文献分享-高脂饮食对大鼠的胆汁酸和肠道微生物的影响
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第 7 卷 第 2 期2021 年 4 月生物化工Biological Chemical EngineeringVol.7 No.2Apr. 2021肠道菌群对胆固醇和胆汁酸的代谢和转化陈静莹(浙江中医药大学,浙江杭州 310053)摘 要:肠道菌群是影响胆固醇和胆汁酸代谢和转化的一个关键因素,其中间代谢产物与人体的一些疾病有关。
固醇类化合物分子量大、结构稳定,随着宏基因组学和代谢组学等技术的不断发展,人们进一步了解了肠道细菌对胆固醇以及胆汁酸的代谢途径、中间代谢产物以及代谢调控等生物学机制,同时也发现这一生物学过程与健康和疾病之间的关系。
本文就肠道菌群对胆固醇和胆汁酸的代谢和转化进行综述。
关键词:胆固醇;胆汁酸;肠道菌群;代谢中图分类号:R575.6 文献标识码:AMetabolism and Transformation of Cholesterol and Bile Acid by Gut MicrobiotaCHEN Jingying(Zhejiang University of traditional Chinese medicine, Zhejiang Hangzhou 310053)Abstract: The intestinal flora is a key factor affecting the metabolism and conversion of cholesterol and bile acids, and the intermediate metabolites are related to factors causing diseases of the human body. Sterol compounds have large molecular weights and stable structures. With the continuous development of metagenomics and metabonomics, people have further learned about the metabolism pathways, intermediate metabolites, and metabolic regulation of cholesterol and bile acids by intestinal bacteria mechanism. The relationship between this biological process and health and disease is also discovered. This essay illustrates a review on the metabolism and conversion of cholesterol and bile acids by intestinal flora.Keywords: cholesterol; bile acid; intestinal flora; metabolism胆固醇和胆汁酸属于固醇类化合物,是由三个六碳环和一个五碳环连接组成的有机化合物。
肠道菌群介导动物胆汁酸FXR/TGR5信号通路的研究进展刘鑫,黎力之,关玮琨*,张海波*,刘小高(宜春学院生命科学与资源环境学院,江西省高等学校硒农业工程技术研究中心,宜春市功能农业与生态环境重点实验室,江西宜春 336000)摘 要:肠道菌群在机体营养物质吸收、代谢和免疫防御等方面起着关键作用,其代谢产物胆汁酸(BA)不仅能促进脂溶性物质的吸收,还可作为信号物质激活法尼酯X受体(FXR)和G蛋白胆汁酸偶联受体5(TGR5),影响FXR/TGR5介导的信号通路,调节宿主代谢。
本文主要综述了肠道菌群对BA代谢及相关通路的影响,旨在为调控动物脂肪沉积、防治机体糖代谢紊乱和炎症等提供依据。
关键词:肠道菌群;胆汁酸;法尼酯X受体;G蛋白胆汁酸偶联受体5;信号通路中图分类号:S852.2 文献标识码:A DOI编号:10.19556/j.0258-7033.20200319-06肠道是动物机体微生物定植的主要器官,寄居着约100万亿个细菌[1]。
肠道菌群主要由拟杆菌门、厚壁菌门、放线菌门和变形菌门等组成,其平衡稳定对动物生理过程具有重要作用,如协助宿主物质和能量代谢、正向调节机体免疫功能及促进营养物质消化吸收[2-4]。
营养物质在肠道通过细菌发酵产生大量代谢产物,包括短链脂肪酸(Short-chain Fatty Acids,SCFAs)、色氨酸代谢物和胆汁酸(Bile Acid,BA)等[5-7]。
BA是胆汁的有效成分之一,为肝脏胆固醇分解代谢的终产物,主要有2种生物学功能。
一方面,BA是一类具有较强表面活性的两亲性甾醇类化合物,有助于肠道吸收脂溶性营养物质[8]。
另一方面,BA作为信号分子,通过激活法尼酯X受体(Farnesoid X Receptor,FXR)和G蛋白胆汁酸偶联受体5(Takeda G-protein-coupled Receptor 5,TGR5)等同源受体调控机体代谢[9]。
BA代谢及其相关通路与肠道菌群之间关系密切。
饮食对非酒精性脂肪性肝病患者肠道菌群的影响赵煜桢;周少明【摘要】非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是常见的慢性肝病,肠道菌群通过\"肠肝轴\"与肝脏相互作用,其与NAFLD的发生和发展密切相关.近年来越来越多的研究揭示了饮食因素在肠道微生态改变和NAFLD发病中的作用.该文综述了膳食胆碱、脂肪、果糖、膳食纤维和蛋白质等饮食因素对肠道菌群的影响及其与NAFLD的关系,以期为进一步探讨饮食干预防治NAFLD提供依据.【期刊名称】《国际消化病杂志》【年(卷),期】2018(038)006【总页数】5页(P361-364,373)【关键词】非酒精性脂肪性肝病;肠道菌群;饮食【作者】赵煜桢;周少明【作者单位】515063 汕头大学医学院;518026 深圳市儿童医院消化内科【正文语种】中文非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是儿童和成人常见的慢性肝病[1]。
NAFLD是代谢综合征的肝脏表现,早期的特征性表现为超过5%的肝细胞发生脂肪沉积即脂肪肝;若伴有肝细胞损伤、发生炎性反应或纤维化则为非酒精性脂肪性肝炎(NASH);NASH可进展为肝硬化、肝衰竭和肝细胞癌。
NAFLD是肝移植、慢性肾脏疾病的重要危险因素[2-3]。
随着肥胖、胰岛素抵抗、糖尿病、高脂血症等代谢综合征在世界范围内流行,NAFLD的患病率逐年升高并呈低龄化趋势。
近年来研究发现肠道菌群通过“肠肝轴”与肝脏相互作用,肠道微生态失调与NAFLD的进展密切相关。
生活方式干预及降低体质量可有效预防和改善NAFLD [4]。
本文就饮食因素对NAFLD患者肠道菌群的影响及其与NAFLD的关系作一综述。
