饮食和喂养模式影响肠道微生物组的昼夜动态
从属关系
- PMID:25470548
- PMCID:PMC4255146
- DOI:10.1016 / j.cmet.2014.11.008
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饮食和喂养模式影响肠道微生物组的昼夜动态
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文摘
肠道微生物和日常喂养/禁食周期影响宿主代谢和导致肥胖和代谢疾病。然而,这种关系的基本特征和喂养/禁食周期之间的肠道微生物组是未知的。我们的研究表明,肠道微生物组是高度动态的,表现出日常周期性波动成分。食源性肥胖抑制了每日喂/禁食节奏和减少许多这样的周期性波动。Time-restricted喂养(基金会),合并到夜间喂养的阶段,部分恢复这些周期性波动。此外,扶轮基金会,防止肥胖和代谢疾病,影响细菌宿主代谢影响。周期性的改变肠道微生物组喂养/禁食节奏有助于肠道微生物群落的多样性和可能代表一种机制,通过这种机制肠道微生物影响宿主代谢。因此,喂养模式和时间的收获,除了饮食之外,是重要的参数在评估微生物对宿主代谢的贡献。
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数据
(一个)研究设计。NA老鼠随意进入正常的食物。FA老鼠随意访问HFD。英国《金融时报》的小鼠(ZT型13-21)HFD 8个小时的访问。从我们之前的研究结果复制(Hatori et al ., 2012)。(B)线路图显示的平均周体重(g±SEM)小鼠在不同条件(n = 24 /条件)。老鼠FA小鼠体重增加,而英国《金融时报》,尽管在HFD与NA控制是没有区别的。相比* p < 0.05 (NA)。(C)腹腔内葡萄糖耐量测试(平均±SEM)表明,扶轮基金会是预防糖尿病(n = 6 /条件)。相比* p < 0.05 (NA)。(D总值)检查、FA肝脏脂肪变性,而英国《金融时报》肝脏没有。(E)血清胆固醇量化每组(n = 6)。测量(平均±SEM)进行两次。* p < 0.05(相比NA和英尺)。
(一个)的比例饼图显示自行车和环状结构辣子鸡(在所有条件)在NA老鼠(n = 18)。(B)上双重解释线图,第二个周期的重复第一个周期后,虚线:显示的平均百分比读(±SEM)三个最主要类群在每个时间点每个时间点(n = 3)。黑色和白色框显示灯和灯,分别。黄色框显示当小鼠获得食物。彩色星号在年底线图显示哪些门是一句他骑车基于分析(即ADJ.P < 0.05和BH.Q。< 0.05)。因为它需要食物丸> 1小时到达盲肠(Padmanabhan et al ., 2013),较低的酒吧图表显示的平均百分比读取(±SEM, n = 9)黑暗/主动喂养阶段(ZT型17、21和1),和光线/不活跃的禁食期(ZT型5、9和13)。* p < 0.05。(C)排名前十的辣子鸡(基于百分比读取)是一个极坐标图中描述。弧度表示OTU高峰的阶段,距离中心的平均百分比读在所有时间点,和每一个点的半径表示循环的振幅。圆圈表示的颜色的门OTU:厚壁菌门(粉红色),拟杆菌(蓝色),和Verrucomicrobia(绿色)。黑弧左侧的情节表明光/暗周期。黄色弧描绘获得食物。底部的极坐标图显示了一个放大的视图内圈(10%)的极坐标图。这些描述也适用于面板FA老鼠(D, E, F老鼠)和英国《金融时报》(G H,我)。
日活动的几个厚壁菌门课程包括(一个)杆菌(B)梭状芽胞杆菌,(C)Erysipelotrichia。线图(左)显示百分比的双重解释读取(±SEM, n = 3 /时间点)为一个特定的类从所有三个条件。条件不同颜色(见图例)。彩色星号在年底线图显示哪些条件一句他自行车的基础上分析。酒吧图表(在每个面板右上方)显示百分比总读(±SEM, n = 18)为特定类平均每个条件在所有时间点。柱状图(每个面板的左下角)显示百分比读取(±SEM, n = 9)表示当灯/光。直方图(每个面板的右下角)显示百分比读取(±SEM, n = 9)表示当食物从夜间喂养已经达到了盲肠(ZT型17日21日1),在相对禁食(ZT型5、9、13;见图2和Padmanabhan et al ., 2013)。* p < 0.05。(D)堆叠柱形图显示每个家庭的平均百分比读取包含为每个条件>阅读总量的5%。
周日的活动(一个)属乳酸菌,(B)属Lactococcus, (C)属Oscillibacter, (D)其他属Ruminococcaceae家庭。对于每一个,都有一个双重解释的百分比读取(±SEM, n = 3 /时间点)三个条件。彩色星号在年底线图显示哪些条件一句他自行车的基础上分析。(C)钠的条件是排除在情节但图中可以看到自己。这是紧随其后的是一个百分比的柱状图总读(±SEM, n = 18),这属包括在每一个条件,一个百分比的柱状图读取(±SEM, n = 9)表示当灯/灯和百分比的柱状图读取(±SEM, n = 9)表示当食物从夜间喂养已经达到了盲肠(ZT型17日21日1),在相对禁食(ZT型5、9、13;见图2和Padmanabhan et al ., 2013)。Genera-based主成分分析(PCA)的NA和FA老鼠(E老鼠)和FA和英国《金融时报》(F)。绿色向量显示特定的轴,属占大部分的可变性。在(F),虚线显示趋势线的PCA和英国《金融时报》的老鼠,这是明显不同(p < 0.05,两个种群的方差分析)。
(一个)香农有效的物种(α-diversity或intra-sample多样性;±SEM, n = 3 /时间点)为每个条件和时间点。(B)盒子,晶须的香农有效的物种(α-diversity)和(C)丰富平均在所有时间点(n = 18)。(D)稀疏和(E)rank-abundance曲线的平均读取(n = 18 /条件)。Dissimilary(β-diversity) (F)样品在相同的条件(除来自同一个时间点)和(G)样本不同的条件。所有盒子里情节,胡须显示最小值和最大值,盒子是25 - 75,线路中间。* p < 0.05。
平均相对量化的(一个)木糖和(B)半乳糖(±SEM)在老鼠的粪便HFD (n = 4 /条件,从单独的笼子里)。直方图左边显示平均在所有样本收集(n = 8)。直方图上正确显示从黑暗与光明收集的样本之间的差异(n = 4)。参见图S6A NA的结果。(C)平均绝对量化(±SEM)初级,二级,tauro-conjugated粪便中胆汁酸。虚线连接相似的胆汁酸在条件允许简单的比较。CA:胆盐,CDCA: chenodeoxycholate MCA: Muricholate(α- b:β-,g:γ- w:ω-),DCA:脱氧胆酸盐,UDCA: ursodeoxycholate, LCA: lithocholate, T -:约瑟夫-。* * * p < 0.05, p < 0.01。
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