红鱼蛋白酶解物在调节肠道菌群缓解慢性应激诱发的小鼠抑郁样行为中的作用

来源 :广东海洋大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bazhahai
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着社会竞争压力的日益提升,许多人的生活节奏处于长期紊乱状态,现代医学研究表明,70%的慢性疾病与长期的慢性应激有关。其中与慢性应激联系密切的抑郁症在我国患病率已达到3-5%,30年间报告的病例暴增10-20倍,目前仍呈明显的上升趋势。因此,慢性应激诱发的抑郁症是摧毁人类健康的强大“杀手”。而目前临床一线的抗抑郁药物依然存在各种缺陷。因此,如何进行膳食干预已成为各界关注的焦点。近年研究表明,抑郁症与肠脑轴5-羟色胺的合成及转运和机体系统炎症有紧密联系。本团队前期研究表明,红笛鲷鱼的蛋白酶解物具有很好的抗炎作用,具有开发成为防治抑郁的特医食品或者保健品的潜力。本研究拟通过酶解红笛鲷鱼肉制备红鱼蛋白酶解物,采用慢性不可预知温和应激建立小鼠抑郁模型,并通过灌胃红鱼蛋白酶解物进行干预,结合多项指标,考察红鱼蛋白酶解物对抑郁样行为的干预作用,并基于微生物-肠-脑轴初步解析红鱼蛋白酶解物的干预途径,为开发红鱼蛋白酶解物抗抑郁产品提供理论支撑。主要研究方法:采用碱性蛋白酶对红鳍笛鲷鱼鱼肉蛋白进行酶解,干燥获得红鱼蛋白酶解物。采用不可预知慢性应激和C57BL/6小鼠建立抑郁动物模型,模型组(Model Control Croup,M)饲养44 d,干预组于造模第15 d开始灌胃红鱼蛋白酶解物低(0.45 g/(Kg mb·d))(Lutjanus sanguineus protease hydrolysates Low dose,Ls L)、中(0.9 g/(Kg mb·d))(Lutjanus sanguineus protease hydrolysates Medium dose,Ls M)、高(1.8 g/(Kg mb·d))(Lutjanus sanguineus protease hydrolysates High dose,Ls H)剂量及深海鱼油(0.72 g/(Kg mb·d)),于第44d结束实验,分别测定行为学指标、肠道组织显微指标、血清脂多糖和炎症因子水平、大脑海马区和肠道组织及粪便中的5-HT水平、粪便中肠道菌群的结构和代谢功能预测,并分析指标间的相关性。主要结果和结论:1、糖水、悬尾、旷场和高架十字迷宫实验结果表明:灌胃红鱼蛋白酶解物能够显著降低模型小鼠摄食总量,增加小鼠体重,缓解抑郁样行为。其中Ls H组的绝望状态时间比M组减少53.8%,中间区域探索时间比M组增加161%,开放臂探索时间比M组增加122%。各项指标均恢复到空白组水平。2、5-羟色胺、脂多糖、炎症因子水平和肠道组织切片结果表明:(1)红鱼蛋白酶解物能够显著提高模型组小鼠大脑海马区和肠道组织5-HT的水平,显著降低粪便中5-HT的含量。Ls H干预后,海马区5-HT含量比M组增加161%,肠道组织增加73%,粪便中5-HT含量比M组降低59.5%,且具有显著性差异。(2)红鱼蛋白酶解物能够显著降低模型小鼠血清中LPS、TNF-α、IL-1β、IL-2和IL-6的水平。Ls H组分别比M组降低62.4%、36.9%、33.7%、25.8%、26.5%,且具有显著性差异。(3)红鱼蛋白酶解物能够有效改善模型小鼠肠道绒毛破裂,隐窝形态变短,黏膜柱状细胞间隙中的杯状细胞含量降低等症状,有效修复肠道屏障。各项指标均恢复到空白组水平。