条文本gydF4y2Ba
文摘gydF4y2Ba
客观的gydF4y2Ba越来越流行的肥胖和2型糖尿病(T2D)演示了常规治疗的失败来遏制这些疾病。肠道微生物群提出了作为一个关键球员食源性T2D的病理生理学。重要的是,蔓越莓(gydF4y2BaVaccinium macrocarpongydF4y2Ba爱)与许多有益健康的影响。我们旨在调查的代谢影响蔓越莓提取物(CE)高脂肪/高蔗糖(仁人家园能够)喂老鼠和确定其顺向抗糖尿病的影响与调节肠道微生物群。gydF4y2Ba
设计gydF4y2BaC57BL / 6 j小鼠喂养食物或仁人家园能够饮食。HFHS-fed老鼠强饲法每日与车辆(水)或CE(200毫克/公斤)8周。肠道微生物群的构成是评估通过分析16 s rRNA 454焦磷酸测序的基因序列。gydF4y2Ba
结果gydF4y2BaCE治疗减少HFHS-induced发现体重增加和内脏肥胖。CE治疗也减少了肝脏重量和甘油三酯积累与钝化肝脏氧化应激和炎症。CE政府改善胰岛素敏感性,揭示了改善胰岛素耐受性,降低内稳态模型评估胰岛素抵抗和减少glucose-induced高在口服葡萄糖耐量试验。CE治疗发现降低肠道甘油三酸酯含量,减轻肠道炎症和氧化应激。有趣的是,CE治疗mucin-degrading细菌的比例明显增加gydF4y2BaAkkermansiagydF4y2Ba在我们的宏基因组样本。gydF4y2Ba
结论gydF4y2BaCE通过改善仁人家园能够产生有益的代谢影响食源性代谢综合征的特点,这是与比例的增加有关gydF4y2BaAkkermansiagydF4y2Ba种虫害的数量。gydF4y2Ba
- 肥胖gydF4y2Ba
- 糖尿病gydF4y2Ba
- 生命起源以前的gydF4y2Ba
- 肠道通透性gydF4y2Ba
- 肠道细菌gydF4y2Ba
来自Altmetric.com的统计gydF4y2Ba
本研究的意义gydF4y2Ba
已知在这个问题上是什么?gydF4y2Ba
美国蔓越莓(Vaccinium macrocarpon爱),水果广泛使用在北美和多酚类物质的重要来源,是被认为是一个有前途的战略对代谢综合征。gydF4y2Ba
蔓越莓施加显著的需要细心的影响,包括抗炎、抗菌效果。gydF4y2Ba
肠道微生物群组成在能源中起着决定性作用体内平衡调节能量平衡,葡萄糖代谢和慢性炎症状态与obesity-induced胰岛素抵抗有关。gydF4y2Ba
增加mucin-degrading物种的比例gydF4y2BaAkkermansia muciniphilagydF4y2Ba与代谢综合征的保护功能。gydF4y2Ba
有什么新发现吗?gydF4y2Ba
蔓越莓提取物(CE)政府减少食源性体重增加及内脏肥胖,这是降低肝、肠道和血浆甘油三酯积累,削弱了炎症和氧化应激。gydF4y2Ba
CE政府改善胰岛素敏感性,揭示了改善胰岛素耐受性,降低内稳态模型评估胰岛素抵抗和减少glucose-induced高在口服葡萄糖耐量试验。gydF4y2Ba
CE治疗预防全身的高脂肪和高蔗糖(仁人家园能够)增加循环脂多糖(即代谢内毒素)。gydF4y2Ba
CE政府与小鼠的肠道微生物群的一个重要转变的相对丰度明显增加gydF4y2BaAkkermansiagydF4y2Ba在CE-treated HFHS-fed动物。gydF4y2Ba
它会如何影响临床实践在可预见的未来吗?gydF4y2Ba
迄今为止,这是第一次报告的一种水果提取施加重大影响的存在gydF4y2BaAkkermansiagydF4y2Ba肠道菌群的食源性肥胖的动物模型。gydF4y2Ba
操纵我们的发现提供了强有力的证据表明营养肠道微生物群的CE政府可能改善肥胖和2型糖尿病患者的代谢。gydF4y2Ba
