牛樟芝(Antrodia cinnamomea, AC)，是台湾特有的一种药用蘑菇。迄今为止，已从牛樟芝中鉴定出多糖、多酚、三萜等多种化合物。先前的研究表明，牛樟芝具有抗氧化、保肝、降血脂、抗炎、抗癌和免疫调节等药理作用。
慢性肾脏疾病(CKD)是一种进行性疾病，可起源于生命的早期阶段。尽管最近CKD的治疗取得了进展，但全球患病率仍在上升。因此，需要制定有效的预防措施，特别是在儿童时期。之前证明了腺嘌呤喂养的幼年大鼠表现出CKD的主要特征，包括肾功能降低、血压升高、肾肥大和肾损伤。
肠道微生物组和微生物代谢物在CKD及其相关并发症中起关键作用。CKD已被证明可以改变肠道微生物群，导致色氨酸衍生的尿毒症毒素增加，短链脂肪酸(SCFA)及其受体失调，三甲胺-N-氧化物(TMAO)增加。先前的研究表明，微生物群靶向治疗可以预防儿童CKD和相关高血压。越来越多的证据支持药用蘑菇作为益生元有助于改善宿主健康的事实。然而，牛樟芝对儿童CKD和高血压患者肠道微生物组的影响在很大程度上仍然未知。
由于牛樟芝野生子实体供不应求且价格昂贵，人们建立了几种人工栽培技术，如固体发酵，以补充对牛樟芝日益增长的需求。牛樟芝固体培养物提取物通过调节肾素-血管紧张素系统(RAS)对自发性高血压大鼠表现出急性降压作用。另一项研究显示，牛樟芝可以防止大鼠CKD模型肾功能下降。因此，本研究旨在阐明牛樟芝治疗是否可以保护幼年大鼠免受CKD进展和高血压的影响，并探讨其保护机制，重点关注肠道微生物组和微生物衍生代谢物。
试验采用5组大鼠，每组8只，分别为对照组(C)、CKD组、低剂量AC组(C + LAC)、低剂量AC组(CKD + LAC)和高剂量AC组(CKD + HAC)，评估两种剂量AC提取物对CKD的保护作用。采用已建立的CKD模型，用含0.5%腺嘌呤的饲料喂养幼龄大鼠3周。处理组在3 ~ 9周龄之间连续6周口服低剂量或高剂量的牛樟芝提取物。由于雄性比雌性更容易发生CKD和高血压，因此本实验仅对雄性大鼠进行评估。
在第3、5、7、9周时，用CODA尾袖系统测定大鼠的血压，在九周龄时处死。在代谢笼中收集尿液，测定总蛋白和肌酐清除率(CCr)。处死前，于早上收集粪便样本。血液样本在装有肝素的管子中采集。取出一个肾脏，解剖皮质和髓质，并在液氮中快速冷冻。另一个肾用10%福尔马林固定，再包埋石蜡，用H&E染色，盲法观察肾小球和小管间质损伤的分级评分。
研究主要发现如下:(1)0.5%腺嘌呤喂养的幼龄大鼠在9周龄时出现CKD的典型特征，可作为评估儿童CKD的模型;(2)无论是低剂量还是高剂量的牛樟芝治疗，同样改善肾功能和蛋白尿，并减轻高血压;(3)虽然低剂量牛樟芝治疗增加了血浆SCFA浓度，但影响SCFA浓度可能与牛樟芝对CKD的保护作用无关;(4) CKD引起肾脏GPR43和OLFR78表达升高，牛樟芝治疗后恢复;(5) 牛樟芝就像一种益生元，可以丰富肠道中的有益细菌;(6)大剂量牛樟芝的保护作用可能与增强鼠乳杆菌种类有关;(7) 牛樟芝对CKD相关性高血压的有益作用可能与抑制RAS有关。
图1. 9周龄大鼠肾组织代表性H&E染色。
图2. 3-9周时的收缩压。
图3. 门(A)和属(B)水平大鼠肠道优势菌群的相对丰度。
为了支持牛樟芝的肾保护和抗高血压作用，研究表明牛樟芝治疗可以保护幼年大鼠免受CKD和高血压的影响。先前的研究报道了固态培养牛樟芝治疗对自发性高血压大鼠(SHRs)的急性降压作用;然而，在人类和动物中，牛樟芝对BP的慢性影响尚未完全确定。本研究首次证明，在治疗6周后，低剂量和高剂量交流电治疗有可能使幼年CKD大鼠的收缩压分别降低8和12毫米汞柱。尽管在不同的体外研究中，牛樟芝提取物的药理作用显示出剂量依赖性，但此次试验的数据并不支持牛樟芝剂量依赖性改善幼龄大鼠CKD模型的肾功能、蛋白尿和高血压。
虽然牛樟芝不影响α-多样性，但低剂量和高剂量牛樟芝处理都会改变β-多样性并导致不同的肠型。牛樟芝的保护作用可能至少部分归因于肠道菌群的改变。数据显示，高剂量牛樟芝增加了Akkermasia属和Turicibacter属，以及粘液芽胞杆菌Liilactobacillus murinus，而低剂量牛樟芝处理增加了梭状芽孢杆菌属、Romboutsia属和Turicibacter属的丰度。
研究结果再次证实了药用蘑菇具有益生元特性，可以丰富肠道中的有益细菌，增加有益代谢物(如SCFAs)的产生。然而，牛樟芝处理对另一种微生物代谢物TMAO的影响可以忽略不计。阿克玛氏杆菌和梭状芽孢杆菌是众所周知的有益细菌。与Akkermasia和Clostridium类似，Turicibacter属于产生SCFAs的细菌。牛樟芝引起血浆中大多数SCFAs的增加，但CKD并没有改变血浆中SCFAs的浓度。
SCFA调节血压的方式是由多个SCFA受体的活性差异调节。激活GPR 43和OLFR78可使BP升高。相反，它们可以被GPR41抵消，导致血管舒张。CKD增强了肾中GPR43和OLFR78的表达，而牛樟芝治疗抑制了这些增加。由于GPR43和OLFR78的激活有利于升高血压，因此牛樟芝治疗的降压作用可能与SCFA受体信号通路有关。
与高血压人和动物的研究结果一致，BP与Romboutsia、Turicibacter、Clostridium和Akkermansia属的丰度升高呈负相关，而与链球菌丰度升高呈正相关。在SHRs中，低丰度的粘液芽胞杆菌与高血压有关。相反，用轻微乳酸杆菌治疗SHRs可降低血压。随着乳酸杆菌作为一种益生菌受到越来越多的关注，牛樟芝的降压作用可能与其调节高血压相关类群的益生元特性有关。
牛樟芝的另一个保护作用可能与其抑制RAS的能力有关。RAS的异常激活是CKD进展和高血压的重要机制。目前的研究发现牛樟芝治疗降低肾素、PRR、ACE和AT1R的肾脏表达。考虑到RAS的阻断具有血管扩张作用，数据与先前的研究一致，表明牛樟芝具有ACE抑制活性，通过牛樟芝治疗在该模型中保护幼年CKD大鼠免受高血压的影响。
综上所述，使用牛樟芝固态培养治疗可以保护CKD大鼠免受肾损伤和高血压。牛樟芝的有益作用与增强有益微生物、调节SCFA受体信号通路和抑制RAS有关。此项临床前研究深入了解了牛樟芝靶向肠道微生物群对CKD及相关并发症的影响，这可能有可能作为益生元膳食补充剂用于改善全球肾脏健康。
原文发表于: Nutrients 2023, 15, 4626. https://doi.org/10.3390/nu15214626
