Резюме

Предназначение

Затлъстяването, което значително увеличава риска от заболявания като метаболитни заболявания, се превръща в голямо здравословно предизвикателство. Следователно в това проучване ние изследвахме ефекта на модифицирания ябълков полизахарид (MAP) върху затлъстяването.

Методи

На 12 мъжки мишки C57BL/6J е дадена 45% диета с високо съдържание на мазнини (HFD) в продължение на 12 седмици, за да се повтори модел на затлъстяване, а на шест мишки е дадена нормална диета като контрол. След това, 1 g/kg MAP се прилага на шест мишки чрез сонда за 15 дни. Платформата за секвениране Illumina Miseq PE300 беше използвана за анализ на микробното разнообразие от фекални проби. Използва се поточна цитометрия, за да се изследват ефектите на MAP върху имунните клетки в мастната тъкан. Бактериалната култура и qPCR бяха използвани за оценка на ефектите на MAP върху растежа на цели фекални бактерии и представителна микробиота in vitro.

Резултати

MAP може да облекчи индуцираното от HFD затлъстяване и да намали ефективно телесното тегло на мишките. Резултатите от α разнообразието показват, че индексът на Шанън в групата с HFD е значително по-нисък от този в контролната група; Индексът на Шанън в групата с MAP е по-висок от този в групата с HFD. Резултатите от β разнообразието показват, че микробиотата на MAP групата е по-подобна на тази на контролната група. HFD увеличава броя на Т клетките и макрофагите в адипоцитите; докато MAP намалява броя на Т клетките и макрофагите. MAP може да насърчи растежа на фекални бактерии и демонстрира улеснен ефект върху разпространението на Бактероидети, Бактероиди, Лактобацилус, и инхибиторен ефект върху Fusobacterium.

Заключения

MAP може ефективно да намали затлъстяването на мишки, предизвикано от HFD. Възможните механизми са, че MAP възстановява разстройството на чревната микробиота, индуцирано от HFD, намалява броя на Т клетките и макрофагите в мастната тъкан.

Това е визуализация на абонаментното съдържание, влезте, за да проверите достъпа.

Опции за достъп

Купете единична статия

Незабавен достъп до пълната статия PDF.

Изчисляването на данъка ще бъде финализирано по време на плащане.

Абонирайте се за списание

Незабавен онлайн достъп до всички издания от 2019 г. Абонаментът ще се подновява автоматично ежегодно.

Изчисляването на данъка ще бъде финализирано по време на плащане.

регулира

Съкращения

Бактероиди

Бактероидети

Fusobacterium

Липопротеинов холестерол с висока плътност

Липопротеинов холестерол с ниска плътност

Лактобацилус

Свързан с колит колоректален рак

Препратки

Проспективни изследвания C, Whitlock G, Lewington S, Sherliker P, Clarke R, Emberson J, Halsey J, Qizilbash N, Collins R, Peto R (2009) Индекс на телесна маса и специфична смъртност при 900 000 възрастни: съвместни анализи на 57 проспективни проучвания. Lancet 373 (9669): 1083–1096. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(09)60318-4

Сътрудничество NCDRF (2016) Тенденции в индекса на телесна маса на възрастни в 200 страни от 1975 до 2014 г .: общ анализ на 1698 проучвания, базирани на популация, с 19,2 милиона участници. Lancet 387 (10026): 1377–1396. https://doi.org/10.1016/s0140-6736(16)30054-x

Kinlen D, Cody D, O’Shea D (2018) Усложнения на затлъстяването. QJM 111 (7): 437–443. https://doi.org/10.1093/qjmed/hcx152

Apovian CM (2016) Затлъстяването: определение, съпътстващи заболявания, причини и тежест. Am J Manag Care 22 (7 Suppl): s176 – s185

Монитор за напредъка на неинфекциозни болести, 2017 (2017) Световна здравна организация (СЗО), стр. 231. https://www.who.int/nmh/publications/ncd-progress-monitor-2017/en/(2017)

Bäckhed F, Ding H, Wang T, Hooper LV, Koh GY, Nagy A, Semenkovich CF, Gordon JI (2004) Чревната микробиота като фактор на околната среда, който регулира съхранението на мазнини. Proc Natl Acad Sci USA 101 (44): 15718–15723. https://doi.org/10.1073/pnas.0407076101

Ridaura VK, Faith JJ, Rey FE, Cheng J, Duncan AE, Kau AL, Griffin NW, Lombard V, Henrissat B, Bain JR, Muehlbauer MJ, Ilkayeva O, Semenkovich CF, Funai K, Hayashi DK, Lyle BJ, Martini MC, Ursell LK, Clemente JC, Van Treuren W, Walters WA, Knight R, Newgard CB, Heath AC, Gordon JI (2013) Чревна микробиота от близнаци, противоречащи на затлъстяването, модулират метаболизма при мишки. Science 341 (6150): 1241214. https://doi.org/10.1126/science.1241214

