冠突散囊菌及其胞内多糖调控色氨酸代谢缓解小鼠结肠炎的生化机制研究

来源 :陕西师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:szhzm4158
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
茯砖茶属于六大茶类中的黑茶,近些年来其工艺不断改进,逐渐变成一种将黑毛茶经筛选分离、汽蒸、渥堆、压制定型、发花和干燥等工序制作成的一种后发酵茶,而茯砖茶特有的“发花”工艺,会使得其显示出与其它茶类完全不同的品质和风味。而在茯砖茶“发花”过程中起着至关重要作用的微生物-“金花菌”学名冠突散囊菌(Eurotium Cristatum,E.Cristatum)的研究目前相对较少,且一般聚焦于茯砖茶及冠突散囊菌在降脂减肥等方面的功效,但E.Cristatum及其提取物中存在一些抗炎物质,对这些抗炎物质和E.Cristatum的抗炎活性研究相对较少。新的流行病学显示溃疡性结肠炎(Ulcerative Colitis,UC)在中国的发病率不断上升,然而西安及北方地区等茯砖茶产源地及消耗地UC发病率相比于南方城市如广州武汉等约为其1/4至1/5。本研究以冠突散囊菌为研究材料,进行培养后提取菌落及其胞内多糖,以健康的雄性C57BL/6J小鼠作为实验动物,葡聚糖硫酸钠(Dextran Sulphate Sodium,DSS)诱导的结肠炎为模型,首次探讨了E.Cristatum及其胞内多糖(E.Cristatum Intracellular Polysaccharide,E.Cristatum Polysaccharide)在预防及缓解结肠炎方面的功效。基于探究E.Cristatum抵御结肠炎的功效和机制研究中,首次采用16S rRNA测序技术和肠道菌群功能预测分析E.Cristatum抵御结肠炎的作用及其机理。主要获得结论如下:(1)E.Cristatum处理可以提高结肠炎小鼠的体重及结肠长度,降低结肠炎小鼠DAI,提高IL-22并降低IL-10和TNF-a等因子的含量,减轻结肠组织炎症积累,且可以改善结肠炎小鼠结肠组织的组织病理学损伤;(2)E.Cristatum处理可以改变结肠炎小鼠肠道菌群的结构和多样性,提高Firmicutes丰度,降低Bacteroidetes丰度,在属水平上可以显著提高g-Lactobacillus的丰度;肠道菌群功能预测分析结果表明E.Cristatum处理改变的肠道菌群可以提高小鼠膜转运、代谢和机体免疫等过程,可以增强氨基酸代谢、短链脂肪酸代谢等途径的丰度,并极显著富集色氨酸代谢通路;(3)E.Cristatum处理提高结肠炎小鼠短链脂肪酸尤其是丁酸的水平,改变小鼠色氨酸代谢途径的色氨酸(Try)、吲哚-3-乙酰胺(I3AM)、吲哚-3-乙醛(IAAld)和吲哚乙酸(IAA)的含量,提高Try代谢并抑制其向I3AM代谢,进而提高IAA和IAAld的含量,从而增强肠道屏障,增强了肠道黏膜蛋白ZO-1、Occludin和Claudin-1 的表达;在此基础上,本实验探讨了冠突散囊菌胞内多糖处理对结肠炎小鼠的影响,采用非靶标代谢组学分析其粪便,将代谢物结果与KEGG数据库进行联立分析,主要结论如下:(1)E.Cristatum Intracellular Polysaccharide处理可以提高结肠炎小鼠的体重及结肠长度,降低结肠炎小鼠DAI,可以提高结肠组织IL-22的含量并降低IL-10和TNF-a等因子的含量,缓解炎症积累,改善结肠炎小鼠结肠组织的组织病理学损伤;(2)E.Cristatum Intracellular Polysaccharide处理可以极显著提高DSS诱导的结肠炎小鼠短链脂肪酸水平,显著提高乙酸、丁酸及异丁酸含量;(3)E.Cristatum Intracellular Polysaccharide处理可以改变小鼠粪便代谢物,基于代谢组学分析其主要影响色氨酸代谢、戊糖和葡萄糖醛酸酯的相互转化、丙酮酸代谢、类固醇激素的合成和酪氨酸代谢,且基于LC-QQQ-MS的分析显示E.Cristatum Intracellular Polysaccharide 处理促进 Try 代谢但抑制 Try 向 I3AM 的代谢,提高将IAA和IAAld水平,增强肠道紧密连接蛋白和AhR蛋白表达;综上所述,本研究以中国特色后发酵茶茯茶中重要微生物冠突散囊菌为实验材料,通过动物实验探究其及其胞内多糖预防和缓解结肠炎的效果及机制,分别基于肠道菌群16S rRNA测序技术及非靶标代谢组学技术对其机制进行探讨,发现了冠突散囊菌可以缓解结肠炎小鼠炎症累积,而其机制可能是通过调节结肠炎小鼠肠道菌群紊乱,调节短链脂肪酸,影响色氨酸代谢来增强肠道屏障;通过LC-Q-TOF-MS和代谢组学发现其胞内多糖可以缓解结肠炎小鼠炎症累积,其机制可能是通过影响色氨酸代谢来增强肠道屏障。本实验为预防及治疗结肠炎提供了一种新的膳食方式,也为冠突散囊菌及冠突散囊菌胞内多糖分别作为益生菌及益生元用于结肠炎提供了理论依据。
