基于肠道菌群和代谢组学的藏药小檗皮治疗2型糖尿病的作用机制研究

来源 :成都中医药大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:luwang123
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
小檗皮是藏医临床上治疗“京尼萨库”病(糖尿病)的常用藏药材,收录于《中华人民共和国卫生部药品标准·藏药分册》。现代药理研究表明,小檗皮有明显的抗2型糖尿病作用,具有较好的研究价值和开发前景。然而,其作用机制并未阐述清楚。因此,本文对小檗皮抗2型糖尿病作用进行药效学评价,并采用16S r RNA高通量测序、~1H-NMR代谢组学等技术和方法,研究小檗皮对2型糖尿病大鼠肠道微生物和内源性代谢物的影响,以期揭示其抗2型糖尿病的作用机制,为小檗皮的临床应用和现代化开发提供科学依据。目的:从调节肠道菌群与内源性代谢物角度,揭示小檗皮治疗2型糖尿病的作用机制。方法:1. 采用高脂饲料联合小剂量链脲佐菌素的方法建立2型糖尿病大鼠模型,小檗皮给药30 d后,观察其对2型糖尿病大鼠空腹血糖(FBG)、糖化血清蛋白(GSP)、胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)、胰岛素敏感指数(ISI)、脂多糖(LPS)和炎症因子(TNF-α、IL-1β、IL-6)的影响。此外,通过抗生素混合溶液(新霉素100 mg/kg、氨苄西林100 mg/kg和甲硝唑50 mg/kg)灌胃处理来建立伪无菌糖尿病模型,研究肠道菌群在小檗皮抗2型糖尿病活性中的重要作用。2. 采用高效液相色谱二极管阵列检测器(HPLC-DAD)测定各组大鼠粪便中4种短链脂肪酸(乙酸、丙酸、丁酸和戊酸)的含量。3.采用16S r RNA高通量测序方法,研究小檗皮给药后对2型糖尿病大鼠肠道菌群的影响,分析各组间α多样性和β多样性差异,以及通过LEf Se和方差分析找出组间差异微生物。4.采用~1H-NMR分析技术对正常对照组、模型对照组及小檗皮给药组大鼠血清进行代谢组学研究,结合化学计量学方法,找到差异代谢物及代谢通路,研究小檗皮对2型糖尿病大鼠内源性代谢物的影响。结果:1.正常大鼠给予小檗皮(0.84 g/kg)后血清FBG、GSP、HOMA-IR和ISI无显著变化,而LPS、TNF-α、IL-1β和IL-6的含量显著升高,表明小檗皮能够导致正常大鼠发生炎症反应。与正常大鼠相比,2型糖尿病大鼠血清FBG、GSP、HOMA-IR、LPS、TNF-α、IL-1β和IL-6水平明显升高,ISI明显降低。给药30 d后,小檗皮高剂量(0.84 g/kg)能明显降低2型糖尿病大鼠血清FBG、GSP、HOMA-IR、LPS、TNF-α、IL-1β、IL-6以及升高ISI的水平,小檗皮低剂量对大多数指标作用不显著。此外,抗生素也能明显降低2型糖尿病大鼠血清FBG、GSP、LPS、TNF-α、IL-1β和IL-6水平,当2型糖尿病大鼠经抗生素处理破坏肠道菌群之后再给予药物,小檗皮改善胰岛素抵抗、提高胰岛素敏感性的作用消失。2.16S r RNA测序结果表明,模型对照组与正常对照组的肠道菌群有明显差异,而小檗皮能改善肠道菌群紊乱,使之趋于正常。另外,抗生素能明显减少2型糖尿病大鼠肠道菌群的丰富度与多样性。α多样性结果显示2型糖尿病大鼠的菌群相对丰度显著低于正常大鼠,而小檗皮给药30 d后,其相对丰度明显上升。β多样性结果显示正常组、模型组与小檗皮给药组之间存在差异。通过LEf Se和方差分析发现,在门水平上,与正常大鼠相比,2型糖尿病大鼠拟杆菌门的相对丰度和拟杆菌门/厚壁菌门(B/F)比值明显下降,而变形菌门和放线菌门的相对丰度明显升高,小檗皮给药30 d后,能显著增加2型糖尿病大鼠拟杆菌门的相对丰度和B/F值,而明显降低变形菌门的相对丰度。在科水平上,与正常大鼠比较,2型糖尿病大鼠Akkermansiaceae与Muribaculaceae的相对丰度下降,而肠杆菌科、肠球菌科和梭杆菌科的相对丰度明显上升,小檗皮给药30 d后能明显提高Akkermansiaceae与Muribaculaceae的相对丰度,而显著降低肠杆菌科、肠球菌科和梭杆菌科的相对丰度。在属和种的水平上,小檗皮给药30 d后,能明显降低2型糖尿病大鼠Collinsella、[Ruminococcus]_gauvreauii_group、肠球菌属、escherichia-shigella、梭杆菌属、Holdemanella、bacterium_Te59R、Prevotella_9和Collinsella_sp._Marseille-P3740的相对丰度,而显著增加Akkermansia的相对丰度。3. 与正常大鼠比较,2型糖尿病大鼠粪便中丙酸的含量显著上升,而小檗皮给药30 d后,能显著降低2型糖尿病大鼠丙酸的含量。此外,乙酸、丁酸和戊酸在组间无明显差异。4. 根据~1H-NMR方法共鉴定了28个代谢产物,并从中筛选出了与小檗皮抗糖尿病相关的8个差异代谢物,分别为低密度脂蛋白/极低密度脂蛋白、异亮氨酸、缬氨酸、N-乙酰糖蛋白、乙酰乙酸、谷氨酸、甜菜碱和葡萄糖。