白藜芦醇的肠道菌群代谢物通过激活SIRT1信号通路调节脂肪代谢的机制研究
批准号:
32101959
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
王盼
依托单位:
学科分类:
食品与肠道菌群
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
王盼
中文摘要
肠道菌群代谢物是膳食营养发挥作用的重要桥梁。白藜芦醇(RSV)是一种存在于葡萄、花生中的多酚类物质,可通过激活SIRT1信号通路调节脂肪代谢,但近年来的研究对RSV直接激活SIRT1的作用提出了质疑。申请人前期研究发现,在肠道菌群的作用下RSV被转化为4-羟基苯乙酸(4-HPA)、4-羟基苯丙酸等代谢物,并在细胞实验中证明了4-HPA改善脂肪代谢的作用。由此提出科学假设:RSV经肠道菌群降解产生的代谢物(4-HPA)通过激活SIRT1信号通路,调节脂肪代谢。本研究拟在高脂小鼠模型上系统评价4-HPA调节脂肪代谢的作用,并利用抗生素处理,探究RSV是否依赖4-HPA改善脂肪代谢;进一步在体内、体外模型中,基于SIRT1信号通路,使用RNA干扰、小分子抑制剂等探究4-HPA调节脂肪氧化及脂肪棕色化的分子机制。研究成果为靶向调控肠道菌群代谢物改善脂肪代谢提供膳食营养干预新方法。
英文摘要
The gut microbial metabolites play a key role in linking dietary nutrients and beneficial effects. Resveratrol, a polyphenol in grapes and peanuts, is shown to improve adipose browning and lipid metabolism through SIRT1 pathway. However, it was recently shown that RSV might not activate SIRT1 directly. Our previous results demonstrate that RSV could be degraded by the gut microbiota to product 4-hydroxyphenylacetic acid (4-HPA) and 3-hydroxyphenylpropionic acid. Furthemore, in vitro 4-HPA improve lipid metabolism. Then we put forward a scientific hypothesis: RSV activates SIRT1 signaling through the gut microbiota metabolites (4-HPA), then improve lipid metabolism. In this project, the beneficial effects of 4-HPA on lipid metabolism will be evaluated in high-fat-diet fed mouse model. Next, antibiotic treatment will be used to verify the protective effect of RSV depend on the 4-HPA. Furthermore, based on the SIRT1 pathway, the molecular mechanism of 4-HPA accelerated fatty acid oxidation and improved adipose browning will be fully elucidated in vitro and in vivo by using molecular biology technique.Our study will provide a new method of dietary nutrition intervention to improve lipid metabolism through targeted modification of the gut microbial metabolites.
白藜芦醇(RSV)是一种存在于葡萄、花生、虎杖中的多酚类物质,被证明可通过激活SIRT1信号通路调节脂肪代谢,然而,近年来的研究对RSV直接激活SIRT1的作用提出了质疑。肠道菌群代谢物是膳食营养发挥作用的重要桥梁,项目创新性的揭示了RSV通过调控肠道菌群代谢轴激活SIRT1通路发挥调节脂代谢的作用。结果发现RSV补充能够改善由高脂饮食(High-fat-diet, HFD)引起的肠道菌群失调,增加具有降脂活性的肠道微生物丰度,包括Akkermansia、Bacteroides和Blautia。通过抗生素诱导的菌群耗竭和粪菌移植,进一步证实肠道菌群在RSV介导的抗肥胖作用中的关键作用,RSV补充能够有效缓解HFD诱导的体重增加、组织病理学损伤、葡萄糖代谢紊乱及系统性炎症。代谢组学分析显示RSV补充显著增加肠道微生物来源的酚酸类代谢产物4-羟基苯乙酸(4-hydroxyphenylacetic acid, 4-HPA)的水平。值得注意的是,4-HPA处理可以逆转HFD饲养小鼠的肥胖和葡萄糖耐受异常。此外,4-HPA处理显著调控SIRT1信号通路,诱导白色脂肪组织中米色脂肪和产热特异性标志物的表达,利用SIRT1抑制剂EX527处理后4-HPA的有益作用被削弱。综上所述,本项目系统揭示RSV通过肠道微生物衍生的4-HPA-SIRT1轴发挥降脂功效,证实了肠道菌群代谢物作为肥胖预防潜在靶点的前景。
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