1 膳食胆碱胆碱是人体的基础营养素,也是胎儿神经系统发育等生理过程的甲基供体。
人体主要从饮食和肝内源性生成途径获取胆碱。
胆碱是肝脏合成极低密度脂蛋白的原料,磷脂酰胆碱也是肠道内部分原核细菌的细胞壁主要成分。
研究表明低胆碱饮食与NAFLD、神经管缺陷、肝细胞癌、乳腺肿瘤等疾病密切相关[5]。
网络出版时间:2024-03-0916:58:58 网络出版地址:https://link.cnki.net/urlid/34.1086.R.20240307.0844.002基于肠道菌群探讨粗壮女贞总苷对高脂血症金黄仓鼠的降脂作用机制徐晨曦,潘瑞乐,董梦晨,杨志宏,李晓亚,金 文,杨润梅[中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所中药(天然药物)创新药物研发平台北京市重点实验室,北京 100193]收稿日期:2023-11-28,修回日期:2024-01-20基金项目:北京市科技重大专项(NoZ191100007619060);国家自然科学基金青年基金资助项目(No81703746)作者简介:徐晨曦(1998-),女,硕士生,研究方向:心血管药理学,E mail:1661615336@qq.com;杨润梅(1981-),女,硕士,副研究员,研究方向:心血管药理学,通信作者,E mail:rmyang@implad.ac.cndoi:10.12360/CPB202309109文献标识码:A文章编号:1001-1978(2024)03-0476-08中国图书分类号:R 332;R284 1;R322 45;R589 2;R972 6摘要:目的 评价粗壮女贞总苷(totalphenylpropanoidglyco sidesextractedfromLigustrumrobustum(Roxb.)Blume,LRT PG)对高脂血症金黄仓鼠的降脂作用并探讨其对肠道菌群的调节作用。
方法 60只仓鼠随机分为对照组、模型组、阳性药组、LRTPG L组、LRTPG M组、LRTPG H组。
高脂饲料诱导造模成功后连续给药4周,进行血脂和肝脂含量检测,并采集对照组、模型组和LRTPG H组仓鼠结直肠部位成形粪便进行16SrDNA测序。
结果 LRTPG对高脂血症仓鼠具有降低血清TG、TC、LDL C水平和肝脏TG、TC含量的作用。
连翘叶连翘苷提取物对高脂饮食诱导大鼠肥胖的预防作用王静,黄庆辰,高敏玥,朱小盼,陈子彤,王少康*,孙桂菊(东南大学公共卫生学院,环境医学工程教育部重点实验室,江苏南京 210009)摘 要:目的:研究连翘叶中连翘苷提取物对高脂饮食诱导大鼠肥胖的预防作用。
方法:将48 只SD大鼠分为6 组,即空白对照组,模型对照组,连翘苷提取物(本实验室自制,连翘苷质量分数为13.3%)低、中、高剂量组和标准品组。
连翘苷提取物低、中、高剂量组分别给予连翘苷提取物0.2、0.4、1.2 g/(kg m b·d),即连翘苷剂量分别为26.6、53.2、159.6 mg/(kg m b·d),标准品组给予连翘苷标准品(连翘苷质量分数按98%计)54.3 mg/(kg m b·d),与中剂量组连翘苷剂量相同。
空白对照组给予基础饲料,其余各组给予高脂饲料,连续灌胃6 周,观察连翘苷提取物干预后,肥胖大鼠摄食量、体质量、肥胖指数(Lee’s指数)、脂肪系数和血清总胆固醇(total cholesterol,TC)、甘油三酯(triglyceride,TG)、低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)、总胆汁酸(total bile acid,TBA)、瘦素(leptin,LP)、游离脂肪酸(free fat acid,FFA)水平以及脂肪组织病理切片。
结果:模型对照组的TC、LDL-C、TBA、LP、FFA水平均显著高于空白对照组(P<0.05);脂肪组织病理结果显示,模型对照组与空白对照组相比,脂肪细胞数量减少,脂肪充盈,细胞膨大,且脂肪细胞当量直径、周长和面积显著大于空白对照组(P<0.05);并且内脏脂肪质量及其系数、Lee’s指数、体质量均显著大于空白对照组(P<0.05),表明高脂饮食诱导大鼠肥胖成功。
电针对高脂饮食诱导的肥胖鼠总胆固醇及甘油三酯的影响肥胖问题在当今社会已成为一种全球性的健康挑战,与之相关的疾病也越来越多。
高脂饮食是导致肥胖的主要原因之一。
大量的研究已经证明了高脂饮食对体内脂质代谢的不良影响,其中包括对总胆固醇和甘油三酯水平的影响。
本研究旨在探讨电针对高脂饮食诱导的肥胖鼠总胆固醇及甘油三酯的影响,以期为肥胖和相关代谢性疾病的防治提供新的思路和方法。
实验设计与方法本实验选择健康的雄性小鼠作为实验对象,将它们随机分为3组,分别是正常饮食组(NC组)、高脂饮食组(HF组)和电针治疗组(EA组)。
NC组饲养在常规饲料中,HF组饲养在高脂饮食中,而EA组在给予高脂饮食的基础上,实施电针治疗。
实验持续8周,期间记录小鼠的体重变化和摄食量,并于实验结束后采集血样进行相关指标的测定。
实验结果在实验期间,HF组小鼠的体重增长明显快于NC组,尤其在第4周以后的体重增长趋势更为明显。
在摄食量方面,HF组小鼠的食量明显多于NC组和EA组。
8周后,对小鼠进行了总胆固醇和甘油三酯水平的检测,结果显示HF组小鼠的总胆固醇和甘油三酯水平均显著高于NC组,差异具有统计学意义。
而EA组小鼠的总胆固醇和甘油三酯水平介于NC组和HF 组之间,显著低于HF组。
讨论与结论本实验结果表明,高脂饮食诱导的肥胖小鼠总胆固醇及甘油三酯水平显著升高,这与相关研究结果相符。
而电针治疗能够部分地减轻高脂饮食对小鼠脂质代谢的不良影响,使总胆固醇和甘油三酯水平得到一定程度的降低。
这表明电针有望成为治疗肥胖和代谢性疾病的有效手段之一。
本研究还存在一定的局限性,例如未对电针的具体机制进行深入研究,以及实验时间较短等。
后续研究还需要进一步探讨电针治疗的具体作用机制,以及长期治疗的效果。
本实验初步揭示了电针对高脂饮食诱导的肥胖鼠总胆固醇及甘油三酯的影响,为相关疾病的研究和治疗提供了新的思路和方法。
希望通过持续的研究和实验,可以更好地探讨电针在肥胖和代谢性疾病治疗中的作用,为人类健康做出更大的贡献。
