摘要
肥胖和2型糖尿病与轻度炎症和肠道菌群组成的特异性变化有关1,2,3.,4,5,6,7。我们之前已经证明了Akkermansia muciniphila防止小鼠肥胖和相关并发症的发展8。然而,这种保护作用的潜在机制尚不清楚。此外,敏感性答:muciniphila氧气和动物源性化合物在其生长介质中的存在目前限制了人类医学转化方法的发展9。我们在这里通过展示来解决这些问题答:muciniphila在与人类管理相容的合成培养基上生长时保持其功效。出乎意料的是,我们发现巴氏消毒答:muciniphila增强其减少小鼠脂肪堆积、胰岛素抵抗和血脂异常的能力。这些改善与宿主尿液代谢组学特征和肠道能量吸收的调节显著相关。我们证明了Amuc_1100,一种从葡萄外膜分离的特异性蛋白答:muciniphila与toll样受体2相互作用,在用于巴氏灭菌的温度下稳定,改善肠道屏障,并部分再现细菌的有益作用。最后,我们展示了活的或巴氏消毒的答:muciniphila在合成培养基上生长对人体是安全的。这些发现为不同制剂的使用提供了支持答:muciniphila作为针对人类肥胖和相关疾病的治疗选择。
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参考文献
秦,等。2型糖尿病患者肠道微生物群的宏基因组相关性研究自然490, 55-60(2012)。
Le Chatelier, E.等。人类肠道微生物群的丰富度与代谢标志物相关。自然500, 541-546(2013)。
福斯隆德,K.等。人类肠道微生物群中2型糖尿病和二甲双胍治疗特征的解开。自然528, 262-266(2015)。
Ridaura, V.K.等人。肥胖双胞胎肠道菌群调节小鼠代谢。科学341, 1241214(2013)。
特恩博,P.J.等。一种与肥胖相关的肠道微生物群,其能量收集能力增加。自然444, 1027-1031(2006)。
Cani, P.D.等。代谢性内毒素血症引发肥胖和胰岛素抵抗。糖尿病56, 1761-1772(2007)。
Everard, A.等。肠上皮MyD88是根据营养状况调节宿主代谢向肥胖转变的传感器。Commun Nat。5, 5648(2014)。
Everard, A.等。相互之间的Akkermansia muciniphila肠上皮控制饮食引起的肥胖。Proc。国家的。学会科学。美国110, 9066-9071(2013)。
Derrien, M., Vaughan, e.e., Plugge, C.M.和de Vos, W.M.Akkermansia muciniphilaGen. nov., sp. nov.,一种人类肠道粘液降解细菌。Int。j .系统。另一个星球。Microbiol。54, 1469-1476(2004)。
Collado, m.c., Derrien, m.m., Isolauri, E., de Vos, W.M. & Salminen, S.肠道完整性和Akkermansia muciniphila一种存在于婴儿、成人和老年人肠道微生物群中的降解黏液的成员。达成。环绕。Microbiol。73, 7767-7770(2007)。
Derrien, M., Collado, M.C, Ben-Amor, K., Salminen, S. & de Vos, W.M.黏液蛋白降解器Akkermansia muciniphila是人体肠道中丰富的居民。达成。环绕。Microbiol。74, 1646-1648(2008)。
Dao, M.C.等。Akkermansia muciniphila在饮食干预肥胖期间改善代谢健康:与肠道微生物丰富度和生态的关系。肠道65, 426-436(2016)。
Shin, N.R.等。增加了Akkermansia二甲双胍诱导的鼠群改善饮食诱导的肥胖小鼠的葡萄糖稳态。肠道63, 727-735(2014)。
Org, E.等。宿主-肠道菌群相互作用的遗传和环境控制。基因组Res。25, 1558-1569(2015)。
彭光超,徐志辉。热杀的有效性和安全性乳酸菌paracasei用于治疗室内尘螨引起的常年性变应性鼻炎。Pediatr。过敏Immunol。16, 433-438(2005)。