Lazar V, Ditu LM, Pircalabioru GG, Picu A, Petcu L, Cucu N, Chifiriuc MC (2019) Чревна микробиота, организъм гостоприемник и триалог на диетата при диабет и затлъстяване. Предна гайка 6:21. https://doi.org/10.3389/fnut.2019.00021

Wang S, Li Q, Zang Y, Zhao Y, Liu N, Wang Y, Xu X, Liu L, Mei Q (2017) Ябълковият полизахарид инхибира микробната дисбиоза и хроничното възпаление и модулира чревната пропускливост при HFD-хранени плъхове. Int J Biol Macromol 99: 282–292. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2017.02.074

Zhang D, Li YH, Mi M, Jiang FL, Yue ZG, Sun Y, Fan L, Meng J, Zhang X, Liu L, Mei QB (2013) Модифицираните ябълкови полизахариди потискат миграцията и инвазията на колоректални ракови клетки, индуцирани от липополизахарид . Nutr Res 33 (10): 839–848. https://doi.org/10.1016/j.nutres.2013.06.004

Van Heek M, Compton DS, France CF, Tedesco RP, Fawzi AB, Graziano MP, Sybertz EJ, Strader CD, Davis HR Jr (1997) Диети-индуцираните затлъстели мишки развиват периферна, но не централна устойчивост на лептин. J Clin Investig 99 (3): 385–390. https://doi.org/10.1172/JCI119171

Cole JR, Wang Q, Cardenas E, Fish J, Chai B, Farris RJ, Kulam-Syed-Mohideen AS, McGarrell DM, Marsh T, Garrity GM, Tiedje JM (2009). анализ на рРНК. Нуклеинови киселини Res 37 (издание на база данни): D141 – D145. https://doi.org/10.1093/nar/gkn879

Quast C, Pruesse E, Yilmaz P, Gerken J, Schweer T, Yarza P, Peplies J, Glockner FO (2013) Проектът за база данни с генна база данни за рибозомна РНК SILVA: подобрена обработка на данни и уеб-базирани инструменти. Нуклеинови киселини Res 41 (издание на база данни): D590 – D596. https://doi.org/10.1093/nar/gks1219

Schloss PD, Gevers D, Westcott SL (2011) Намаляване на ефектите от PCR амплификация и секвениране на артефакти върху проучвания, базирани на 16S rRNA. PLoS One 6 (12): e27310. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0027310

Jiang XT, Peng X, Deng GH, Sheng HF, Wang Y, Zhou HW, Tam NF (2013) Илюминационното секвениране на 16S рРНК маркер разкрива пространствени вариации на бактериални съобщества в мангрова гориста влажна зона. Microb Ecol 66 (1): 96–104. https://doi.org/10.1007/s00248-013-0238-8

Vajro P, Paolella G, Fasano A (2013) Микробиота и ос на червата и черния дроб: тяхното влияние върху затлъстяването и свързаното със затлъстяването чернодробно заболяване. J Pediatr Gastroenterol Nutr 56 (5): 461–468. https://doi.org/10.1097/MPG.0b013e318284abb5

Seo M, Inoue I, Tanaka M, Matsuda N, Nakano T, Awata T, Katayama S, Alpers DH, Komoda T (2013) Clostridium butyricum MIYAIRI 588 подобрява диета, предизвикана от високо съдържание на мазнини, безалкохолна мастна болест на черния дроб при плъхове. Dig Dis Sci 58 (12): 3534–3544. https://doi.org/10.1007/s10620-013-2879-3

Turnbaugh PJ, Ley RE, Mahowald MA, Magrini V, Mardis ER, Gordon JI (2006) Чревен микробиом, свързан със затлъстяването, с повишен капацитет за енергийна реколта. Nature 444 (7122): 1027–1031. https://doi.org/10.1038/nature05414

Ley RE, Backhed F, Turnbaugh P, Lozupone CA, Knight RD, Gordon JI (2005) Затлъстяването променя микробната екология на червата. Proc Natl Acad Sci USA 102 (31): 11070–11075. https://doi.org/10.1073/pnas.0504978102

Boerner BP, Sarvetnick NE (2011) Диабет тип 1: роля на чревния микробиом при хора и мишки. Ann N Y Acad Sci 1243: 103–118. https://doi.org/10.1111/j.1749-6632.2011.06340.x

Daien CI, Pinget GV, Tan JK, Macia L (2017) Вредно въздействие на достъпна до микробиота диета, лишена от въглехидрати, върху червата и имунната хомеостаза: преглед. Преден имунол 8: 548. https://doi.org/10.3389/fimmu.2017.00548