AkkermansiagydF4y2Ba可能成为一个有趣的生物标志物的积极影响植物化学物质对健康和其他营养干预。gydF4y2Ba
介绍gydF4y2Ba
2型糖尿病(T2D)和心血管疾病(CVD)是众所周知的后果的结合病理条件定义为代谢综合征,包括肥胖、高血糖症,葡萄糖耐受不良,dyslipidaemia、胰岛素抵抗和高血压。gydF4y2Ba1gydF4y2BaT2D的特点是一个复杂的遗传背景和环境之间相互作用的影响,如饮食习惯,导致胰岛素抵抗状态。gydF4y2Ba2 -gydF4y2Ba,gydF4y2Ba4gydF4y2Ba胰岛素抵抗的分子机制和相关的代谢改变的发病相关的低级的亚临床炎症,导致增加促炎细胞因子的释放和行动,从而阻碍胰岛素受体信号在骨骼肌、肝脏、肠和脂肪组织。gydF4y2Ba5 -gydF4y2Ba,gydF4y2Ba10gydF4y2Ba此外,肠道上皮细胞,连同其殖民细菌,代表了第一个网站的饮食和宿主免疫系统之间的相互作用。这样的交互可以影响肠道微生物群的组成,gydF4y2Ba11gydF4y2Ba进而直接影响内脏免疫内稳态和肠道通透性。gydF4y2Ba12gydF4y2Ba因此肠及其微生物菌群的一个潜在来源促炎的分子可以影响全身的新陈代谢,可能代表一个早期事件之前,易诱发肥胖和胰岛素抵抗。gydF4y2Ba13gydF4y2Ba
越来越多的证据支持,肠道微生物群中起着决定性的作用在能源通过调节能量平衡体内平衡,gydF4y2Ba14gydF4y2Ba,gydF4y2Ba15gydF4y2Ba葡萄糖代谢gydF4y2Ba16 -gydF4y2Ba,gydF4y2Ba18gydF4y2Ba和慢性炎症状态与肥胖有关。gydF4y2Ba16 -gydF4y2Ba,gydF4y2Ba21gydF4y2Ba肠道microbiota-derived脂多糖(LPS),炎症的有效的诱导物,扮演着一个重要的角色在炎症和代谢相关疾病的发病和进展。gydF4y2Ba17gydF4y2Ba例如,高脂肪饮食摄入量已被证明是与门户和系统性循环水平升高相关的有限合伙人(即代谢内毒素)。gydF4y2Ba17gydF4y2Ba,gydF4y2Ba22gydF4y2Ba这些发现表明肠道microbiota-derived内毒素与非酒精脂肪肝的发病机制(NAFLD),从而证明了关键作用的肠道菌群作为一个协调器gut-liver轴。代谢内毒素是由肠道通透性增加有限合伙人,因为肠道屏障功能的破坏gydF4y2Ba16gydF4y2Ba,gydF4y2Ba17gydF4y2Ba,gydF4y2Ba23gydF4y2Ba乳糜微粒和/或增强的有限合伙人运输通过粒子在反应脂肪喂食。gydF4y2Ba24gydF4y2Ba,gydF4y2Ba25gydF4y2Ba
高脂肪饮食报道重塑肠道微生物群,尤其是通过增加的比例gydF4y2Ba厚壁菌门gydF4y2Ba相对于gydF4y2Ba拟杆菌门gydF4y2Ba,gydF4y2Ba22gydF4y2Ba,gydF4y2Ba26gydF4y2Ba被认为扮演一个关键的角色在obesity-induced代谢疾病的发病机理。gydF4y2Ba16gydF4y2Ba,gydF4y2Ba19gydF4y2Ba,gydF4y2Ba27gydF4y2Ba此外,越来越多的证据表明,增加肠道的丰度gydF4y2BaAkkermansiagydF4y2Ba种虫害能预防obesity-linked代谢综合征gydF4y2Ba28gydF4y2Ba并有助于胃分流术的有益的代谢作用和抗糖尿病药二甲双胍。gydF4y2Ba29日gydF4y2Ba,gydF4y2Ba30.gydF4y2BaAkkermansiagydF4y2Ba是一种革兰氏阴性,严格的厌氧菌和mucin-degrading细菌生活在肠道黏液层和代表总数的1% - -3%的肠道微生物群。gydF4y2Ba31日gydF4y2Ba尽管稳定理解代谢紊乱的复杂的病理生理学的发展,肥胖和T2D已经令人担忧的大流行的程度,因此要求寻找新的治疗方法。gydF4y2Ba