高脂饮食诱导肥胖对小鼠缺血性脑损伤的影响张继红;马存根【期刊名称】《中国康复理论与实践》【年(卷),期】2018(024)010【摘要】目的探讨饮食诱导的肥胖对小鼠缺血性脑损伤的影响.方法 60只雄性C57/BL6小鼠分别经高脂饮食(高脂饮食组,n=30)或正常饮食(正常饮食组,n=30)3个月,每组再分别分为假手术组和模型组两个亚组,每个亚组15只.模型组采用大脑中动脉阻塞(MCAO)进行永久性脑缺血.采用神经行为学评分法评估各组神经损伤情况;采用2,3,5-氯化三苯基四氮唑(TTC)染色法检测各组小鼠的脑梗死体积;采用Western blotting检测各组缺血大脑皮层去乙酰化酶(Sirt1)、Wnt和凋亡诱导因子(AIF)蛋白表达.结果造模后7 d,高脂饮食组神经行为学评分高于正常饮食组(t=10.053,P<0.05),两组脑梗死体积无显著性差异(t=6.872,P>0.05);高脂饮食小鼠缺血大脑皮层Sirt1表达高于正常饮食小鼠(t=8.462,P<0.05),Wnt表达明显低于正常饮食小鼠(t=17.752,P<0.01),细胞核中AIF表达高于正常饮食小鼠(t=8.471,P<0.05).结论肥胖可影响小鼠缺血性脑损伤后恢复,可能与Wnt信号通路减弱有关.【总页数】5页(P1146-1150)【作者】张继红;马存根【作者单位】山西大同大学医学院,山西大同市037009;山西大同大学医学院,山西大同市037009【正文语种】中文【中图分类】R743.3【相关文献】1.二氢杨梅素对高脂饮食诱导的小鼠肥胖的影响及其机制 [J], 罗金定; 伍迪; 吕慧婕; 何剑琴; 杨丝丝; 奉水东; 凌宏艳2.消脂方调控NF-κB炎症信号通路对高脂饮食诱导肥胖小鼠糖代谢及胰岛素抵抗的影响 [J], 孙怡婕;冯强;张栩;李红3.制首乌醇提物对高脂饮食诱导的肥胖小鼠脂质代谢及肠道微生物的影响 [J], 代旭阳;王成;龚莉虹;胡乃华;李芸霞4.制首乌醇提物对高脂饮食诱导的肥胖小鼠脂质代谢及肠道微生物的影响 [J], 代旭阳;王成;龚莉虹;胡乃华;李芸霞5.地菍粗多糖对高脂饮食诱导肥胖小鼠脂代谢的影响 [J], 李丽;朱盼;郭兴兰;潘炳强;周敬凯;陈俊因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
长期高脂饮食对SD大鼠收缩压的影响及机制田亚强;白洁;邱娟;张光珍;赵家军;李光伟【期刊名称】《山东医药》【年(卷),期】2011(51)11【摘要】目的探讨长期高脂饮食能否诱发大鼠高血压及其机制.方法将8周龄雄性SD大鼠随机分为高脂组31只、对照组30只,分别予高脂饲料喂养和正常饲料喂养,喂养36周,每2周记录收缩压变化;36周后采血检测游离脂肪酸(FFA)、活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)、还原性谷胱甘肽(GSH)水平;行正常血糖高胰岛素钳夹试验评价胰岛素敏感性(GIR);观察离体主动脉环对乙酰胆碱或硝普钠的舒张反应(动脉环张力);实时荧光定量PCR法检测主动脉内皮细胞一氧化氮合成酶(eNOS)mRNA 表达水平.结果与对照组比较,高脂组收缩压、FFA、MDA、ROS水平明显升高,GSH水平、GIR、内皮依赖性动脉环张力、eNOS mRNA明显降低,P均<0.05.结论长期高脂饮食可诱发高血压.可能机制为高FFA血症诱导机体氧化应激增强,抑制血管内皮细胞eNOS表达,导致内皮依赖性血管舒张功能降低.【总页数】3页(P44-46)【作者】田亚强;白洁;邱娟;张光珍;赵家军;李光伟【作者单位】聊城市人民医院,山东聊城,252000;山东大学附属省立医院;聊城市人民医院,山东聊城,252000;聊城市人民医院,山东聊城,252000;聊城市人民医院,山东聊城,252000;山东大学附属省立医院;卫生部中日友好医院【正文语种】中文【中图分类】R589.2【相关文献】1.高脂饮食对模拟低氧环境SD大鼠主动脉的影响 [J], 赵艳霞;张广梅;赵协慧2.低氧联合高脂饮食对SD大鼠心肌内皮型一氧化氮合酶/一氧化氮的影响 [J], 赵艳霞;李玉红;王亚平;杨应忠;马兰;格日力3.长期高脂饮食对大鼠掠食行为的影响及机制 [J], 陈文浩;贾妍;曹淑慧;陈雅茹;段丽婷;李昌琪4.生物信息学方法研究高脂饮食诱导肥胖对雄性SD大鼠的影响 [J], 贾艳飞;郭颖;张蔚;张开舒;傅龙龙;安琪;童越;谷翊群5.高脂饮食诱导的肥胖对SD大鼠卵泡发育及IGF-1/PI3K/Akt通路的影响 [J], 刘莉; 李金丽; 邓小艳; 肖庆; 吴春林; 胡雅君因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
桑枝总生物碱片对肥胖小鼠的保护作用及对肠道菌群的影响曹雷;吴春炜;陈海龙;王若琳;彭锦;何泽【期刊名称】《中国临床新医学》【年(卷),期】2024(17)5【摘要】目的探讨桑枝总生物碱片(SZ-A)对肥胖小鼠的保护作用及对肠道菌群的影响。
方法选择雄性无特定病原体(SPF)级C57BL/6小鼠,通过12周高糖高脂饮食喂养诱导肥胖小鼠模型,将成模小鼠随机分为模型组(M组)、阳性对照组(PC组)、SZ-A低剂量组(SZ-L组)、SZ-A中剂量组(SZ-M组)、SZ-A高剂量组(SZ-H组),每组10只,另设10只正常小鼠为空白组(N组)。
PC组予辛伐他汀混悬液(2.6mg/kg)灌胃,SZ-L组、SZ-M组、SZ-H组分别以20 mg/kg、40 mg/kg、80 mg/kg的SZ-A剂量灌胃,N组及M组予等体积蒸馏水灌胃,每天灌胃1次,连续12周。
比较各组小鼠的Lee′s指数、体质量、生化指标水平、腹股沟白色脂肪组织(iWAT)病理变化、肠道菌群α及β多样性、肠道菌群相对丰度。
结果各组Lee′s指数、体质量、血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)及低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平比较差异有统计学意义(P<0.05)。
N 组脂肪细胞排列紧密,同视野下脂肪细胞数量多,体积小。
M组脂肪细胞体积明显增大。
与M组比较,PC组及SZ-L组脂肪细胞体积稍有减小。
SZ-M组及SZ-H组脂肪细胞数量明显增多且细胞体积明显减小,更趋向于N组。
SZ-H组Ace指数较M 组、PC组及SZ-L组显著升高(P<0.05),Chao指数较PC组及SZ-L组显著升高(P<0.05),Shannon指数较M组、PC组、SZ-L组及SZ-M组显著升高(P<0.05),各组Coverage指数均趋近于1。
PCoA分析结果显示,N组、M组、PC组、SZ-L 组、SZ-M组、SZ-H组分离度较好,N组与M组水平直线距离较远,且SZ-L组、SZ-M组、SZ-H组菌群结构逐渐趋向于N组。
食物成分对肠道菌群结构的影响孙长豹;刘志静;刘飞;杜鹏;侯俊财【摘要】The gut microbiota is an important"microbial organ"of the human body and plays an important role in digestion and absorption,nutrition metabolism,immune function activation,intestinal barrier and regulation of body behavior.The interaction between the gut microbiota and the human body is affected by many factors such as genotype,diet,living environment,life habit,delivery mode,antibiotics and so on.Diet is the most likely to control or