Bonder MJ, Kurilshikov A, Tigchelaar EF, Mujagic Z, Imhann F, Vila AV, Deelen P, Vatanen T, Schirmer M, Smeekens SP, Zernakova DV, Jankipersadsing SA, Jaeger M, Oosting M, Cenit MC, Masclee AA, Swertz MA, Li Y, Kumar V, Joosten L, Harmsen H, Weersma RK, Franke L, Hofker MH, Xavier RJ, Jonkers D, Netea MG, Wijmenga C, Fu J, Zhernakova A (2016) Ефектът на генетиката на гостоприемника върху червата микробиом. Nat Genet 48 (11): 1407–1412. https://doi.org/10.1038/ng.3663

Wang LL, Guo HH, Huang S, Feng CL, Han YX, Jiang JD (2017) Цялостна оценка на производството на SCFA в чревните бактерии, регулирани от берберин, използвайки газова хроматография, комбинирана с полимеразна верижна реакция. J Chromatogr B Anal Technol Biomed Life Sci 1057: 70–80. https://doi.org/10.1016/j.jchromb.2017.05.004

Albenberg LG, Wu GD (2014) Диета и чревен микробиом: асоциации, функции и последици за здравето и заболяванията. Гастроентерология 146 (6): 1564–1572. https://doi.org/10.1053/j.gastro.2014.01.058

Psichas A, Sleeth ML, Murphy KG, Brooks L, Bewick GA, Hanyaloglu AC, Ghatei MA, Bloom SR, Frost G (2015) Късоверижният мастнокиселинен пропионат стимулира секрецията на GLP-1 и PYY чрез рецептор на свободни мастни киселини 2 при гризачи . Int J Obes (Лондон) 39 (3): 424–429. https://doi.org/10.1038/ijo.2014.153

Perry RJ, Peng L, Barry NA, Cline GW, Zhang D, Cardone RL, Petersen KF, Kibbey RG, Goodman AL, Shulman GI (2016) Ацетатът медиира ос микробиом-мозък-бета-клетки за насърчаване на метаболитния синдром. Природа 534 (7606): 213–217. https://doi.org/10.1038/nature18309

Carmen GY, Victor SM (2006) Сигнални механизми, регулиращи липолизата. Клетъчен сигнал 18 (4): 401–408. https://doi.org/10.1016/j.cellsig.2005.08.009

Cani PD, Amar J, Iglesias MA, Poggi M, Knauf C, Bastelica D, Neyrinck AM, Fava F, Tuohy KM, Chabo C, Waget A, Delmee E, Cousin B, Sulpice T, Chamontin B, Ferrieres J, Tanti JF, Gibson GR, Casteilla L, Delzenne NM, Alessi MC, Burcelin R (2007) Метаболитната ендотоксемия инициира затлъстяване и инсулинова резистентност. Диабет 56 (7): 1761–1772. https://doi.org/10.2337/db06-1491

Li Y, Fan L, Sun Y, Zhang D, Yue Z, Niu Y, Meng J, Yang T, Liu W, Mei Q (2013) Ябълковият олигогалактан потиска индуцираната от ендотоксин експресия на циклооксигеназа-2 чрез инхибиране на LPS пътищата. Int J Biol Macromol 61: 75–81. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2013.06.048

Благодарности

Това разследване беше подкрепено от Гранта (№ 81302787), от Националната фондация за естествени науки на Китай и Гранта (№ 2018M633405) от Постдокторантската научна фондация на Китай, и Гранта (№ 2019JQ-562) от Шанси Естествени науки Проект за изследователска програма.

Информация за автора

Yuhua Li, Wenqi Xu и Yang Sun са допринесли еднакво за тази работа.

Принадлежности

Катедра по микробна и биохимична фармация, Училище по фармация, Югозападен медицински университет, Луджоу, 646000, Съчуан, Китайска народна република

Yuhua Li, Xiaowei Gao, Can Song & Qibing Mei

Държавна ключова лаборатория за нови лекарства и фармацевтичен процес, Шанхайски институт по фармацевтична индустрия, Китайски държавен институт по фармацевтична индустрия, Шанхай, 200437, Китай

Wenqi Xu, Yan Wang, Yunhua Li & Li Liu

Шанхайски център за професионално и техническо обслужване за оценка на способността за употреба на биологични материали, Шанхай, 200437, Китай

Wenqi Xu, Yan Wang, Yunhua Li & Li Liu

Катедра по фармация, Първа военноморска болница на Южно театрално командване, Zhanjiang, 524005, Гуангдонг, Китайска народна република

Yuhua Li & Yuan Tang

Ключова лаборатория по стомашно-чревна фармакология на китайската материя Medica на Държавната администрация по традиционна китайска медицина, Катедра по фармакология, Фармацевтично училище, Четвърти военномедицински университет, Сиан, 710032, Шанси, Китайска народна република

Можете също да търсите този автор в PubMed Google Scholar