美国蔓越莓(gydF4y2BaVaccinium macrocarpongydF4y2Ba爱)是一种植物化学物质的重要来源,尤其是茶多酚,gydF4y2Ba32gydF4y2Ba在北美,广泛食用。其多酚含量高是一个重要的抗氧化活性,gydF4y2Ba33gydF4y2Ba,gydF4y2Ba34gydF4y2Ba这是特别相关的胃肠道生理。gydF4y2Ba35gydF4y2Ba有趣的是,蔓越莓原花青素(PAC)最近显示改善小鼠肠道黏液层形态。gydF4y2Ba36gydF4y2Ba此外,小红莓也与抗癌的,gydF4y2Ba37gydF4y2Ba,gydF4y2Ba38gydF4y2Ba抗炎gydF4y2Ba39 -gydF4y2Ba,gydF4y2Ba41gydF4y2Ba和杀菌作用,后者主要是由于表面疏水性的变化和P-fimbriated生物膜的形成gydF4y2Ba大肠杆菌gydF4y2Ba一个物种,与尿路感染有关。gydF4y2Ba42gydF4y2Ba,gydF4y2Ba43gydF4y2Ba有趣的是,蔓越莓政府一直在改善dyslipidaemia报道,高血糖症和代谢综合征患者的氧化应激。gydF4y2Ba44 -gydF4y2Ba,gydF4y2Ba46gydF4y2Ba然而,蔓越莓的有利影响消费的潜在机制在很大程度上仍未知。本研究的主要目标是定义的代谢影响蔓越莓提取物(CE)高脂肪/高蔗糖(仁人家园能够)喂老鼠和确定其潜在的健康影响调制相关的肠道微生物群。gydF4y2Ba
材料和方法gydF4y2Ba
动物gydF4y2Ba
八周大C57Bl / 6 j雄性老鼠(n = 36岁的杰克逊,美国)繁殖,每笼两只动物在动物设施的魁北克心肺研究所。动物被安置在一个被控制的环境中(12 h日光周期,灯在18:00)随意提供食物和水。经过2周的适应(0,每周1)正常饮食(Teklad 2018,哈伦),老鼠食物或饮食仁人家园能够含有65%的脂肪,15%的蛋白质和20%的碳水化合物。12老鼠的动物被随机分为三组,一组分配(CE)收到每日剂量(200毫克/公斤)的CE填喂法,而其他两组(指定为食物和仁人家园能够)收到车辆(水)。年底粪便收集周0,1、5、9为后续宏基因组分析(见图S1在线补充)。身体体重和食物摄入量评估每周两次。仁人家园能够喂养8周后,动物在钱伯斯anesthetised饱和与异氟烷,然后通过心脏穿刺牺牲。血液是EDTA-treated管和立即离心机为了血浆从细胞中分离出来。皮下和内脏脂肪垫精心收集与腓肠肌肌肉,肝脏和小肠。所有程序都是以前拉瓦尔大学动物伦理委员会批准。gydF4y2Ba
蔓越莓提取物gydF4y2Ba
蔓越莓粉从Nutra提取获得了加拿大(魁北克,加拿大)。其酚醛描述所示gydF4y2Ba表1gydF4y2Ba。CE在水的浓度稀释40毫克每毫升CE粉。详细的方法用于执行CE的酚醛描述网上所描述的补充方法。gydF4y2Ba
葡萄糖稳态gydF4y2Ba
在星期7,动物是6小时禁食和胰岛素耐量试验(ITT)进行腹腔内注射胰岛素后(0.75 UI /公斤体重)。血糖浓度测量与Accu-Check glucometer(拜耳)之前(0分钟)和之后(5、10、15、20、25、30和60分钟)胰岛素注射。第八周结束时,小鼠禁食过夜和口服葡萄糖耐量试验(OGTT)与葡萄糖填喂法后执行(1克/公斤体重)。血液收集之前(0分钟)和之后(15、30、60、90和120分钟)葡萄糖挑战glycaemia决心。此外,收集血样(∼30μL)在每个时间点OGTT Insulinaemia和c -肽的决心。gydF4y2Ba
