副干酪乳杆菌Jlus66对肥胖小鼠糖脂代谢紊乱及认知障碍的改善作用研究

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近年来,以高脂饮食(HFD)为代表的高能量膳食模式导致的肥胖及其并发症已经成为世界公共卫生问题。研究表明,长期的HFD会导致糖脂代谢紊乱,影响肝脏和肠道等脏器的正常运转,也会损害大脑和神经系统,最终导致认知障碍。肠道微生物群作为一种环境因素,通过影响能量平衡、炎症和肠道屏障功能影响全身代谢,整合外周和中枢食物摄入调节信号,从而减轻体重。益生菌主要通过调节肠道菌群,从而影响食物摄入、体重以及全身代谢功能。本文以从天然发酵乳中分离出来的副干酪乳杆菌Jlus66为研究对象,通过动物实验来研究副干酪乳杆菌Jlus66对HFD诱导的小鼠糖脂代谢紊乱和认知障碍的改善作用。主要研究内容与结果如下:(1)Jlus66对HFD诱导的小鼠肥胖的干预作用。采用HFD诱导小鼠肥胖高脂模型,用Jlus66干预。结果表明,Jlus66显著减轻了HFD诱导的小鼠肥胖(p<0.01)和脂肪堆积,显著降低了血清中TG(p<0.05)的水平,增加了HDL-C(p<0.01)的水平。(2)Jlus66对HFD诱导的小鼠认知障碍的干预作用。水迷宫实验结果表明,与HFD组小鼠相比,Jlus66组小鼠能够快速的找到水下平台(p<0.05);Western blots和RT-q PCR结果表明,Jlus66显著增加了神经营养因子和突触蛋白(BDNF,PSD95,SNAP25)以及基因(Bdnf,Snap25,Psd95)的表达(p<0.01),减轻了HFD喂养导致的记忆障碍;调节了与胰岛素蛋白(IRS,AKT,GSK,GLUT4,PTP1B)的表达(p<0.05或p<0.01),减轻了胰岛素抵抗;降低了神经炎症蛋白(JNK,p38)和基因(Inos,Cox-2,Il-6)的表达,减轻了神经炎症(p<0.05或p<0.01)。(3)Jlus66对HFD诱导的小鼠肝脏糖脂代谢紊乱的干预作用。结果表明,Jlus66减轻了HFD导致的小鼠肝脏重量的增加(p<0.01)以及脂肪空泡积累,降低了肝脏中TC,TG和LDL-C的水平(p<0.01),增加了HDL-C的水平(p<0.01);Western blots和RT-q PCR结果表明,Jlus66改善了胰岛素抵抗蛋白的表达(p<0.05或p<0.01),减轻了肥胖小鼠肝脏内的胰岛素抵抗;抑制了炎症蛋白的表达(p<0.05),减轻了肝脏的炎症反应;促进了线粒体基因(Cox5b,Sirt1,Cox7a1,CoxⅡ,Cox8b和Cycs)的表达(p<0.01),减轻了肝脏线粒体功能障碍。(4)Jlus66对HFD诱导的小鼠肠道和脂肪代谢紊乱的干预作用。结果表明,Jlus66减少了肠道脂质积累,增加了紧密连接蛋白(Zo-1,Claudin-1和Occludin)的表达(p<0.01),保护了空肠屏障的完整性;降低了炎症与氧化应激蛋白和基因的表达,减轻了空肠的炎症和氧化应激。同时,Jlus66下调了脂肪积累基因(Fas,Acaca,Pparg,Ppara,Srebp1c和Cidea)和炎症基因(Inos,Cox-2,Tnf-α,Il-1β和Il-6)的表达(p<0.05或p<0.01),上调了产热基因(Ucp1,Ucp4,Ucp5,Pgc1α,Prdm16和Ebf2),线粒体基因,以及自噬基因(Atg3,Atg5,Atg7,Atg14,Lc3和p62)的表达(p<0.05或p<0.01),减轻了HFD导致的脂肪组织代谢紊乱。综上所述,Jlus66通过改善大脑神经营养因子和突触相关的蛋白和基因的表达,以及调控肝脏和肠道中胰岛素抵抗和炎症反应,来改善HFD导致的糖脂代谢紊乱和认知障碍。本研究为益生菌在保健及医药领域的开发和利用奠定理论基础。
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