“肠道菌群-microRNAs轴”介导藻蓝色素干预糖代谢的分子机制研究
批准号:
32072231
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
郝帅
依托单位:
学科分类:
食品与肠道菌群
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
郝帅
中文摘要
随着我国居民生活质量的不断提高,“营养过剩”引起的糖代谢失调已成为威胁我国人民健康的重要问题之一。藻蓝色素是一种源于海洋藻类的天然食品活性因子,有研究表明藻蓝色素能够通过调节肠道菌群和microRNA的表达改善机体的糖代谢稳态,但它们之间的具体互作机制尚不清楚。本项目以“肠道菌群-miRNAs轴”互作体系为研究模型,借助miRNA转录组、肠道菌群多样性以及非靶向代谢组的多组学联合分析技术为研究手段,考察糖代谢调控过程中miRNA、肠道菌群及其代谢物的变化规律;通过靶点预测和突变技术探究miRNA的靶基因;利用粪菌移植和体内转染技术解析肠道菌群与miRNA的互作关系;最终结合Metacore分析软件解析藻蓝色素改善糖代谢的分子机制。研究成果将从机体水平阐明“肠道菌群-miRNAs轴”参与调控糖代谢的途径,为我国居民“营养膳食”改善糖代谢稳态提供指导依据,具有重要的理论研究意义和实际应用价值。
英文摘要
With the continuous improvement of nutrition intake level and quality of life, the imbalance of glycometabolism caused by “overnutrition” has become one of the important problems threatening our health. Phycocyanin is a type of food active factor which derived from marine algae. Studies have shown that phycocyanin can improve the body’s glycometabolism homeostasis through regulating gut microbiota and microRNA expression, but the specific regulatory mechanism between them is still unclear. In this project, the “gut microbiota-miRNA axis” interaction system was used as the research model, and the multi-omics combined analysis technology including miRNA transcriptome, gut microbiota diversity and non-targeted metabolome was employed to investigate the change patterns of miRNA, gut microbiota and their metabolites in regulating glycometabolism. The target genes of miRNA were investigated by target mutation technique. Fecal microbiota transplantation and in vivo transfection techniques were used to analyze the interaction relationship between gut microbiota and miRNA. Finally, the molecular mechanism of phycocytanin-regulated improving glycometabolism process was analyzed by Metacore analysis software. The research results will elucidate the regulatory pathway of “gut microbiota-miRNA axis”-invloved regulation process of glycometabolism, and provide guidance for Chinese residents to improve the homeostasis of glycometabolism through “nutritious diet”, which has important theoretical significance and practical application value.
随着我国居民生活质量的不断提高,“营养过剩”引起的糖代谢失调已成为威胁我国人民健康的重要问题之一。藻蓝色素是一种源于海洋藻类的天然食品活性因子,有研究表明藻蓝色素能够通过调节肠道菌群和microRNA的表达改善机体的糖代谢稳态,但它们之间的具体互作机制尚不清楚。本项目以藻蓝色素为主要研究对象,从非编码RNA及其靶分子调控轴为研究切入点,从动物水平和细胞模型上系统性地挖掘了藻蓝色素改善糖代谢的调控作用和分子机制。研究结果显示,藻蓝色素功能活性肽PCP3能够显著降低由油酸引起的体外HepG2和SMMC-7721细胞内糖代谢的异常,细胞内糖代谢相关信号分子的表达也发生逆转。动物实验结果也显示PCP3能够显著降低糖尿病小鼠的血糖水平、血液胰岛素水平和糖化血红蛋白的含量,同时改善小鼠的糖代谢相关分子指标。通过高通量测序发现LINC00852长链非编码RNA可能参与PCP3改善糖代谢的调控过程。双荧光素酶报告实验结果显示LINC00852-miR-29a-3p-LAMTOR1存在直接靶向调控作用。细胞表型实验结果显示,采用ASO干预LINC00852的表达,以及采用miRNA mimic转染超表达miR-29a-3p的表达量,或者利用siRNA干扰LAMTOR1的细胞表达水平,均能够显著降低HepG2和SMMC-7721的糖代谢异常水平,回调由氧代谢异常引起的细胞内糖代谢调控分子的表达异常情况,同时降低细胞的氧化应激水平。以上研究结果表明,藻蓝色素功能活性肽PCP3具有显著改善小鼠和细胞糖代谢水平的作用,同时其调控机制涉及一条重要的非编码RNA轴LINC00852-miR-29a-3p-LAMTOR1,本研究结果能够为改善糖代谢异常人群提供重要的理论基础,同时能够为藻蓝色素功能活性肽的开发和应用提供重要的数据支持,也为食品营养和功能性食品添加剂开拓新的应用前景。
基于肠道“3D”类器官模型解析细胞自噬参与藻蓝色素改善肠屏障的分子机制研究
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批准号:--
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项目类别:面上项目
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资助金额:54万元
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批准年份:2022
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负责人:郝帅
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依托单位:
基于“动态”蛋白质组技术对藻蓝色素蛋白生物合成及组装机制的研究
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批准号:31701575
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:25.0万元
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批准年份:2017
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负责人:郝帅
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依托单位:
国内基金
海外基金