分析方法gydF4y2Ba
血浆胰岛素和c -肽浓度测量使用一种超灵敏的酶联免疫试剂盒(美国塞勒姆Alpco)。内稳态模型评估胰岛素抵抗(HOMA-IR)指数是基于以下公式来计算:禁食insulinaemia(μUI /毫升)×禁食glycaemia(毫米)/ 22.5。肝脏和空肠的甘油三酯(TG)和胆固醇含量是评估后chloroform-methanol提取和酶反应与商业套件(英国草毒死实验室、Crumlin)。磷脂被Bartlett测量方法如前所述。gydF4y2Ba47gydF4y2Ba脂质过氧化作用估计通过测量生产自由空肠和肝组织中丙二醛(MDA)用高性能液相色谱荧光检测如前所述。gydF4y2Ba10gydF4y2Ba,gydF4y2Ba48gydF4y2Ba简单地说,第一次以10%的钨酸钠溶液沉淀蛋白质(σ)。无蛋白的上层清液然后反应相同体积的0.5% (wt / v)硫代巴比土酸溶液在95°C(σ)60分钟。冷却到室温后,粉色铬精硫代巴比土酸提取2-MDA 1-butanol和干在氮气流37°C。干提取是然后resuspended phosphate-methanol二氢钾流动相(70:30,pH值7.0)MDA的决心。评估的内源性抗氧化防御,组织样本被单一化EDTA-Na Tris-HCl缓冲区(50毫米和0.1毫米gydF4y2Ba2gydF4y2BapH值7.8),在000离心机gydF4y2BaggydF4y2Ba5分钟在4°C和上层的收集。活动的超氧化物歧化酶(SOD),谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)测定如前所述。gydF4y2Ba10gydF4y2Ba总SOD活性测定所描述的麦考德和FridovichgydF4y2Ba49gydF4y2BaSOD2活动检查时的二乙基二硫代氨基甲酸钠(1毫米),允许定义MnSOD活动的贡献。GPx活性、肝或空肠组织匀浆被添加到一个磷酸缓冲盐缓冲谷胱甘肽(pH值7.0)包含10毫米,0.1 U克和2毫米NADPH H为1.5%gydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba2gydF4y2Ba初始化反应。吸光度是监控每30年代在340海里5分钟。血浆LPS浓度确定使用工具包基于鲎变形细胞提取物(LAL工具包endpoint-QCL1000、Lonza、瑞士)。gydF4y2Ba
宏基因组分析gydF4y2Ba
方法分析小鼠肠道微生物组的细菌分类资料在网上所描述的补充方法。gydF4y2Ba
统计分析gydF4y2Ba
数据表示为±SEM。执行统计分析使用单向方差分析(方差分析),事后Bonferroni多重比较检验(美国GraphPad)。身体体重增加和能量摄入量相比,曲线统计使用双向重复测量方差分析和Student-Newman-Keuls事后考验(美国Sigmaplot)。所有结果被认为具有统计学意义,p < 0.05。gydF4y2Ba
结果gydF4y2Ba
CE对身体的影响体重增加,血浆血脂和肝内稳态gydF4y2Ba
中所描绘的一样gydF4y2Ba图1gydF4y2BaA, B, CE政府HFHS-fed动物预防体重增加,这种效应被认为早在7天post-CE治疗。虽然这是关联到一个小的减少总能量的摄入,这一效应成为重要的只有从24日起(gydF4y2Ba图1gydF4y2BaC, D)。此外,CE政府HFHS-fed显著降低小鼠体重增加的比例/能量摄入与未经处理的仁人家园能够相比动物(gydF4y2Ba图1gydF4y2BaG),这表明预防性CE对体重增加的影响主要是与能源效率下降。