丙戊酸(Valproic Pidnarulex试剂Acid,VPA)广泛用于治疗癫痫和双相情感障碍。虽然VPA的有效性和安全性已经在临床上得到了广泛验证,但长期服用VPA的癫痫患者中61%会出现非酒精性脂肪肝(Non-alcoholic Fatty Liver Disease,NAFLD)。因此,亟需寻找安全有效的药物来预防和治疗VPA引起的肝脂质化。以前研究证明,VPA诱导的肝脂肪化与氧化压力密切相关。氧化压力是氧化和抗氧化失衡,导致活性氧的大量积累。VPA能通过抑制线粒体脂肪酸的β氧化增加活性氧的产生。同时,VPA也通过抑制抗氧化酶的活性,减弱对活性氧的清除能力,增加氧化压力。我们最新的研究表明,VPA诱导细胞色素P450酶系(CYP)2E1的表达,增加活性氧累积,进而促进分化簇36(Cluster of Differentiation3,CD36)和二酰基甘油酰基转移酶2(Diacylglycerol Acyltransferase2,DGAT2)过表达,导致肝PUN30119脂质化。因此,减轻氧化压力是治疗VPA引起肝脂质化的重要途径。大量证据表明,肠道微生物群在NAFLD的发生和发展中起着重要作用。肠道菌群紊乱通过增加氧化压力,促进炎症,调节菌群代谢产物等途径影响肝脂代谢,引起NAFLD。其中,肠道菌群对氧化压力的影响已经吸引人们越来越多的注意。实际上,肠道菌群已经被证明能直接或间接参与肝脏等器官的氧化还原状态。因此,平衡肠道菌群将有益于减少氧化压力、治疗肝脂质化。益生菌作为一种对人体有益的活微生物,可以通过调节肠道微生物群,来改善NAFLD。然而,目前仍不清楚肠道微生物群及其代谢产物对VPA诱导肝脂质化的作用,以及益生菌对缓解VPA诱导肝脂质化的能力,其决定因素和潜在机制仍有待阐明。本研究通过建立VPA引起的C57BL/6小鼠肝脂质化模型,研究五种益生菌的混合物(植物乳杆菌、副干酪乳杆菌、长双歧杆菌、两歧双歧杆菌和嗜热链球菌)在VPA引起的肝脂质化中的作用及机制。研究结果显示,混合益生菌显著地降低了VPA引起的小鼠肝脏甘油三酯、总胆固醇水平升高以及脂滴数目增加,说明混合益生菌逆转了VPA引起的肝脂质化,同时,混合益生菌也明显抑制VPA引起的CD36和DGAT2的上调,表明混合益生菌通过抑制CD36介导的脂肪酸吸收和DGAT2介导的甘油三酯产生,减弱了VPA引起的小鼠肝脂质累积。其次,VPA处理增加小鼠肝脏MDA和4-HNE水平、减少肝GSH水平,混合益生菌联合处理后逆转这些改变。提示混合益生菌能抑制VPA引起的氧化压力。进一步,在机制研究中发现,混合益生菌的联合处理减少CYP2E1表达,增加了核因子红细胞2相关因子2(Nuclear Factor erythroid 2-Related Factor2,Nrf2)的表达水平及其与氧化压力有关的下游抗氧化酶,包括过氧化氢酶(Catalase,CAT)、谷胱甘肽巯基转移酶(Glutathione STransferases,GST)、血红素氧合酶1(Heme Oxygenase 1,HO-1)和超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)的表达水平和酶活。表明混合益生菌通过降低促氧的CYP2E1水平、增加抗氧化的Nrf2-CAT/HO-1/SOD/GST活性,对VPA诱导的氧化压力产生保护作用。此外,Focal pathology16s rRNA测序结果显示,VPA处理显著地降低了肠道菌群的丰度,改变了菌群的组成和结构,而混合益生菌与VPA的联用有效地提高了菌群的丰度,改善了菌群组成和结构的改变。特别是和NAFLD相关的Prevotellaceae＿UCG-001,Christensenellaceae,Prevotella和Parabacteroides菌相对丰度被显著恢复。Spearman相关分析结果显示,几个特定菌科和菌属与肝脏脂肪变性和氧化应激相关指标显著相关。最后,我们检测了肠道菌群主要的代谢产物短链脂肪酸的水平。结果显示,VPA和混合益生菌单独或联合使用对小鼠粪便中7种短链脂肪酸的含量没有作用,说明短链脂肪酸与VPA或混合益生菌引起的肝脂质水平和氧化压力的改变不相关。综上所述,混合益生菌能够有效地抑制VPA引起的肝脂质化和氧化压力。基于氧化压力在VPA引起肝脂质化中的重要作用,我们推测,益生菌对氧化压力的改善是其抑制肝脂质化的主要途径。此研究有助于揭示VPA、肠道微生物群和NAFLD之间的联系,为需要长期服用VPA的癫痫患者提供了一种安全有效的预防NAFLD的治疗手段。