateforme GenesCloud (https://www.genescloud.cn).

Les profils fonctionnels microbiens ont été déduits à partir des données de séquençage du 16S rRNA plutôt que mesurés directement par un séquençage métagénomique ou transcriptomique par shotgun. Sur la base de la table d’abondance des voies normalisées ou des groupes fonctionnels, les unités fonctionnelles prédites ont été mappées vers des bases de données couramment utilisées, notamment KEGG, MetaCyc et COG. L’abondance des voies KEGG a été résumée selon ses catégories fonctionnelles hiérarchiques, avec des classifications de voies de niveau 2 utilisées pour la comparaison en aval. L’abondance moyenne de chaque catégorie de voies a été calculée à l’aide du logiciel R.

Analyse métabolomique non ciblée des échantillons de foie

Les tissus hépatiques ont été rapidement excisés immédiatement après la confirmation du décès, immédiatement congelés dans de l’azote liquide, puis stockés à −80 °C avant analyse. Environ 50 mg de tissu hépatique gelé ont été homogénéisés dans du méthanol glacé : de l’eau (4:1, v/v) complétés par des standards internes. Le rapport tissu-solvant d’extraction était de 1:10 (v/v). Les échantillons ont été vortexés pendant 1 minute, soniés sur la glace pendant 10 minutes, puis incubés à −20 °C pendant 30 minutes pour améliorer la précipitation des protéines. Les homogénéats ont été soigneusement mélangés, soumis à une sonication sur glace, puis centrifugés à 12 000 × g pendant 15 minutes à 4 °C. Les surnatants ont été soigneusement collectés, évaporés sous un flux d’azote modéré, puis reconstitués en méthanol à 50 % pour une analyse ultérieure.

Les échantillons de contrôle qualité (QC) ont été générés en regroupant des volumes égaux de chaque échantillon et ont été analysés de manière intermittente tout au long de la série afin d’évaluer la stabilité analytique et la reproductibilité. L’analyse métabolomique non ciblée a été réalisée à l’aide d’un système de chromatographie liquide ultra-haute performance couplé à la spectrométrie de masse haute résolution, exploité par un fournisseur de services commercial. Les métabolites ont été séparés sur une colonne C18 en phase inverse à l’aide d’un système de solvants binaires composé d’eau contenant 0,1 % d’acide formique et d’acétonitrile contenant 0,1 % d’acide formique. Le volume d’injection était de 2 μL, la température de la colonne était maintenue à 40 °C, et le débit était réglé à 0,30 mL/min. Un programme d’élution en gradient a été utilisé pour obtenir une large séparation des métabolites. La détection par spectrométrie de masse a été réalisée en modes d’ionisation électropulvérisateur positifs et négatifs sur une plage m/z de 70 à 1 000 afin d’obtenir une large couverture métabolitique. La tension de pulvérisation ionique était réglée à 3,5 kV en mode positif et à −2,5 kV en mode négatif. La température capillaire a été maintenue à 320 °C, et les données ont été acquises en mode MS à balayage complet avec acquisition MS/MS dépendante des données pour l’annotation des métabolites. Les données brutes étaient traitées à l’aide d’un logiciel dédié à la métabolomique (MassLynx v4.1) pour la détection, l’alignement et la normalisation des caractéristiques. L’identification des métabolites a été réalisée sur la base de la masse, du temps de rétention et des schémas de fragmentation précis de la MS/MS, par comparaison avec des bases de données publiques, notamment la Human Metabolome Database (HMDB) et la Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) (v2023), lorsque cela est applicable.

Analyse multivariée et de voies

Les données métabolomiques traitées ont été soumises à des analyses statistiques multivariées, incluant l’analyse des composantes principales (PCA) et l’analyse discriminante partielle des moindres carrés (PLS-DA), afin de visualiser les différences métaboliques entre les groupes expérimentaux. Les métabolites différentiels ont été identifiés sur la base d’une combinaison d’importance variable dans les scores de projection (VIP) (>1,0) et de signification statistique (p < 0,05). Les métabolites identifiés ont été également cartographiés vers les voies métaboliques à l’aide de l’analyse d’enrichissement des voies KEGG pour élucider les processus biologiques associés à la supplémentation en huile de microalgues riche en DHA.

