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解淀粉芽孢杆菌SC06通过调节代谢和肠道菌群,保护宿主免受高脂饮食引起的肥胖和肝损伤

01

文章背景简介

BACKGROUND INTRODUCTION

在发达国家和发展中国家,有超过14亿的成年人超重或肥胖,肥胖已成为公共健康的一大威胁。其中高脂肪和高糖摄入是肥胖发生的主要原因。尽管高脂肪饮食(HFD)引起的病理生理变化的机制尚未得到阐明,但HFD对一些代谢酶调节及对营养传感信号的影响已有许多发现。与肥胖相关的非酒精性脂肪肝(NAFLD)是世界范围内肝功能异常的主要原因,脂肪肝中多种可能的氧化应激源可能构成了非酒精性脂肪性肝炎细胞损伤的第二次打击。因此,抗氧化剂可能通过减轻继发性损伤而成为治疗活动性脂肪性肝炎的有效药物。

在过去的几十年里,人们已经意识到肠道微生物群在控制宿主能量代谢方面扮演了重要的角色。此外,肝脏和肠道之间的相互作用在NAFLD的发病和进展中也发挥着重要作用。虽然肠道微生物群参与NAFLD发病过程的机制复杂,但目前研究已提示肠道细菌可通过调节炎症、能量稳态、胆碱代谢、胆汁酸稳态和内源性乙醇生成等途径来影响NAFLD。

乳酸菌和双歧杆菌是目前研究较为广泛的益生菌,它们通过吸收胆固醇、结合细胞表面胆固醇、净化胆汁等途径促进脂质代谢。此外,乳酸菌的摄入还可改变肠道菌群结构,丰富与NAFLD等代谢综合征表型负相关的操作分类学单元。然而,目前关于芽孢杆菌对脂质代谢影响的研究较少,仅通过检测基因表达和血清指标得到了一些有限的研究结果。

2019年5月,来自浙江大学动物科学学院饲料科学研究所的王阳等人在《FRONTIERS IN MICROBIOLOGY》杂志(IF=4.259,生物二区)发表了题为“Bacillus amyloliquefaciens SC06 Protects Mice Against High-Fat Diet-Induced Obesity and Liver Injury via Regulating Host Metabolism and Gut Microbiota”的文章。

02

所用到的主要方法

METHODS

1.胰岛素敏感性实验:第7周和第8周分别进行口服葡萄糖耐量试验(OGTT)和胰岛素耐量试验(ITT)。OGTT试验前,小鼠禁食8 h,口服葡萄糖2 g/Kg。分别于0、15、30、60、120分钟用Accu-chek血糖仪测定血糖水平。ITT试验前禁食4小时,腹腔注射胰岛素(0.75 U/kg)。使用Accu-chek血糖仪测定0、15、30、60、120分钟血糖水平。

2.血清生化评价

3.肝脏生化评价

4.苏木精、伊红、油红O染色

5.活性氧(ROS)检测

6.免疫印迹分析

03

文章主要内容摘要

ABSTRACT

肥胖和其相关的肝脏疾病在全世界普遍存在。虽然益生菌已被证明可以通过多种方式预防肥胖,但芽孢杆菌的降脂作用研究还非常少见。不过,少量研究已表明芽孢杆菌可以调节与脂肪生成和氧化有关的基因,但并没有进行进一步的探索。之前的研究表明:解淀粉芽孢杆菌SC06在体外具有强大的抗氧化能力。本研究的目的是研究SC06对高脂饮食(HFD)喂养小鼠肥胖和相关肝损伤的影响及其潜在机制。通过向小鼠喂食正常食物(NC),NC + SC06,HFD和HFD + SC06,发现SC06可以改善HFD小鼠的体重增加、肝脂肪变性及葡萄糖代谢。此外,SC06还通过Nrf2/Keap1信号通路增加了小鼠的抗氧化能力。 16S rRNA基因的高通量测序表明:HFD显著改变了肠道微生物群,而HFD组在给予SC06后则可降低Firmicutes/Bacteroidetes的比例,增加了TM7的丰度,此外在较低的分类群中也发现了更多的差异。总而言之,解淀粉芽孢杆菌SC06是一种潜在的益生菌,可以通过调节抗氧化能力和宿主肠道微生物群来减少HFD相关的脂质积累和肝损伤。

▼相关链接▼灵芝通过调节肠道菌群减轻小鼠肥胖

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