通过通路富集分析,发现了5条可能是小檗皮发挥抗糖尿病作用的靶标代谢路径,分别为缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的生物合成,丁酸代谢,酮体的合成与降解,D-谷氨酰胺与D-谷氨酸代谢以及丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢。结论:1.小檗皮对2型糖尿病大鼠有明显的降血糖、改善胰岛素抵抗、提高胰岛素敏感性,以及抗炎的作用。2.肠道菌群在小檗皮治疗2型糖尿病过程中有着重要的作用,Akkermansia、肠球菌、梭杆菌等可能为其发挥抗糖尿病活性的关键细菌。3.小檗皮抗2型糖尿病的作用机制与其调节肠道菌群,改善糖代谢、氨基酸代谢、脂质代谢等紊乱有关。
其他文献
分析了中职数学教师在课程思政教学能力方面存在的不足,提出了解决问题的思路:加强课程思政理念培训,提高教师对课程思政的理解能力;深化对课程思政的解读,提高教师对课程思政作用的认知能力;做好数学课程思政教学研究与实践,提高教师对课程思政的应用能力;完善数学课程思政教学效果评价体系,提高教师的评价能力。以期对提升中职数学教师课程思政教学能力提供有效借鉴。
目的:探讨膳食辣椒素(CAP)如何通过调节肠道菌群及胆汁酸代谢,发挥治疗2型糖尿病(T2D)作用。方法:经高脂饲料联合链脲佐菌素(STZ)注射,使雄性C57BL/6J小鼠成功造模后,分为四组,空白对照组(CON+SD),2型糖尿病模型组(T2D+SD),膳食辣椒素治疗组(T2D+CD),膳食辣椒素组(CON+CD)。在造模后,T2D+CD与CON+CD组均饲喂含有0.02%辣椒素的饲料(CD)4周
百年大计,教育为本。教育大计,教师为本。在教育高质量内涵式发展的新时代,高校课程思政建设成为至关重要的教育课题。作为高校课程思政建设的实施主体,专业课教师课程思政能力提升对落实立德树人根本任务、厚植道术兼备育人情怀、破解思政课程孤岛现象具有重要价值。专业课教师应不断提升以引领力、交融力、创生力、反思力、践行力为核心的教师素养,坚持育人先育己、教学先知学、共进先共享、立道先立德,实现自身课程思政能力
随着科技的发展,房地产施工技术不断更新。为保证建筑工程质量及安全,增强客户体验感,模板及脚手架技术改进尤为突出。文章结合长沙某房地产项目,对不同类型模板及脚手架进行技术经济分析,供类似项目参考。
十九届五中全会,党在对国内外形势作出科学研判的基础上指出,在当下重要的战略机遇期,面对错综复杂的国际形势、艰巨繁重的国内改革发展稳定任务,特别是新冠肺炎疫情的严重冲击,“砥砺前行、开拓创新”仍然是我们战胜各种风险与挑战、继续乘风破浪的总基调。目前,我国经济发展面临转型瓶颈障碍,为实现关键核心技术突破,跻身进入世界创新型国家前列的2035年远景目标之一,政府审时度势继续推行创新驱动战略,通过开展各项
近年来,信息通信技术(information and communication technology,简称 ICT)不断发展并投入大规模商用,衍生出互联网时代、大数据时代、人工智能时代等社会概念。ICT产业已经成为推动经济社会发展的基础性产业,作为ICT产业主要组成部分之一的ICT服务业,其在行业所占比重以及所创造的增加值逐年上升,其发展状况和经济影响开始受到学界和业界的关注。本文从ICT对经济
本文提出了后疫情时代本科在线教育高质量发展的策略转向:在线教育在“增加教学技术含金量”的同时更要重视“增加教学方式含金量”,在“加强课程教学质量管理”的同时更要注重“增强学习主体的信息素养”,在“推进显性教育公平”的同时也要加快“消除隐性数字鸿沟”。
为解决传统通信机房和数据中心中光配线架光纤跳线布线不规范、光缆冗余过多的问题,提出一种光纤配线路由智能排查系统。首先,采用高性能、低成本的微型控制器STM32芯片控制光收发系统,通过电-光-电信号的数据收发实现光纤配线路由排查;然后,设计基于通用运算放大器LM358同相比例信号放大电路进行定量放大处理,并基于中继技术对系统中的信号进行处理;最后,采用OptiSystem软件对系统的性能进行实验。实
<正>在生活中,我们经常会遇到一些有趣的现象:刚刷完牙吃橘子,橘子就会变得又酸又苦;冰镇可乐喝起来要比常温可乐甜,这是为什么呢?牙膏的冰爽感我们刷完牙后会感觉嘴里冰冰凉凉的,很舒爽。这是因为牙膏里含有薄荷醇,它不仅能给我们带来冰爽感,还能影响我们的味觉。我们之所以能感受到低温寒冷,全都仰仗于皮肤和口腔中的寒冷感受器——一种叫作TRPM8的神经受体。实际上,TRPM8受体还有另外一个名字——“寒冷与
期刊
课程思政既是深入贯彻全国思想政治工作会议精神的战略举措,也是高校落实立德树人根本任务的重要抓手。在阐述高校专业课教师参与课程思政建设重要性的基础上,分析高校专业课教师应具备课程思政协同育人的认知能力、课程思政元素的挖掘和整合能力、课程思政的教学组织能力、课程思政现代信息技术的操作和应用能力;从教育行政部门、高等学校和教师个体三方面探讨高校专业课教师课程思政能力的优化路径;构建基于课程思政的教师培训