3、肠道菌群结果表明:(1)红鱼蛋白酶解物能够显著改善因慢性应激诱导的OTU数目下降。其中Ls H组总OTU数目比M组增加11.1%,与空白组(Blank Control Group,B)相同OTU数目比M组增加15.3%。(2)红鱼蛋白酶解物能够增加Chao1、Ace指数,并且能够增加干预组与空白组的肠道菌相似度。(3)从门水平组成来看,M组门水平Bacteroidota/Firmicutes(B/F)=1.58,B组B/F=5.38,红鱼蛋白酶解物Ls L组B/F=3.89、Ls M组B/F=3.92、Ls H组B/F=7.77,表明红鱼蛋白酶解物能够调节慢性应激诱导的肠道菌群门水平组成,使其更接近于空白组,结果具有显著性差异。(4)属水平上,红鱼蛋白酶解物能够上调Muribaculaceae、Prevotellaceae_UCG-001的丰度,下调Bacteroides、Lachnospiraceae_NK4A136_group、Parabacteroides等菌群的丰度,并使得其他菌群恢复正常水平,从而改善因慢性应激导致的肠道菌群紊乱。同时通过菌群功能对比发现,M组中短链脂肪酸产生菌大量增加,例如Bacteroides、Lachnospiraceae_NK4A136_group以及Parabacteroides等菌群,均为短链脂肪酸合成菌。各项指标均恢复到空白组水平。4、肠道菌群代谢预测和短链脂肪酸结果表明:(1)基于肠道菌群的代谢预测,Ls能够显著降低M组的肠道菌群短链脂肪酸代谢,使其恢复到正常小鼠水平。(2)通过GC/MS检测结果发现,慢性应激会导致粪便中短链脂肪酸含量显著增加,但是肠道组织中短链脂肪酸含量却显著减少。而红鱼蛋白酶解物的干预可使模型组肠组织和粪便中短链脂肪酸的水平恢复到正常小鼠水平。肠道组织中,Ls H组的乙酸含量比M组增加219.22%,丙酸含量增加166.0%,丁酸含量增加87.8%,结果具有显著性格差异。各项指标均恢复到空白组水平。综合以上结果可以得到如下结论:慢性不可预知温和应激可诱发肠道菌群紊乱引起短链脂肪酸代谢失衡、破坏小鼠肠道黏膜结构、降低肠道组织中5-HT的合成和转运、增加肠道通透性和机体系统炎症水平、降低海马区5-HT水平,导致小鼠抑郁样行为,而红鱼蛋白酶解物能够有效恢复上述变化,改善慢性应激诱发的小鼠抑郁样行为,其效果明显优于鱼油。研究结果可为将红鱼蛋白酶解物开发成为防治抑郁症的特医食品或保健食品提供了理论支撑。
其他文献
大珠母贝Pinctada maxima主要用于生产规格大、高价值的金色或银色珍珠。本研究以大珠母贝金唇和银唇品系为研究对象,检测两个品系珍珠质的金属离子含量差异,测定套膜组织类胡萝卜素含量,通过转录组和甲基化测序筛选出候选基因,通过基因克隆、荧光定量PCR以及原位杂交探究相关基因在大珠母贝各组织中的表达模式,分析候选基因功能。研究总结如下:1.测定大珠母贝两个品系外套膜边缘珍珠层中钠、镁、钛、钒、
学位
目前人类正面临着老年痴呆、帕金森氏症等神经退行性疾病以及耐药微生物感染等重大威胁。海洋微生物在其生长和新陈代谢过程中可以产生结构新颖、丰富的、具有特殊生理活性和功能的次级代谢产物,并且在理化生物因素的影响下,其次生代谢物质的产量及多样性均可受到调控,因此从中寻找活性显著或结构独特的药物先导化合物具有较高的可行性。本实验室前期研究中发现来自一株海藻的内生真菌爪曲霉以及来自徐闻普哥滨珊瑚的土曲霉具有产
学位