change factor. Food ingredients contains the substrate of gut microbiota metabolism, and which affects the structure and function of gut microbiota in a variety of ways.The long-term,relatively fixed diet makes gut microbiota stable, and the gut microbiota changes as the diet changes. The variability of gut microbiota reveals the possibility of dietary interventions for the adjustment of gut microbiota and disease treatment. This paper reviewed the impact of diet habit, food ingredients and its metabolites on the gut microbiota,aiming to provide further understanding of how diet modulates the composition and metabolism of the gut microbiota and new ideas to regulate them through diet.%肠道菌群是人体重要的"微生物器官",在食物消化吸收、营养代谢、免疫功能激活、肠道屏障和机体行为调控等方面起着至关重要的作用.肠道菌群与人体之间的相互作用关系受到宿主基因型、饮食、生活环境、生活习惯、分娩方式、抗生素等因素的影响,其中饮食因素是最容易控制或改变的因素.食物成分中含有肠道菌群代谢所需的底物,并通过多种方式影响肠道菌群的结构和功能.长期相对固定的饮食结构使肠道菌群趋于稳定,当饮食结构改变时,肠道菌群也会发生相应的变化.肠道菌群结构的可变性揭示了饮食干预手段应用于肠道菌群结构平衡的调节和疾病治疗的可能性.就饮食结构、食物成分及其代谢物对肠道菌群结构的影响进行综述,旨在为未来研究饮食干预调节肠道菌群,预防疾病提供参考和新的思路.【期刊名称】《食品研究与开发》【年(卷),期】2018(039)009【总页数】5页(P178-182)【关键词】饮食;肠道菌群;碳水化合物;蛋白质;脂肪【作者】孙长豹;刘志静;刘飞;杜鹏;侯俊财【作者单位】东北农业大学乳品科学教育部重点实验室,食品学院,黑龙江哈尔滨150030;东北农业大学乳品科学教育部重点实验室,食品学院,黑龙江哈尔滨150030;东北农业大学乳品科学教育部重点实验室,食品学院,黑龙江哈尔滨150030;东北农业大学乳品科学教育部重点实验室,食品学院,黑龙江哈尔滨150030;东北农业大学乳品科学教育部重点实验室,食品学院,黑龙江哈尔滨150030【正文语种】中文人体肠道内栖息着约1014个、1 000多种不同的细菌,其总基因组数目大约是人体总基因组数目的150倍[1]。
2022年㊀6月第42卷㊀第6期基础医学与临床BasicandClinicalMedicineJune2022Vol.42㊀No.6收稿日期:2020⁃12⁃03㊀㊀修回日期:2021⁃04⁃06∗通信作者(correspondingauthor):510505698@qq.com文章编号:1001⁃6325(2022)06⁃0983⁃05短篇综述㊀饮食作用的肠道菌群⁃免疫轴与高血压相关性的研究进展王振花,李潮生∗(深圳市宝安区人民医院心血管内科,深圳518000)摘要:不同膳食结构可以改变肠道菌群,影响其代谢产物,进而调节免疫参与高血压发生发展㊂近年来,以肠道菌群为靶点,通过调节免疫炎性反应影响血压的膳食干预开始被探索,以期为高血压的防治提供新靶点和新思路㊂关键词:高血压;肠道菌群;免疫;饮食中图分类号:R541㊀㊀文献标志码:AUp⁃datesituationofresearchontheeffectofdietongutmicrobiota⁃immuneaxisandpotentialrelationshiptohypertensionWANGZhen⁃hua,LIChao⁃sheng∗(DepartmentofCardiovascularDisease,People sHospitalofBaoanDistrict,Shenzhen518000,China)Abstract:Gutmicrobiotaandgut⁃derivedmetabolitesareknowntorespondtofluctuationsindietarycomposition.Diet⁃inducedshiftsinmicrobiotacompositionhaveprofoundeffectsonimmuneregulation,whichcanalsocontributetohypertension.Recentyears,studieshaveexploredchangesingutmicrobiotaandimmuneinflammatoryinre⁃sponsetodiet,aswellastheirassociationwithhypertensioninordertoprovidenewtargetsandnewideasforthepreventiontreatmentofhypertension.Keywords:hypertension;gutmicrobiota;immune;diet㊀㊀高血压(hypertension)是心血管疾病重要的危险因素之一,受遗传和环境因素共同作用,饮食被认为是最重要的环境因素㊂肠道菌群(gutmicrobiota)是指人体胃肠道内存在的数量巨大的微生物的总称,其数量高达380万亿个,所携带的基因数量约为900万个,犹如一个置于宿主肠道内的 微生物器官 ㊂饮食对肠道菌群结构及功能的影响,以及与人体健康的关系是研究的热门领域㊂越来越多研究证实肠道菌群与高血压密切相关,肠道菌群可能在饮食调控血压中起关键作用㊂近10年来,免疫反应在高血压发生发展中的作用得到证实,基于肠道菌群在调节人体免疫稳态的重要作用,饮食调控血压的机制可能与肠道菌群调控免疫有关㊂本文就饮食作用的肠道菌群⁃免疫与高血压发生发展的关系的最新研究进展进行阐述㊂1㊀肠道菌群与免疫随着无菌动物与菌群移植动物模型的应用,肠道菌群调节免疫的相关研究陆续开展㊂无菌小鼠肠道黏固有层缺失辅助性T细胞(Thelpercell17,Th17),结肠固有层调节性T细胞(regulatoryTcell,Treg)比例明显下降,初步揭示肠道菌群可能在调节基础医学与临床㊀㊀BasicandClinicalMedicine2022 