有趣的是,CE-induced对体重增加的影响尤为明显在内脏脂肪组织(gydF4y2Ba图1gydF4y2BaE),而没有发现显著差异在皮下脂肪质量之间HFHS-fed控制老鼠和CE-treated动物(gydF4y2Ba图1gydF4y2BaF)。此外,CE管理减少肝脏重量(gydF4y2Ba图2gydF4y2Ba(C),而与此同时降低肝脏TG积累gydF4y2Ba图2gydF4y2BaD)和改善HFHS-induced hypertriglyceridaemia (gydF4y2Ba图2gydF4y2Ba),鸡蛋(gydF4y2Ba图2gydF4y2BaB)在这些动物。CE也减少了肝脏氧化应激所表示的一个完整的预防HFHS-mediated MDA (gydF4y2Ba图2gydF4y2BaE)和改进的抗氧化防御机制,为揭示SOD2的修复(gydF4y2Ba图2gydF4y2BaG)以及倾向于提高GPx (gydF4y2Ba图2gydF4y2BaH)和SOD (gydF4y2Ba图2gydF4y2BaF)活动HFHS-fed小鼠的肝脏。肝脏的炎症也减少CE-treated HFHS-fed老鼠,揭示了正常化的转录因子NFκB / IκB比(gydF4y2Ba图2gydF4y2BaK)。这不是解释为减少肿瘤坏死因子(TNF)在肝脏-α水平(gydF4y2Ba图2gydF4y2BaJ),而COX2蛋白合成既不受饮食影响或CE治疗(gydF4y2Ba图2gydF4y2Ba我)。gydF4y2Ba
CE对食源性胰岛素抵抗的影响gydF4y2Ba
我们接下来决定CE治疗对葡萄糖体内平衡和胰岛素敏感性的影响。虽然CE-treated HFHS-fed老鼠没有显示改善空腹glycaemia,这些动物显示显著降低空腹insulinaemia与未经处理的HFHS-fed动物(gydF4y2Ba图3gydF4y2BaA、B),这表明CE改善胰岛素敏感性在这些动物。我们下一个执行胰岛素和ogtt为了进一步检查CE对胰岛素敏感性的影响和葡萄糖体内平衡。CE-treated仁人家园能够老鼠显示改善胰岛素敏感性相比,仁人家园能够控制所显示的itt公司(gydF4y2Ba图3gydF4y2BaC, D)。尽管CE政府并未改善HFHS-induced葡萄糖耐受不良(gydF4y2Ba图3gydF4y2BaE、F),降低血浆胰岛素和c -肽水平测量在ogtt进一步证实,CE治疗可以改善胰岛素敏感性(gydF4y2Ba图3gydF4y2BaG J)。这个结论还支持HOMA-IR索引值较低的CE-treated HFHS-fed老鼠与vehicle-treated仁人家园能够控制(gydF4y2Ba图3gydF4y2BaK)。gydF4y2Ba
CE政府对食源性肠道炎症和代谢内毒素gydF4y2Ba
食源性肥胖之前已经报道过导致代谢内毒素,氧化应激和低度炎症与肠道通透性增加,相关联,揭示了循环LPS水平升高。gydF4y2Ba16gydF4y2Ba,gydF4y2Ba17gydF4y2Ba根据先前的研究,生产的仁人家园能够喂养8周循环有限合伙人增加两倍,完全避免的CE管理局(gydF4y2Ba图4gydF4y2BaA)。这一发现与减少CE-induced空肠的TGs (gydF4y2Ba图4gydF4y2BaB)。进一步评估CE政府对肠道氧化应激和炎症的影响,我们研究了脂质过氧化反应和表达的关键炎症调节器的空肠,仁人家园能够和CE-treated仁人家园能够动物。没有显著变化在MDA和SOD组(gydF4y2Ba图4gydF4y2BaC, D)。然而,这个治疗发现预防减少SOD2活动由仁人家园能够(gydF4y2Ba图4gydF4y2Ba对GPx (E)没有任何影响gydF4y2Ba图4gydF4y2BaF)。重要的是,这个政府完全阻止仁人家园能够食源性肠道炎症,可以在减少COX2和TNF-α蛋白表达以及NFκB / IκB正常化的比率(gydF4y2Ba图4gydF4y2BaG, E)。gydF4y2Ba