酒井,T.等人。乳杆菌OLL2712调节高脂饮食C57BL/6小鼠的葡萄糖代谢。j .减轻。科学。Vitaminol。(东京)59, 144-147(2013)。
Chevalier, C.等。肠道微生物群在寒冷期间协调能量稳态。细胞163中文信息学报,1360-1374(2015)。
杜马斯,M.E.等。代谢谱揭示了胰岛素抵抗小鼠肠道微生物群对脂肪肝表型的贡献。Proc。国家的。学会科学。美国103, 12511-12516(2006)。
Koeth, R.A.等人。肠道菌群代谢左旋肉碱(红肉中的一种营养物质)会促进动脉粥样硬化。Nat,地中海。19, 576-585(2013)。
贝内特,B.J.等人。三甲胺- n -氧化物是一种与动脉粥样硬化相关的代谢物,表现出复杂的遗传和饮食调节。细胞金属底座。17, 49-60(2013)。
Miao, J.等。含黄素单加氧酶3在糖尿病相关动脉粥样硬化中的潜在作用。Commun Nat。6, 6498(2015)。
年代,J。,林,Vanhoutte,点,哇,漫画&徐。Akkermansia muciniphila预防动脉粥样硬化通过防止代谢内毒素引起的炎症Apoe−−/老鼠。循环133, 2434-2446(2016)。
Shi, H.等。TLR4与先天免疫和脂肪酸诱导的胰岛素抵抗有关。j .中国。投资。116, 3015-3025(2006)。
肠上皮中的toll样受体信号传导:细菌识别如何塑造肠道功能。Nat, Rev. immuno1。10, 131-144(2010)。
Vijay-Kumar, M.等人。缺乏toll样受体5小鼠的代谢综合征和肠道微生物群改变。科学328, 228-231(2010)。
Reunanen等。Akkermansia muciniphila粘附于肠细胞,增强上皮细胞层的完整性。达成。环绕。Microbiol。81, 3655-3662(2015)。
奥特曼等人。植物外膜蛋白质组学研究Akkermansia muciniphila揭示了暴露在人体肠道中的一系列新蛋白质。前面。Microbiol。7, 1157(2016)。
Taniguchi, c.m., Emanuelli, B. & Kahn, C.R.信号通路中的关键节点:对胰岛素作用的见解。Nat. Rev. Mol.细胞生物学。7, 85-96(2006)。
Liu, Z.等。高脂饮食诱导肝脏胰岛素抵抗和突触可塑性损伤。《公共科学图书馆•综合》10, e0128274(2015)。
Muccioli, G.G.等人。内源性大麻素系统将肠道微生物群与脂肪形成联系起来。摩尔。系统。医学杂志。6, 392(2010)。
Cario, E, Gerken, G. & Podolsky, D.K. toll样受体2通过调节上皮屏障功能控制粘膜炎症。胃肠病学132中文信息学报(英文版),2007)。
顾,M.J.等。脱氧缬酚损伤的猪肠上皮细胞中toll样受体2信号的屏障保护作用。兽医。Res。47, 25(2016)。
Cani, P.D.等。内源性大麻素——在肠道微生物群和宿主代谢之间的十字路口。纳特,内分泌专家。12, 133-143(2016)。
Everard, A.等。益生元治疗小鼠的微生物组揭示了肥胖期间参与宿主反应的新靶点。ISME J。8, 2116-2130(2014)。
张晓明,张晓明,张晓明,张晓明,张晓明,张晓明,等这种乳酸菌NCIMB 30242补充胶囊:一项随机对照试验。毒物与药物学。63科学通报,313-320(2012)。
伯顿,J.P.等人。评价口服益生菌的安全性和人体耐受性唾液链球菌K12:一项随机、安慰剂对照、双盲研究。食品化学。Toxicol。49, 2356-2364(2011)。
Wind, r.d., Tolboom, H., Klare, I., Huys, G. & Knol, J.益生菌菌株的耐受性和安全性乳杆菌PRSF-L477:一项在健康志愿者中进行的随机、双盲安慰剂对照试验。Br。j .减轻。104, 1806-1816(2010)。
Everard, A.等。遗传性肥胖和饮食诱导瘦素抵抗小鼠肠道菌群和糖脂代谢对益生元的反应糖尿病60, 2775-2786(2011)。
布朗,C.T.等。肠道微生物组宏基因组学分析提示了1型糖尿病自身免疫发展的功能模型。《公共科学图书馆•综合》6, e25792(2011)。