Analyse statistique

Les données ont été présentées en moyenne ± SEM et analysées à l’aide d’une analyse unidirectionnelle de la variance (ANOVA), suivie du test de comparaison multiple de Tukey. La signification statistique a été définie comme p < 0,05. L’analyse d’enrichissement des métabolites hépatiques a été réalisée à l’aide de R (version 4.4.1). Les associations par paires entre les genres microbiens et les métabolites hépatiques ont été analysées à l’aide de corrélations de rang de Spearman. Seules les corrélations significatives (taux de fausses découvertes, FDR < 0,05) avec |ρ| ≥ 0,6 ont été inclus dans les analyses intégratives du réseau. Le traitement des données sur le microbiome et la métabolomique a été réalisé comme décrit ci-dessus, incluant l’utilisation de la plateforme GenesCloud et les procédures de contrôle qualité.

Résultats

L’huile de microalgues riche en DHA améliore le métabolisme lipidique, les lésions hépatiques et le stress oxydatif hépatique chez les souris MASLD induites par la MASLD

Pour évaluer l’effet des compléments alimentaires sur l’homéostasie du glucose et des lipides, des paramètres biochimiques ont été évalués dans cinq groupes : nourriture régulière (RC), régime riche en graisses (HFD), supplémenté en huile de microalgues riche en DHA, supplémen...

Discussion

Ces dernières années, plusieurs études ont étudié les modifications du microbiome liées à la MASLD. Cependant, la plupart de ces études se sont concentrées sur la comparaison des individus en bonne santé avec des patients atteints de MASLD ou sur l’examen de différents stéatoses de^{grade 24}. Par conséquent, il existe encore peu de preuves détaillant les modifications spécifiques du microbiote intestinal associées à la fibrose hépatique dans la MASLD, bien que la fi...

