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肥胖引起的肠道菌群改变与Paneth细胞内质网应激的关系研究
结题报告
批准号:
31401488
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
25.0 万元
负责人:
郭秀兰
依托单位:
学科分类:
C2005.食品与肠道菌群
结题年份:
2017
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
唐仁勇、苟兴华、杨世勇、周朝伟、李般程
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中文摘要
肠道微生物作为肥胖发展的机体环境因素之一日益受到研究者的关注,但宿主在肥胖过程中调节肠道菌群的机制尚不清楚。本项目基于目前Paneth细胞(PC)抗菌肽及其内质网(ER)应激与肥胖和肠道菌群方面的研究,采用本项目组已建立的检测肠道菌群方法,拟用高脂日粮诱导正常小鼠产生肥胖,在肥胖发展过程中测定小鼠的PC ER应激、抗菌肽表达及肠道菌群数量,在小鼠上论证高能日粮诱导肥胖可能导致PC ER应激,并造成其分泌的抗菌肽表达减少的假说,初步判定PC ER应激可能与肠道菌群的关系;继而在肥胖小鼠中使用ER应激调节物,以弄清PC ER应激及其抗菌肽表达变化是否为肥胖宿主调节肠道菌群的途径之一;最后用益生素饲喂肥胖小鼠改变肠道菌群,并考察对PC ER应激及其抗菌肽表达的影响,揭示其与肠道菌群的关系。开展本研究可进一步认识调节肠道菌群和肥胖发展的潜在机制,并为深入开展肥胖控制研究提供相关科学依据。
英文摘要
The gut microbiota has attracted much attention as an environmental factor involved in the development of obesity, but less is known about host factors that may regulate the composition of this ecosystem. This research based on the studies about Paneth cell (PC) antimicrobial peptides (AMPs), endoplasmic reticulum (ER) stress, obesity and gut bacteria. Firstly, using our method for detecting gut bacteria, we plan to induce the nomal mice producing obesity, determine PC ER stress, PC AMPs expression and gut microbiota quantity during the development of obesity, demonstrate hypothesis that obesity may result in PC ER stress and decreasing expression of PC AMPs in the mice, and assess initially the possible relationship of PC ER stress and gut bacteria. Secondly, supplying ER stress regulator to obese mice to investigate whether PC ER stress and its AMPs expression changes may be one of the pathways through which obese host regulate gut microbiota. Finally, regulation of gut flora in obese mice using prebiotics to evaluate the effect of gut bacteria on PC ER stress and its AMPs expression, and reveal their relationship. This study may further know about the underlying mechanisms of regulating gut bacteria and development of obesity, and provide reference to control of obesity.
肠道微生物作为肥胖发展的机体环境因素之一日益受到研究者的关注,但宿主在肥胖过程中调节肠道菌群的机制尚不清楚,且肥胖造成的肠道菌群变化与Paneth细胞内质网(ER)应激及其抗菌肽表达改变之间的关系尚缺乏直接证据。本项目基于课题组前期在肠道菌群方面的研究基础,首先开展高脂日粮阶段性饲喂小鼠诱导了肥胖,并发现高脂日粮首先引发了肠道菌群的变化,继而改变Paneth细胞抗菌肽的表达和全身性炎症因子的水平,说明高脂日粮可能是引发肠道菌群改变的直接原因,它可能通过改变肠道菌群造成肠道的炎症,而这是发生在全身性炎症因子增加之前的,这更突出了肠道菌群在引发肠道炎症中的重要性,更显示了日粮本身对肠道菌群组成影响的关键作用。. 本项目后续在高脂日粮中添加益生素芦丁、菊粉和不同水平的槲皮素,考察其对肥胖、肠道菌群、炎症及其Paneth细胞 ER应激的影响。高脂日粮增加了血浆中LPS和炎性因子的水平,并诱导造成了小肠Paneth细胞的ER应激。而高脂日粮添加芦丁缓解其诱导的体重和体脂水平的增加,芦丁联合菊粉和低剂量槲皮素的添加则没有降低体重,但都降低了高脂日粮诱导的炎性反应和Paneth细胞的ER应激,并抑制了Firmicutes/Bacteroidetes比值的上升,缓解了高脂日粮造成的肠道细菌紊乱。而添加高剂量的槲皮素并没有进一步改善肥胖及其炎症和肠道菌群紊乱,反而显著增加肠道中Proteobacteria的丰度,并增加LPS水平,这可能不利于肠道菌群和宿主的健康发展。相关性分析显示Firmicutes/Bacteroidetes比值与血浆中LPS水平呈正相关,而LPS水平又与Paneth细胞 ER应激marker的表达量呈正相关,因此芦丁和低剂量槲皮素的添加对炎性反应和ER应激的缓解可能是通过对肠道健康微生态结构的恢复来起作用的。本研究揭示了膳食是肠道菌群的主要影响因素,而日粮中添加芦丁和低剂量的槲皮素可以有效维持肠道的健康生态,并降低高脂日粮引发的炎性反应和Paneth细胞 ER应激,从营养膳食方面为肥胖及其炎症控制提供了防治措施,也为开发具有降低肥胖及减缓炎症作用的功能性食品提供理论依据。
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Alteration of Gut Microbiota Prior to Changes of Paneth Cell-antimicrobial Peptides in High Fat-induced Obese Mice
高脂肪诱导的肥胖小鼠中潘氏细胞抗菌肽变化之前肠道微生物群的变化
DOI:--
发表时间:2016
期刊:The FASEB Journal
影响因子:--
作者:郭秀兰
通讯作者:郭秀兰
High Fat Diet Alters Gut Microbiota and the Expression of Paneth Cell-Antimicrobial Peptides Preceding Changes of Circulating Inflammatory Cytokines.
高脂肪饮食改变肠道微生物群和潘氏细胞抗菌肽的表达,先于循环炎症细胞因子的变化
DOI:10.1155/2017/9474896
发表时间:2017
期刊:Mediators of inflammation
影响因子:4.6
作者:Guo X;Li J;Tang R;Zhang G;Zeng H;Wood RJ;Liu Z
通讯作者:Liu Z
DOI:--
发表时间:--
期刊:食品研究与开发
影响因子:--
作者:卢玉容;郭秀兰
通讯作者:郭秀兰
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