其他文献
表面增强拉曼散射(SERS)是一项基于纳米结构表面强大的局域电场来扩大拉曼信号的一种痕量检测技术,因其检测灵敏度高、检测过程快速等特性,在环境监测、生物医疗、食品保健等多个领域可实现无损检测,SERS基底是SERS检测技术的基础,近年来,具有多孔道的有序金属微纳复合基底成为了新型的SERS材料,相较于单一孔道的纳米结构,该结构具有更密集的“热点”和更大的比表面积,可以提高待测物分子单位面积中的吸附
学位
骨骼肌是人体最丰富的组织,其主要功能是产生力量和保持姿势。肌肉的损耗会在各种生理和病理条件下发生,严重损耗人体的运动能力和健康状态。因此,肌肉状态的动态检测对维护人类运动能力与健康状态有着非常重要的意义。超声成像可以提供人体内部软组织以及脏器结构的清晰图像以供研究人员进行骨骼肌肌肉组织结构分析。肌肉超声监测具有非侵入、无害、方便易行、低成本等优势,在肌肉疾病诊断、肌肉损耗检测与肌肉状态实时监测等方
学位
为了解西安市大气降尘中As、Hg和Cd元素污染特征,本文共设置13个采样点,并于2017年7月—2018年6月逐月收集降尘样品,共计156个。分析了降尘样品中三种元素的总量、形态特征,并进行了相关的污染评价和风险评价,现得到以下结果,该结果可为制定西安市大气环境质量标准及大气中重金属污染防治提供科学依据。(1)西安市大气降尘中As、Hg和Cd元素年平均含量依次是10.83、0.19和2.57 mg
学位
随着互联网、云计算、大数据、物联网等新一代信息技术和网络技术飞速发展,全球信息化成为一种必然趋势.在此时代背景下,不同实体之间通过共享数据进行联合计算的现象越来越普遍.但各实体拥有的数据都属于其私有或机密信息,若不加以保护直接将数据共享将会泄露自己的私有或机密信息,给自身带来巨大的经济以及信誉损失.所以,如何在保护私有数据的前提下进行联合计算,令数据的价值在最大程度上得以发挥,是亟需解决的问题.为
学位
随着智慧教育的发展普及,与学生相关的视频数据正呈爆发式增长。作为视频理解领域两个重要的研究任务,视频时序动作检测与描述生成技术横跨计算机视觉和自然语言处理两个领域。本文以学生行为视频为研究对象,探讨视频时序动作检测与密集描述生成方法,为后续学生行为分析提供技术支撑,主要创新性工作包括:(1)提出基于 TC-SSAD(Timeception Single Shot Action Detector)网
学位
随着经济的发展,预制装配式混凝土(Prefabricated Concrete,简称PC)结构在土木工程中的应用日益广泛,其安全性也越来越受到关注。节点是预制装配式混凝土结构设计与施工一个重要环节,其受力性能对预制装配式混凝土结构的安全性具有至关重要的影响。预制装配式混凝土结构的连接形式有很多,套筒灌浆连接是其中具有代表性且应用非常广泛的一种形式;特别是在中国,当前,绝大部分预制混凝土结构采用套筒
学位
目的了解国内外智慧医养结合研究现状与热点前沿,分析兰州市老年人对智慧医养结合服务模式的认知、需求以及影响兰州市老年人对智慧医养结合服务需求的因素,在阅读大量文献和政策文件,文献可视化分析、问卷调查的基础上,提出兰州市推进智慧医养结合养老模式发展的建议。方法运用文献计量学方法对国内外智慧医养结合研究的发文量、作者、期刊、关键词和高引用文献进行统计,采用VOSviewer软件绘制主要作者的合作网络图、
学位
目的:利用时间序列分析上海市大气中SO2、NO2、PM10、PM2.5、O3、CO和温度与儿童哮喘门诊人数的关系;利用动物模型探讨大气首要污染物PM2.5和低温联合暴露对小鼠哮喘的加重作用与机制,从而初步探索大气污染物和温度对哮喘的联合作用。方法:收集2013-2017年上海市某儿童医院0-14岁儿童哮喘门诊数据、大气污染数据和气象数据。采用GAM模型分别构建SO2、NO2、PM10、PM2.5、
学位
滑模控制是研究混沌分数阶神经网络同步的最有效的数学方法之一.混沌分数阶神经网络易受不确定项和外界干扰等因素的影响,而含有不匹配参数的混沌分数阶系统的同步研究更加复杂.本文提出了滑模控制和复合学习滑模控制来研究混沌分数阶神经网络同步问题,然而传统的滑模控制必须在持续激励条件下才能实现混沌分数阶神经网络的同步.为了克服这个限制条件,在线记录数据和瞬时数据被用来定义不确定参数的预测误差,最终同步误差和预
学位
随着人工智能2.0时代的到来,群体智能作为一个重要领域得到了学术界与工业界的广泛关注。群体智能(Crowd intelligence)是一种新型的分布式问题求解范式。群体智能当前已经被应用在智能交通感知、气象预报以及公共安全等领域。群体智能组织形式主要有中心化结构、分布式结构以及基于区块链的去中心结构。基于区块链的去中心化架构相比其他结构能更有效抵抗DDoS攻击,防范单点失效故障等安全风险。但是,
学位