42(6)免疫系统中发挥关键作用㊂将脆弱芽孢杆菌移植给无菌小鼠后,发现小鼠脾脏T细胞数量增加及淋巴器官生成[1]㊂在啮齿类动物中,肠道菌群中的分节丝状菌可以诱导Th17细胞产生,而将人类肠道中的双歧杆菌移植给小鼠后同样可以诱导小鼠肠道内Th17细胞产生,由此可见,Th17细胞的产生依赖于特定肠道菌群的存在[2]㊂Treg细胞主要存在于结肠黏膜,在调节免疫稳态中发挥重要作用㊂梭状芽孢杆菌是定居于小肠数量最多的革兰阳性菌之一,其菌簇Ⅳ和ⅪⅤa在结肠最为丰富,可以促进Treg细胞产生,其机制可能与短链脂肪酸(shortchainfattyacids,SCFAs)诱导肿瘤坏死因子β(tumornecrosisfactorβ,TNF⁃β)生成有关㊂由此可见,特定的肠道菌群及其相应代谢产物可以调节Th17和Treg细胞的分化,维持免疫稳态[3]㊂2㊀高血压与免疫近10年来,越来越多的证据支持免疫系统参与血压调节㊂RAG⁃1-/-小鼠(缺乏T细胞和B细胞)在灌注血管紧张素Ⅱ(angiotensinⅡ,AngⅡ)和醋酸去氧皮质酮(desoxycorticosteroneacetate,DOCA)盐后,未出现明显血压升高,当将T细胞(而不是B细胞)过继转移到RAG⁃1-/-小鼠体内后,出现血压升高和血管功能障碍,首次证实了T细胞在高血压中的作用[4]㊂众所周知,CD4+T细胞分为辅助性T细胞和调节T细胞(Treg细胞),在适应性免疫中发挥关键作用㊂在AngⅡ诱导的高血压模型中,发现Th17细胞数量增加[5]㊂Treg细胞能拮抗效应T细胞的作用,参与自身耐受和维持免疫稳态,同样与高血压密切相关㊂AngⅡ诱导的高血压小鼠淋巴细胞亚群检测,发现高血压小鼠Treg细胞明显减少,且Treg细胞与血压负相关[6]㊂而采用过继转移Treg细胞治疗AngⅡ及醛固酮诱导的高血压小鼠,均发现Treg细胞可以下调血压㊂上述研究分别在多种不同的高血压动物模型,利用不同实验方法干预,均证实了免疫系统参与高血压发病㊂3㊀肠道菌群与高血压近年来,随着高通量测序㊁微生物关联分析等新技术的应用,人们发现肠道菌群在不同个体及不同疾病状态存在差异[7]㊂最初通过各种高血压动物模型[自发性高血压大鼠㊁Dahl盐敏感大鼠㊁AngⅡ诱导的高血压大鼠㊁阻塞性睡眠呼吸暂停(obstruc⁃tivesleepapnea,OSA)高血压大鼠及DOCA小鼠][8⁃10]进行肠道菌群分析,与正常动物对比,均发现肠道菌群丰富性㊁多样性㊁菌群间比例发生改变,且与血压变化相关㊂后续进一步通过菌群移植动物模型明确肠道菌群与高血压的因果关系㊂将正常血压患者及高血压患者的粪便分别移植给无菌小鼠,10周后小鼠肠道菌群出现与人类供体相似的变化,且移植高血压患者粪便的小鼠出现血压升高[11]㊂缺失肠道菌群的无菌小鼠注射AngⅡ后,与普通小鼠对比,未出现明显血压升高及血管功能障碍,且血管内超氧化物酶和骨髓单核细胞浸润减少,炎性因子基因表达下调㊂因此,肠道菌群参与血压调节,其机制可能与调节免疫炎性反应有关㊂目前临床研究也证实肠道菌群与高血压密切相关㊂健康对照人群㊁正常高值血压患者㊁原发性高血压患者分别进行了全面宏基因组测序,发现正常高值血压组和高血压组的普里沃菌和克雷伯氏杆菌比例增加,而类杆菌和双歧杆菌比例下降[12]㊂众所周知,女性在绝经前血压与动脉硬化程度均较男性低,其原因在于存在免疫系统差异,而肠道菌群多样性变化与女性高血压患者动脉硬化呈负相关[13],高血压发病的性别差异可能与肠道菌群调节免疫有关㊂4㊀代谢产物在肠道菌群调节免疫中的作用肠道菌群不仅以食物为底物为机体提供能量和营养,还产生多种代谢产物,调节机体代谢㊂随着肠道菌群代谢产物调节免疫炎性反应在疾病发生发展的研究陆续开展,发现肠道菌群组成的变化及相应细菌代谢产物有助于理解肠道菌群调节免疫反应的机制㊂4 1㊀短链脂肪酸(SCFAs)SCFAs是由肠道内的厌氧菌群代谢膳食纤维产生的有机脂肪酸,主要包括乙酸㊁丙酸㊁丁酸等,可以维护肠道稳态,调节免疫炎性反应维持机体健康㊂一项随机对照临床干预试验显示低盐饮食可以增加循环中SCFAs,降低血压[14]㊂丙酸盐可以调节免疫细胞㊁减轻炎性反应从而调节血压,给予载脂蛋白E敲除小鼠和NMRI野生型小鼠注射AngⅡ诱导动脉粥样硬化与高血压小鼠模型后,均随机用丙酸盐和489王振花㊀饮食作用的肠道菌群⁃免疫轴与高血压相关性的研究进展0 9%氯化钠溶液干预,结果发现丙酸盐可显著改善两种动物模型的血压,而且丙酸盐减轻了小鼠全身炎性反应,脾脏Th17细胞数量减少[15]㊂丁酸也可以通过激活Treg细胞㊁抑制炎性细胞因子的生成而改善机体代谢㊂SCFAs主要通过激活G蛋白偶联受体(G⁃coupledproteinreceptors,GRCRs)㊁嗅觉感受器受体Olfr78和抑制组蛋白乙酰化参与调节免疫炎性反应㊂其中GPR41㊁GPR43㊁GPR109A在阑尾㊁脾脏和骨髓等免疫组织中高表达㊂SCFAs不仅通过与结肠上皮细胞上的GPCRs结合及抑制组蛋白乙酰化,增加Treg细胞数量减少炎性反应,还可以转化成乙酰辅酶A,进入三羧酸循环,激活mTOR信号通路诱导Th1和Th17细胞产生[26]㊂另外,SCFAs还可以作用于树突状细胞,调节主要组织相容性复合体(majorhistocompatibilitycomplex,MHC)分子和共刺激分子的表达,影响T细胞分化㊂由此可见,SCFAs不仅可以增加Th17细胞促进炎性反应,还可以增加Treg细胞数量发挥免疫耐受,在维持免疫稳态方面发挥重要作用㊂4 2㊀氧化三甲胺(trimethylamineoxide,TMAO)肠道菌群代谢食物中的胆碱㊁卵磷脂和左旋肉碱等物质生成TMAO,TMAO是动脉粥样硬化的重要风险因子㊂TMAO与高血压密切相关㊂TMAO与低剂量AngⅡ联用可以延长AngⅡ的升压效应[17]㊂OSA大鼠予以高盐饮食建立高血压大鼠模型,与对照组相比,肠道菌群分析显示拟杆菌增加,乳酸杆菌减少,且循环TMAO水平升高,Th1/Th2细胞失衡,给予鼠李糖乳杆菌干预治疗后TMAO水平下降㊁免疫炎性反应减轻,血压下降[18]㊂随着TMAO在其他研究领域的应用,发现TMAO在免疫调节方面发挥重要作用[19]:1)TMAO可以促进巨噬细胞清道夫受体的表达;2)可以促进IL⁃1㊁IL⁃6㊁细胞间黏附分子⁃1等炎性因子表达;3)可以激活PKC/NF⁃κB信号通路,增加单核细胞黏附;4)触发氧化应激并激活NLRP3炎性小体㊂虽然TMAO与高血压密切相关,但TMAO在血压调节中的免疫机制仍需进一步探讨㊂4 3㊀其他代谢产物随着研究的深入,逐渐发现多糖A(polysaccha⁃rideA,PSA)㊁吲哚等肠道菌群代谢产物可以调控免疫炎性反应进而影响血压㊂高盐饮食可引起小鼠肠道乳杆菌明显减少,小鼠大便样本中吲哚代谢产物减少,Th17细胞增加,给予小鼠补充乳杆菌后可以增加吲哚代谢产物,下调Th17细胞,血压下降[20]㊂而将脆弱芽孢杆菌移植给无菌小鼠后,可以产生PSA,增加脾脏T细胞数量㊁维持Th1/Th2稳态和促进淋巴器官生成,而移植脆弱芽孢杆菌的突变体(不产PSA)不会出现上述免疫系统变化[1]㊂给予小鼠口服纯化的PSA,可以增加CD4+T细胞数量并激活CD4+T细胞产生相应细胞因子㊂5㊀以肠道菌群为靶点,调节免疫炎性反应的膳食干预㊀㊀肠道菌群与高血压均受饮食因素影响,饮食是影响肠道菌群结构与功能的重要环境因素,相似的饮食结构其肠道菌群组成更接近㊂不同膳食结构可以改变肠道菌群,影响代谢产物,诱发免疫炎性反应,参与高血压发生发展㊂5 