为了进一步降低无监督深度哈希检索任务中的伪标签噪声,提出了一种等量约束聚类的无监督蒸馏哈希图像检索方法。该方法主要分为两个阶段,在第一阶段中,主要对无标签图像进行软伪标签标注,用于第二阶段监督哈希特征学习,通过所提等量约束聚类算法,在软伪标签标注过程中可以有效降低伪标签中的噪声;在第二阶段中,主要对学生哈希网络进行训练,用于提取图像哈希特征。通过所提出的无监督蒸馏哈希方法,利用图像软伪标签指导哈希
期刊
海洋生物生活在高盐浓度、高压、极端温度、低光照、低氧浓度以及洋流等独特环境中,它们对环境的适应使其可以合成结构迥异的代谢产物,这些化合物常具有显著的生物活性。很多研究报道了从海藻和海洋真菌代谢产物中分离得到具有抗氧化、乙酰胆碱酯酶抑制和抗神经炎症等活性的化合物,它们在研发辅助改善记忆的功能食品或防治阿尔茨海默症(Alzheimer’s disease,AD)创新药物方面具有重要的潜力。本课题围绕改
学位
高尿酸血症(Hyperuricemia,HUA)是体内嘌呤代谢紊乱导致血清尿酸(Uric acid,UA)升高的一种代谢疾病。随着饮食方式、生活习惯的改变,HUA发病率呈现不断递增的趋势。长期高尿酸水平容易诱发痛风、肾脏炎症、高血压及肥胖症等代谢疾病。目前,临床上使用的降尿酸药物存在毒、副作用。食源性活性肽治疗HUA不仅易吸收、无副作用,还具有营养功能的优势。扁舵鲣鱼(Auxis thazard)
学位
有水保活运输是我国目前鲜活水产品长距离运输的主要手段之一,珍珠龙胆石斑鱼的长距离的运输主要采用有水活运的方式,水中氨氮、溶解氧等环境因子制约着珍珠龙胆石斑鱼的运输存活时间。目前关于珍珠龙胆石斑鱼对溶解氧、氨氮的耐受性及其对鱼体影响的研究较少,有关珍珠龙胆石斑鱼生存预测模型的文献未见报道。为了珍珠龙胆石斑鱼长距离的有水保活运输更加科学,本文选择珍珠龙胆石斑鱼作为研究对象,分别研究石斑鱼对溶解氧和氨氮
学位
氢燃料电池能够将燃料的化学能直接转化为电能和热能,不需要热机过程,从根本上摆脱了卡诺循环限制。氢燃料电池反应产物仅为水,故因其节能环保和转换效率高引起了社会的广泛重视。本文首先对目前几种较为主流的氢燃料电池工作原理进行了介绍;随后详细综述了国内外氢燃料电池的发展现状及应用情况,通过对比分析得出了中国氢燃料电池产业的发展特点;最后提出了中国氢燃料电池产业存在和面临的主要问题,作为未来发展和后续研究的
期刊
凡纳滨对虾加工过程会产生虾头、虾壳和虾尾等大量副产物,其中虾头占整虾重量的50%~60%。凡纳滨对虾虾头中含有丰富的营养物质,是开发富有浓郁虾味天然调味料的理想原料。在虾头调味料生产过程中,虾头酶解存在的水解度低、风味不良等问题一直制约着虾头在食品加工中的应用。本文研究虾头在不同预处理方式下,虾头蛋白质的酶解程度和虾头酶解液风味的变化规律,探讨虾头蛋白变性程度与酶解程度及酶解液风味之间的相关性,在
学位
高尿酸血症(Hyperuricemia,HUA)是一种因嘌呤吸收增多导致尿酸大量生成或排泄减少,从而引起体内尿酸水平过高的代谢性疾病。虽然目前通过口服药物可以减少尿酸的生成或促进其排泄,但由于药物不良反应较多,患者的耐受性及治疗依从性较差。因此,寻求安全有效的防治高尿酸血症方法成为近些年的研究热点。有研究通过功能预测发现高尿酸血症患者肠道菌群功能在嘌呤代谢有差异,可能影响机体对嘌呤的吸收,进而影响
学位
海蜇(Rhopilema esculentum),广泛分布于沿海近岸,具有低脂肪、低热量、高蛋白的特点,其水分含量在90%以上,极易自溶,目前鲜海蜇的主流加工技术仍采用较为传统的盐矾混合腌渍技术,经过盐矾混合腌渍技术处理后的海蜇中铝含量极易超标,铝残留会对人体肾脏、神经系统等均造成不良的影响。因此,海蜇食品中铝超标问题成了海蜇加工的主要质量安全问题,海蜇脱铝技术成为了海蜇加工产业急需解决的关键技术
学位