Zfp217与肠道微生物的互作对小鼠脂肪代谢的影响

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肥胖是一种代谢异常疾病,表现为体重明显增加、体内脂肪堆积过多、血脂升高、体脂分布异常等。脂质合成增加、分解减少会导致肥胖。改变肠道微生物的组成和多样性会影响脂质代谢,进而影响肥胖。肠道微生物的代谢产物SCFAs也会参与脂质代谢,影响肥胖。Zfp217是一种有8个C2H2结构的锌指蛋白,据报道与调控脂肪形成和分化相关。本课题组前期研究发现Zfp217+/-小鼠能够抵抗高脂日粮诱导的肥胖。那么,高脂日粮饲喂下的Zfp217+/-小鼠脂质代谢是否与肠道微生物的组成及其代谢产物相关?尚不清楚。因此,本研究对高脂日粮饲喂下Zfp217+/-小鼠与Zfp217+/+小鼠的粪便进行16S rRNA基因测序,同时检测与脂质代谢相关的血清指标、炎症水平及短链脂肪酸含量等,揭示Zfp217+/-小鼠肠道微生物抵御肥胖的机理。主要研究结果如下:1.16S rRNA基因测序结果表明,高脂日粮饲喂下,Zfp217+/-小鼠与Zfp217+/+小鼠肠道菌群β多样性存在显著差异(P<0.05)。相比于Zfp217+/+小鼠,Zfp217+/-小鼠的Bacteroidetes(拟杆菌门)丰度显著升高(P<0.05),F/B显著降低(P<0.05)。LEf Se分析显示,在高脂日粮饲喂下AF12、Paraprevotella(帕拉普氏菌)等菌属在Zfp217+/-小鼠粪便微生物中显著富集,Roseburia(罗斯氏菌)、Dehalobacterium(沙门氏菌)等菌属在Zfp217+/+小鼠粪便微生物中显著富集(P<0.05)。上述结果说明,高脂日粮饲喂下,Zfp217缺失改变了小鼠肠道微生物组成。2.与Zfp217+/+小鼠相比,Zfp217+/-小鼠肠道内容物中的SCFAs含量极显著减少(P<0.01),血清LDL-C显著降低(P<0.05),血清促炎因子TNF-α的含量显著降低(P<0.05);十二指肠中的促炎因子IL-6的表达显著升高(P<0.05),IL-17、TNF-α显著降低(P<0.05);盲肠中的促炎因子基因IL-1β、IL-6、IL-2b、TNF-α的表达显著降低(P<0.05)。以上结果表明,高脂日粮饲喂下,Zfp217缺失调节了肠道微生物代谢活动,显著降低了SCFAs的产生,改善了肠道炎症状态。3.与Zfp217+/+小鼠相比,Zfp217+/-小鼠十二指肠和结肠中的紧密连接蛋白ZO-2以及盲肠中的紧密连接蛋白ZO-1的表达显著增加(P<0.05),结肠中紧密连接蛋白E-cadherin的表达极显著增加(P<0.01)。表明高脂日粮饲喂下,Zfp217缺失,促进了肠道屏障功能的改善。4.Spearman相关性分析发现,AF12与血清TNF-α、肠组织TNF-α、促进脂肪分化基因PPARγ、促进脂质合成基因Adiponectin的表达呈显著负相关(P<0.05),与促进脂质分解基因pGC-1α的表达呈显著正相关;Roseburia与血清TG、T-CHO、血清TNF-α含量和肠组织TNF-α的表达、促进脂肪分化基因PPARγ、促进脂质合成基因AP2的表达呈显著正相关(P<0.05)。综上所述,高脂日粮饲喂下,Zfp217缺失显著促进了AF12、Paraprevotella等菌属的富集,抑制了Roseburia等菌属的富集,改变了肠道微生物组成,改善了肠道屏障功能,抵御了肥胖。
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