1㊀高盐饮食给予C57BL/6J小鼠及Dahl盐敏感大鼠喂食高盐饲料,与正常饮食组对比,发现高盐改变了肠道菌群组成及循环代谢产物,高盐作为影响血压的重要饮食因素,肠道菌群可能在高盐调节血压中起关键作用[21⁃22]㊂采用16SrRNA鉴定普通大鼠及高盐诱导的高血压大鼠的粪便微生物菌群,同样发现高盐饮食改变了大鼠肠道菌群组成及代谢产物,将高盐诱导的高血压大鼠的肠道菌群移植到普通大鼠后,出现血压升高[23]㊂12名健康男性增加盐摄入后可以降低乳杆菌属细菌的存活,同时Th17细胞增加和血压升高,证实高盐调控血压的机制:与肠道菌群调控宿主免疫系统有关[20]㊂将145例未经治疗的高血压患者随机分为低盐组与正常饮食组,结果显示低盐饮食增加了循环中SCFAs,进而降低血压㊁改善血管顺应性,首次通过随机对照干预研究证实了人体内盐摄入量调节血压与肠道菌群有关[14]㊂5 2㊀西方饮食西方饮食是一种高脂肪㊁低纤维摄入的饮食结构,与代谢综合征和高血压明显相关㊂有研究比较小鼠喂食西方饮食和普通饮食对肠道菌群结构的影响,发现西方饮食组小鼠厚壁菌门明显增加[24]㊂由此可见,西方饮食可以调节肠道菌群,参与高血压进589基础医学与临床㊀㊀BasicandClinicalMedicine2022 42(6)展㊂小鼠喂食西方饮食后,引起全身炎性反应,饮食结构调整为普通饮食后,炎性反应消失,而且西方饮食可以诱导髓系祖细胞基因组重编程从而激发先天性免疫,其机制与激活NLRP3炎性小体密切相关[25]㊂一项大型横断面研究显示摄入高脂肪饮食可引起机体持续炎性反应,从而增加心血管疾病的发病风险㊂由此可见,肠道菌群可能在西方饮食调节机体免疫炎性反应方面发挥关键作用,而且西方饮食作用的肠道菌群⁃免疫轴已在炎性肠病及代谢综合征等领域得到证实[26]㊂然而其在血压调节中作用尚需进一步深入研究㊂5 3㊀地中海饮食地中海饮食是以蔬菜㊁水果㊁鱼类㊁豆类和橄榄油为主的饮食风格,可以有效减低心血管事件,尤其可改善患者的血压和动脉硬化[27]㊂地中海饮食可以增加SCFAs,其产生与厚壁菌门和普氏菌明显相关,该研究首次为地中海饮食㊁肠道菌群和相应代谢产物之间的相互关系提供了证据[28]㊂后续针对老年人进行为期12个月的地中海饮食干预,进行肠道菌群及代谢组学分析,发现44种细菌丰度增加,包括Faecalibacteriumprausnitzii等,同时45种细菌丰度下降,包括瘤胃球菌等,代谢组学分析显示SCFAs增加㊁次级胆汁酸降低,且与老年人认知功能及炎性指标(C反应蛋白和IL⁃17)密切相关[29]㊂6㊀问题与展望大量研究证实肠道菌群与高血压密切相关,且肠道菌群在饮食调节血压中发挥关键作用㊂鉴于免疫系统在高血压中的作用及肠道菌群的免疫调节作用,综合分析饮食㊁肠道菌群㊁免疫之间的相互作用及与高血压发生发展关系的研究开始被探索,并提出高血压发病的新机制: 饮食作用的肠道菌群⁃免疫 轴㊂肠道菌群有望成为治疗高血压的新方向和靶点,膳食干预及益生菌调节肠道菌群可能成为高血压综合管理的新策略㊂但该领域的研究仍处于初步阶段,基础与临床研究上尚存在一些不足:基础研究仍较少,更多集中于高盐饮食⁃肠道菌群⁃免疫轴,缺乏其他膳食结构的研究证据,且分子机制方面阐述仍不明确㊂而在临床研究方面,多为观察性研究,缺乏大规模的队列研究及临床干预研究证据支持,同样缺乏白大衣高血压㊁隐匿性高血压等高血压表型肠道菌群特征的证据,以及从不同性别角度诠释肠道菌群与免疫在血压中的作用㊂参考文献:[1]MazmanianSK,LiuCH,TzianabosAO,etal.Animmu⁃nomodulatorymoleculeofsymbioticbacteriadirectsmatu⁃rationofthehostimmunesystem[J].Cell,2005,122:107⁃118.[2]TanTG,SefikE,Geva⁃ZatorskyN,etal.Identifyingspeciesofsymbiontbacteriafromthehumangutthat,alone,caninduceintestinalTh17cellsinmice[J].Proc⁃NatlAcadSciUSA,2016,113:E8141⁃E8150.[3]ChengH,GuanX,ChenD,etal.TheTh17/Tregcellbalance:agutmicrobiota⁃modulatedstory[J].Microor⁃ganisms,2019,7:583.doi:10.3390/microorgan⁃isms7120583.[4]GuzikTJ,HochNE,BrownKA,etal.RoleoftheTcellinthegenesisofangiotensinⅡinducedhypertensionandvasculardysfunction[J].JExpMed,2007,204:2449⁃2460.[5]SalehMA,NorlanderAE,MadhurMS.Inhibitionofin⁃terleukin17⁃Abutnotinterleukin⁃17Fsignalinglowersbloodpressureandreducesend⁃organinflammationinan⁃giotensinⅡ⁃inducedhypertension[J].JACCBasicTranslSci,2016,1:606⁃616.[6]DuYN,TangXF,XuL,etal.SGK1⁃FoxO1signalingpathwaymediatesTh17/TregimbalanceandtargetorganinflammationinangiotensinⅡ⁃inducedhypertension[J].FrontPhysiol,2018,9:1581.doi:10.3389/fphys.2018.01581.[7]GilbertJA,BlaserMJ,CaporasoJG,etal.Currentun⁃derstandingofthehumanmicrobiome[J].NatMed,2018,24:392⁃400.[8]AdnanS,NelsonJW,AjamiNJ,etal.Alterationsinthegutmicrobiotacanelicithypertensioninrats[J].PhysiolGenomics,2017,49:96⁃104.689王振花㊀饮食作用的肠道菌群⁃免疫轴与高血压相关性的研究进展[9]MarquesFZ,NelsonE,ChuPY,etal.High⁃fiberdietandacetatesupplementationchangethegutmicrobiotaandpreventthedevelopmentofhypertensionandheartfailureinhypertensivemice[J].Circulation,2017,135:964⁃977.