Png, C.W.等。在IBD粘膜中流行率增加的溶粘菌增加了其他细菌对粘蛋白的体外利用。点。j .杂志。105, 2420-2428(2010)。
唐娜,A.C.等人。高精度高通量质子核磁共振光谱的人尿,血清和血浆的大规模代谢表型。分析的化学。86, 9887-9894(2014)。
张磊,M. & Skurnik, M.−米+突变体的鼠疫enterocoliticaO:8血清型及其在利用mini-Tn5衍生物和脂多糖特异性噬菌体构建粗突变体中的应用j . Bacteriol。176, 1756-1760(1994)。
致谢
我们要感谢A. Barrois, H. Danthinne, M. De Barsy, r . m。戈培尔和T.普林格尔提供了出色的技术援助;s.m atamoros在组织取样过程中提供有益的讨论和帮助;参与这项研究的人。C. Druart的研究员职位由瓦隆地区的第一分拆补助金(公约1410053)支持。wm.d.v.瓦赫宁根和赫尔辛基实验室的研究部分得到了ERC高级资助250172(内部微生物),SIAM重力资助024.002.002和荷兰科学研究组织的斯宾诺莎奖,以及芬兰科学院的资助137389,141140和1272870。P.D.C.是FNRS(公约J.0084.15,公约3.4579.11)、PDR(研究项目,公约:T.0138.14)和ARC(研究行动,公约:12/17-047)赠款的接受者。这项工作得到了FRFS-WELBIO的支持,并获得了WELBIO-CR-2012S-02R的资助。这项工作部分得到了Baillet Latour基金(2015年医学研究资助)、比利时瓦隆地区(公约1410053)的第一分拆资助(FSO)和FP7 METACARDIS (HEALTH-F4-2012-305312)的支持。P.D.C.是2016年POC ERC资助(欧洲研究理事会,Microbes4U_713547)和2013年ERC启动资助(启动资助336452-ENIGMO)的接受者。
作者信息
作者及单位
贡献
P.D.C.和W.M.d.V.构思了这个项目。P.D.C.负责临床前和临床方面,W.M.d.V.负责微生物的培养和表达。P.D.C.和hp设计小鼠实验,进行实验并解释所有结果,生成图表并撰写稿件;a.e., C. Druart, M.V.H, L.G.和C. Depommier进行了实验。j。c。A.M.和m。e。d表演1H-NMR和UPLC-MS代谢组学分析。nmd提供了试剂和分析工具。t.d., L.L.和L.O.M.分析了血浆脂蛋白谱。c.b., k.c.h.v.d.a., h.p., c.d ruart和S.A.进行了培养和巴氏消毒答:muciniphila。jk产生并纯化了Amuc_1100*,通过A.B.对其进行了结构分析在体外分析答:muciniphilaAmuc_1100*信号传递由N.O.和c.b.j.p.t, m.p.h., a.l., d.m., a.e., c.d ruart, c.d depmier, W.M.d.V.和P.D.C.设计。d.m., a.l., M.P.H.和j.p.t.筛选受试者并参与随访。a.e., C. Druart, C. Depommier和P.D.C.在研究过程中跟踪研究对象。所有作者讨论结果并批准稿件。
相应的作者
道德声明
相互竞争的利益
a.e., c.d ruart, p.d.c., C.B.和W.M.d.V.是专利申请的发明人答:muciniphila以及它在治疗肥胖和相关疾病中的作用。
补充信息
补充数据及文字
补充图1-7及补充表1-4 (PDF 3377kb)
权利和权限
关于本文
引用本文
Plovier, H, Everard, A, Druart, C。et al。纯化的膜蛋白Akkermansia muciniphila或者巴氏灭菌的细菌可以改善肥胖和糖尿病小鼠的新陈代谢。Nat地中海23, 107-113(2017)。https://doi.org/10.1038/nm.4236
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DOI:https://doi.org/10.1038/nm.4236
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