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
2x PCR Master Mix	Takara Bio Inc., Japon	RR902A	Utilisé pour l’amplification PCR de 16S rRNA
Acétonitrile	Merck, Allemagne	100030	Solvant utilisé pour la phase mobile UHPLC
Vaporisateur d’anesthésie	Sciences de la vie RWD	R580	Utilisé pour administrer un anesthésiant isoflurane aux souris
Analyseur biochimique automatique	Institut de génie biologique Jian Cheng, Nankin, Chine	A110-1 & A111-1	Mesure les paramètres sériques (glucose, TC, TG, LDL-C, HDL-C, AST, ALT) et les niveaux de lipides hépatiques
Bacille coagulant (GIM 1,645)	Centre de collecte des cultures microbiennes du Guangdong, Chine	GIM 1.645	Souche composante de la formulation probiotique
Carboxyméthylcellulose sodium (CMC-Na)	Sigma-Aldrich, États-Unis	C4888	Utilisé comme composant émulsifiant pour la préparation d’huile de microalgues riche en DHA
Kit de test Catalase (CAT)	Nanjing Construction Ltd.	A007-1-1	Détecte l’activité de la CAT (un indicateur de la capacité antioxydante) dans les tissus hépatiques
Logiciel DADA2	Équipe de développement DADA2	Inclus dans QIIME 2 v2019.4	Utilisé pour le débruixement et le filtrage chimère des lectures de séquençage
Huile de microalgues riche en DHA (dérivée de Schizochytrium sp.)	-	-	Riche en acide docosahexaénoïque (DHA) ; administré quotidiennement par Gavage à 10 ans et micro ; L/g comme intervention expérimentale
Animaux expérimentaux (mâles C57BL/6J)	Société de technologie animale de laboratoire de la rivière Vital de Pékin.	-	6 semaines, n = 4 par groupe ; utilisé pour établir le modèle MASLD via l’alimentation HFD
Acide formique	Sigma-Aldrich, États-Unis	F0507	Additif de phase mobile pour l’analyse métabolomique
Base de données Greengenes	Greengenes	Version 13_8	Utilisé pour l’attribution taxonomique microbienne
Régime riche en graisses (HFD)	Research Diets Inc., États-Unis	D12492	Composé de 20 % de glucides, 20 % de protéines, 60 % de matières grasses (kcal) ; nourrie pendant 8 semaines pour induire un MASLD
Spectromètre de masse haute résolution	Thermo Fisher Scientific, États-Unis	Q Exactif Orbitrap	Utilisé pour la détection des métabolites en modes ions positifs et négatifs
Base de données du métabolome humain (HMDB)	Université de l’Alberta, Canada	Sortie 2024	Base de données publique d’annotation des métabolites
Plateforme Illumina MiSeq	Illumina, Inc., USA	Système MiSeq	Utilisé pour les deux fois et les deux fois : Séquençage à 250 pb
Isoflurane	Merck, Allemagne	PHR2874	Utilisé pour l’anesthésie inhalatoire chez la souris
Encyclopédie Kyoto des gènes et génomes (KEGG)	Laboratoires Kanehisa, Japon	Version 2023	Base de données utilisée pour l’enrichissement des voies et l’annotation des métabolites
Lactobacillus acidophilus (KDB-03)	Académie des sciences agricoles du Shandong, Chine	-	Souche composante de la formulation probiotique
Lactobacillus casei (KDB-LC)	Académie des sciences agricoles du Shandong, Chine	-	Souche composante de la formulation probiotique
Lactobacillus plantarum (DY-1)	Académie des sciences agricoles du Shandong, Chine	-	Souche composante de la formulation probiotique
Azote liquide	Air Liquide	-	Utilisé pour la congélation rapide et la conservation d’échantillons fécaux et hépatiques
Kit de test au malondiadéhyde (MDA)	Nanjing Construction Ltd.	A003-1	Détecte la MDA (un marqueur de peroxydation lipidique / lésions oxydatives) dans le tissu hépatique
Logiciel MassLynx	Waters Corporation, États-Unis	Version 4.1	Utilisé pour le traitement brut des données métabolomiques, l’extraction de caractéristiques et la normalisation
Méthanol	Merck, Allemagne	106035	Solvant utilisé pour l’extraction de métabolites
Plateforme d’analyse de données du microbiome	Genescloud	V1	Plateforme en ligne : https://www.genescloud.cn/home ; utilisé pour les analyses de visualisation du microbiome PCoA, NMDS, LEfSe et autres
Kit d’ADN de sol OMEGA & nbsp ;	Omega Bio-Tek, Norcross, GA, États-Unis)	; (M5635-02)	Isolement de l’ADN
Les OTU font référence aux séquences	Genescloud		Références tirées de McDonald et al. 2012 ; utilisé pour l’attribution taxonomique des variantes de séquence d’amplicons (ASV)
Solution physiologique tamponnée phosphate (PBS)	Gibco, Thermo Fisher Scientific, États-Unis	10010023	Utilisé pour la resuspension de granulés bactériens
Amorce 341F/806R	Tsingke Biotechnology Co., Ltd., Chine	-	Utilisé pour l’amplification du 16S rRNA V3 et ndash ; Région V4. 341F : 5&prime ; -CCTACGGGNGGCWGCAG-3&prime ; 806R : 5&prime ;-GGACTACHVGGGTATCTAAT-3&Prime ;
Probiotiques	-	-	Des souches spécifiques non explicitement mentionnées ; utilisé comme intervention comparative (principalement pour améliorer l’homéostasie du glucose)
Logiciel QIIME 2	-	2019.4	Utilisé pour l’analyse bioinformatique du microbiome (traitement ASV, calcul de la diversité alpha/bêta)
Logiciel R	-	4.4.1	Utilisé pour l’analyse de l’enrichissement des métabolites hépatiques et l’analyse de corrélation de Spearman des associations microbien-métabolites
Centrifugeuse réfrigérée	Eppendorf, Allemagne	5810R	Utilisé pour la centrifugation d’échantillons sériques et métabolomiques
Colonne C18 à phase inversée	Waters Corporation, États-Unis	186002350	Utilisé pour la séparation chromatographique des métabolites
Solution saline	Shijiazhuang No.4 Pharmaceutique	2211112304	Administré quotidiennement par gavage au groupe témoin (par opposition au traitement à l’huile de microalgues)
Régime alimentaire standard	Keao Xieli Feed Ltd., Chine	1016706714625204224	Composé de 70 % de glucides, 20 % de protéines, 10 % de matières grasses (kcal) ; alimenté au groupe de contrôle (RC)
Aiguille d’alimentation stérile	Laboratoires Instech, États-Unis	FTP-20-38	Utilisé pour l’administration orale de gavages
Kit de test de superoxyde dismutase (SOD)	Nanjing Construction Ltd.	A001-3	Détecte l’activité des SOD (un indicateur de capacité antioxydante) dans le tissu hépatique
Préados-80	Sigma-Aldrich, États-Unis	P4780	Utilisé comme composant émulsifiant pour la préparation d’huile de microalgues riche en DHA
Homogénéiseur ultrasonique	Scientz Biotechnology, Chine	JY92-IIN	Utilisé pour la sonication des tissus hépatiques lors de l’extraction des métabolites
Métabolomiques hépatiques non ciblées	Metabo-Profile Biotechnology (Shanghai) Co., Ltd.	Code du projet : P035Y23A13_SFMU_MJWang_SH
Mélangeur vortex	Thermo Fisher Scientific, États-Unis	LP Vortex Mixer	Utilisé pour l’homogénéisation et l’émulsification des échantillons