[10]DurganDJ,GaneshBP,CopeJL,etal.Roleofthegutmicrobiomeinobstructivesleepapnea⁃inducedhyperten⁃sion[J].Hypertension,2016,67:469⁃474.[11]LiJ,ZhaoF,WangY,etal.Gutmicrobiotadysbiosiscontributestothedevelopmentofhypertension[J].Micro⁃biome,2017,5:14.doi:10.1186/s40168⁃016⁃0222⁃x.[12]KarbachSH,SchönfelderT,BrandñoI,etal.Gutmicro⁃biotapromoteangiotensinⅡ⁃inducedarterialhypertensionandvasculardysfunction[J].JAmHeartAssoc,2016,5:e003698.doi:10.1161/JAHA.116.003698.[13]YanQ,GuY,LiX,etal.Alterationsofthegutmicrobi⁃omeinhypertension[J].FrontCellInfectMicrobiol,2017,7:381.doi:10.3389/fcimb.2017.00381.[14]ChenL,HeFJ,DongY,etal.Modestsodiumreductionincreasescirculatingshort⁃chainfattyacidsinuntreatedhypertensives:arandomized,double⁃blind,placebo⁃con⁃trolledtrial[J].Hypertension,2020,76:73⁃79.[15]BartolomaeusH,BaloghA,YakoubM,etal.Short⁃chainfattyacidpropionateprotectsfromhypertensivecardiovas⁃culardamage[J].Circulation,2019,139:1407⁃1421.[16]MorrisG,BerkM,CarvalhoA,etal.Theroleofthemi⁃crobialmetabolitesincludingtryptophancatabolitesandshortchainfattyacidsinthepathophysiologyofimmune⁃inflammatoryandneuroimmunedisease[J].MolNeurobiol,2017,54:4432⁃4451.[17]UfnalM,JazwiecR,DadlezM,etal.Trimethylamine⁃N⁃oxide:acarnitine⁃derivedmetabolitethatprolongsthehy⁃pertensiveeffectofangiotensinⅡinrats[J].CanJCardi⁃ol,2014,30:1700⁃1705.[18]LiuJ,LiT,WuH,etal.LactobacillusrhamnosusGGstrainmitigatedthedevelopmentofobstructivesleepapnea⁃inducedhypertensioninahighsaltdietviaregulat⁃ingTMAOlevelandCD4+Tcellinduced⁃typeIinflamma⁃tion[J].BiomedPharmacother,2019,112:108580.doi:org/10.1016/j.biopha.2019.01.041.[19]BuJ,WangZ.Cross⁃talkbetweengutmicrobiotaandheartviatheroutesofmetaboliteandimmunity[J].Gas⁃troenterolResPract,2018,2018:6458094.doi:10.1155/2018/6458094.[20]WilckN,MatusMG,KearneySM,etal.Salt⁃responsivegutcommensalmodulatesTH17axisanddisease[J].Na⁃ture,2017,551:585⁃589.[21]MirandaPM,DePalmaG,SerkisV,etal.HighsaltdietexacerbatescolitisinmicebydecreasingLactobacilluslevelsandbutyrateproduction[J].Microbiome,2018,6:57.doi:10.1186/s40168⁃018⁃0433⁃4.[22]BierA,BraunT,KhasbabR,etal.Ahighsaltdietmod⁃ulatesthegutmicrobiotaandshortchainfattyacidspro⁃ductioninasalt⁃sensitivehypertensionratmodel[J].Nu⁃trients,2018,10:1154.doi:10.3390/nu10091154.[23]YanX,JinJ,SuX,etal.Intestinalfloramodulatesbloodpressurebyregulatingthesynthesisofintestinal⁃de⁃rivedcorticosteroneinhighsalt⁃inducedhypertension[J].CircRes,2020,126:839⁃853.[24]LiuB,ZhangY,WangR,etal.Westerndietfeedingin⁃fluencesgutmicrobiotaprofilesinapoEknockoutmice[J].LipidsHealthDis,2018,17:159.doi:10.1186/s12944⁃018⁃0811⁃8.[25]ChristA,GüntherP,LauterbachMAR,etal.WesterndiettriggersNLRP3⁃dependentinnateimmunereprogram⁃ming[J].Cell,2018,172:162⁃175.[26]TranHQ,BretinA,AdeshirlarijaneyA,etal. 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美国科学家发现高脂饮食会抑制饱足信号佚名【期刊名称】《生物学教学》【年(卷),期】2006(31)3【摘要】据2005年8月10日《参考消息》援引路透社纽约2005年8月9日电称,美国宾夕法民亚州立大学的研究人员在用老鼠进行的实验中获得了这一结果。
他们给一组老鼠喂食高脂肪食品,另一组喂食低脂肪食品,然后给这两组实验鼠注射缩胆囊素(CCK),结果发现低脂肪饮食组老鼠在注射后便不再吃喂给的高脂肪食品,而高脂肪饮食组老鼠却在注射后吃下了更多的高脂肪食物。
