【摘 要】
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长期高脂饮食导致能量摄入过度从而导致代谢综合征,代谢综合征包括高血糖、高脂血症、胰岛素抵抗、肥胖等一系列代谢紊乱,已成为重大的公共卫生问题和世界面临的临床挑战,其不仅可以直接影响体重和胰岛素抵抗,还可以影响肠道菌群。改变生活方式和药物疗法是目前治疗代谢综合征的主要方法,但效果不理想,并伴有胃肠道不适等副作用和不良反应。近年来,益生菌因其对包括代谢综合征在内的多种疾病的潜在益处而受到广泛关注。本文首
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长期高脂饮食导致能量摄入过度从而导致代谢综合征,代谢综合征包括高血糖、高脂血症、胰岛素抵抗、肥胖等一系列代谢紊乱,已成为重大的公共卫生问题和世界面临的临床挑战,其不仅可以直接影响体重和胰岛素抵抗,还可以影响肠道菌群。改变生活方式和药物疗法是目前治疗代谢综合征的主要方法,但效果不理想,并伴有胃肠道不适等副作用和不良反应。近年来,益生菌因其对包括代谢综合征在内的多种疾病的潜在益处而受到广泛关注。本文首先从全基因组比较出发,选择亲缘关系较远的罗伊氏乳杆菌菌株;后建立高脂饮食导致的代谢综合征小鼠模型,同时给予不同的罗伊氏乳杆菌,并比较不同菌株对代谢综合征的干预作用和缓解途径,最后结合基因组比较,分析导致不同菌株干预效果差异的原因。主要结果如下:首先,对74株罗伊氏乳杆菌进行全基因组比较分析,从聚类分析和系统发育树出发,选取12株亲缘关系不同的罗伊氏乳杆菌进行为期12周的动物实验,分别从体重、血糖、血脂、肝脏组织切片等指标评价菌株对代谢综合征的干预作用。结果显示,不同基因型罗伊氏乳杆菌的干预对代谢综合征的作用方式和程度不同,其中罗伊氏乳杆菌FGSZY33L6可以减缓体重增加以及缓解糖脂代谢紊乱,从而对代谢综合征缓解效果最佳,而罗伊氏乳杆菌FHNXY12L1在所有指标上都没有缓解作用。其次,以食欲、能量转化效率、细胞因子、短链脂肪酸以及肠道菌群变化作为切入点,探究有效罗伊氏乳杆菌的缓解途径。结果表明,罗伊氏乳杆菌FGSYC2L3、FSCDJY33-3、AA3-8、FGSZY33L6和FYNLJ109L1可能是通过降低饮食摄入量和能量转化效率来降低高脂饮食导致的体重剧增、附睾脂肪占比以及胰岛素抵抗指数;罗伊氏乳杆菌FGSZY33L6和FYNLJ109L1可以通过降低与胰岛素抵抗相关的肝脏促炎因子IL-6和TNF-α浓度以及增加抗炎因子IL-10浓度来改善代谢综合征;只有罗伊氏乳杆菌FGSZY33L6干预后丁酸浓度提高,从而可能改善高脂饮食诱导的肥胖和胰岛素敏感性;罗伊氏乳杆菌FGSZY33L6和FYNLJ109L1可以改善失调的肠道菌群,恢复高脂饮食导致的菌群失衡。最后,基于比较基因组分析,对缓解作用最佳的罗伊氏乳杆菌FGSZY33L6和无效的罗伊氏乳杆菌FHNXY12L1进行同源性分析及基因功能注释,并分析罗伊氏乳杆菌FGSZY33L6特有基因,一部分为功能未知的基因,其他包括复制、重组和修复、转录、细胞周期控制、细胞分裂、染色体分割、细胞壁/膜/膜生物发生、无机离子的转运和代谢、碳水化合物的运输和代谢、氨基酸的运输和代谢等相关基因。通过KEGG注释,两株罗伊氏乳杆菌在甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢、淀粉和蔗糖代谢、半乳糖代谢等通路上存在基因个数差异,这些差异可能是导致效果不同的部分原因。
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