缩胆囊索是小肠分泌的一种激素,主要用来帮助脂肪和蛋白质的消化,也是身体向大脑发出“该停止吃东西了”的饱足信号之一。
【总页数】1页(P78-78)【关键词】高脂肪食品;美国科学家;饮食;信号;低脂肪食品;缩胆囊素;研究人员;实验鼠;老鼠;注射【正文语种】中文【中图分类】R15;TS207.5【相关文献】1.21世纪人类寿命不会延长吃鱼可降低中风几率致命病毒治肺病科学家发现慢性疲劳综合征的病因 "刮痧"不能包治百病牙膏残液有损健康 "秀色可餐喝鲜花" 喝茶能防骨质疏松症高脂饮食损伤脑功能蔬菜汁能增白科学家发现人体抗癌系统 [J],2.细胞因子信号转导抑制因子3表达下调抵抗高脂饮食诱导肥胖的作用机制研究[J], 白雪梅;刘正娟;王玉川;张莉3.高脂饮食大鼠血清抵抗素水平及下丘脑细胞因子信号转导抑制因子-3 基因表达的变化 [J], 刘茹;赵亚萍;夏黎;倪毓辉;刘峰;郭锡熔4.发现抑制高脂饮食所致脱发的药物 [J], 无;5.高脂饮食通过抑制Wnt/β-catenin信号介导对骨质疏松大鼠骨密度和骨修复的负面影响 [J], 黄勤勤;季峰;钟佰强;施超枝因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
文献分享-高脂饮食对大鼠的胆汁酸和肠道微生物的影响
肥胖已成为全球性的重大健康问题,是基因、环境和生活方式等多因素共同作用的结果。
在引发肥胖发病的众多因素中,过度摄入高能量食物是导致大多数肥胖发生的重要原因之一。
利用高脂饮食长期干预诱导的肥胖动物模型是研究人类肥胖发生发展规律或减肥药物干预的较理想的实验动物模型,多项研究表明,长期高脂饮食干预Wistar或SD(Sprague-Dawley)大鼠可以复制出与人类肥胖发生发展过程十分相似的肥胖表型。
Hong Lin, Yanpeng An, Huiru Tang, and Yulan Wang. Alterati ons of Bile Acids and Gut Microbiota in Obesity Induced by Hig h Fat Diet in Rat Model[J]. J Agric .Food Chem. 2019, 67(13): 362 4-3632.(链接:/doi/abs/10.1021/acs.jafc.9b00249)
摘要:
为了阐明肥胖发展过程胆汁酸的作用及其与肠道微生物的交互作用,研究者(博莱克技术人员参与)采用高脂饮食(HFD)在SD大鼠模型中诱导肥胖,收集了粪便、血浆、肝组织和肠道组织,采用UPLC-MS来定量检测其中的胆汁酸组成和浓度,发现无论何种饮食方式,牛磺酸结合的胆汁酸是肝脏中的优势种,而非结合的胆汁酸是血
浆中的优势种。
HFD引起总胆汁酸池的轻微增加,HFD组的血浆和肝脏组织中,DCA和TDCA显著性增加,这与肠道组织和粪样中DCA 的增加相一致,这些变化与Blautia,Coprococcus,Intestinimonas,Lactococcus,Roseburia和Ruminococcus属的丰度增加有关。
本项研究揭示了肥胖发展过程中胆汁酸流及其与肠道微生物群的交互作用对健康的不利影响。
实验动物与样品收集:
24只6周龄的SD大鼠,随机分为对照组和实验组,对照组给予正常饮食而实验组而实验组给予81天的高脂饮食。
收集第7、28、56和81天的粪样以及大鼠牺牲后的肝脏、空肠、回肠、盲肠、结肠组织和血浆样品。
检测分析:
使用28种胆汁酸标准品和6种氘代内标,在Agilent 1290 UPLC-6460 QqQ设备上进行方法开发和优化,并进行方法学验证(线性、LOQ、稳定性和回收率),证实检测方法高效可靠。
使用该方法对肝脏组织和粪样进行胆汁酸定量检测分析。
检测结果:
Figure 1. Bile acid compositions in (A) liver and (B) serum
from rats fed with normal diet for 81 days. (C) Concentrations of TUDCA and TDCA in liver from both control (n = 12) and HFD (n = 12) groups. (D) Concentrations of DCA and iso-DCA in plasma from both control and HFD groups. Data are collected with UPLC-MS/MS method and shown as mean ± SEM in histograms (C) and (D). Asterisk (*) represents p-value <0.05; p-values were from the Student’s t test or Kruskal−Wallis test.
Figure 6. Biotransformation of bile acids in rodent. Four
squares, respectively, indicate the level of specific bile acid in
fecal samples at days 7, 28, 56, and 81, while the circle indicates the level of hepatic bile acids. Data are collected with UPLC-MS/MS method. Red denotes a significant increase in the HFD group (n = 12) compared with the control group (n = 12), while blue shows the decrease, black indicates no change, and white means none detected.
分析及小结:
有研究表明HFD诱导的肥胖及遗传性肥胖都伴随着宿主肠道微生物和能量获取能力的变化,之前普遍认为短链脂肪酸(SCFAs)作为微生物的专有代谢产物,在宿主-肠道微生物共代谢的过程中起了重要作用,而胆汁酸常常在共代谢研究中被忽视,仅有少量文献关注血浆胆汁酸与BMI的相关性、CDCA/DCA与能量代谢过程中酶活性的相关性。
本研究发现了高脂饮食会使胆汁酸肝肠循环中DCA的水平增加、UDCA的水平降低,在肝脏组织和粪样中的变化一致,DCA的产生是通过存在于细菌中的7α-脱氢酶催化产生,粪样胆汁酸与肠道菌群的相关性分析结果也证实了这个观点。
除此以外,本研究还发现了HFD 组的粪样中结合态胆汁酸水平降低,特别是T-α-MCA,GCA,TUDCA和GCDCA,结合态胆汁酸主要起乳化剂的作用,辅助脂肪的吸收,这些胆汁酸主要是由肠道微生物水解产生的次级胆汁酸。
结果显示肠道厌氧类细菌与粪样中结合胆汁酸(TCA和GCA)呈负相关,表明肠道菌群有助于减少HDF组粪样中的结合胆汁酸。
这些发现能促进肥胖发展过程中胆汁酸和肠道微生物群的相互作用的研究,提供了一种新的研究视角。