CE政府在肠道微生物群的影响gydF4y2Ba
的整体构成细菌社区不同群体的评估通过分析细菌分类学宏基因组样本之间的相似性程度在属水平。细菌社区集群使用主成分分析(PCA),杰出的微生物群落都基于饮食/治疗和粪便取样时间(周0 1 5和9)所示gydF4y2Ba图5gydF4y2Ba,PCA透露,独特的饮食促进小鼠的肠道微生物群的主要改变。从第五周开始,chow-fed老鼠基因组集群非常明显的HFHS-fed动物。另一方面,经过5和9周的CE,样本CE-treated HFHS-fed老鼠集群,形成不同于基因组来自未经处理的HFHS-fed动物。这些结果表明,CE政府有一个实质性影响肠道微生物组成HFHS-fed老鼠。进一步分析的gydF4y2Ba门gydF4y2Ba水平显示序列的比例分配gydF4y2Ba厚壁菌门gydF4y2Ba显著增加HFHS-fed动物的基因组,而读取分配gydF4y2Ba拟杆菌门gydF4y2Ba在这些样本中被削减。类似的趋势观察的gydF4y2Ba拟杆菌门gydF4y2Ba从未经处理的基因组HFHS-fed动物被发现在样本CE-treated HFHS-fed老鼠。此外,的相对丰度gydF4y2BaVerrucomicrobiagydF4y2Ba明显高于9相比,每周1在CE-treated老鼠的基因组(gydF4y2Ba图5gydF4y2BaB和看到在线gydF4y2Ba补充图gydF4y2BaS2)。最后,预处理和CE(1天前一周0仁人家园能够喂养,看到在线补充图S1)与特定的基线的变化无关metagenome(第1周)CE老鼠相比,治疗组(见在线补充图S4)。gydF4y2Ba
的仁人家园能够食源性的相对丰度gydF4y2Ba厚壁菌门gydF4y2Ba主要是由于增加了读取分配给属的物种吗gydF4y2BaOscillibactergydF4y2Ba(gydF4y2Ba图5gydF4y2BaC),而减少的比例gydF4y2Ba拟杆菌门gydF4y2Ba发现在9周与序列分配到的减少有关gydF4y2BaBarnesiellagydF4y2Ba属和其他非保密的成员gydF4y2BaPorphyromonadaceaegydF4y2Ba家庭。重要的是,这个政府关联到一个引人注目的相对丰度增加30%gydF4y2BaAkkermansiagydF4y2Bametagenome CE-treated鼠一周9 (gydF4y2Ba图5gydF4y2BaC)。gydF4y2Ba
讨论gydF4y2Ba
越来越多的证据表明,水果和植物的食品的消费与代谢综合征的几个功能呈负相关,从而减少T2D和心血管疾病的风险。gydF4y2Ba50gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba53gydF4y2Ba尽管产生积极健康的影响可能存在的维生素、矿物质和膳食纤维的水果,现在有越来越多的文献支持多酚的关键作用在防止与肥胖相关的疾病。gydF4y2Ba54gydF4y2Ba,gydF4y2Ba55gydF4y2Ba鉴于蔓越莓的果实酚类含量最高,gydF4y2Ba56gydF4y2Ba其中包括一个了不起的PAC,gydF4y2Ba32gydF4y2Ba,gydF4y2Ba57gydF4y2Ba我们已经当选为探索它对几个组件的代谢综合症的影响。我们发现这个政府阻止HFHS-induced体重增加和减少内脏脂肪过多。此外,对体重增加的影响观察不同之前的卡路里摄入量是注意到,主要是与能源效率降低。CE填喂法完全阻止脂肪肝的发展,揭示了降低TG积累和削弱肝脏炎症,这是与修复的抗氧化防御机制有关。这些预防对内脏肥胖和肝脏脂肪变性的影响与改善胰岛素敏感性有关,低了禁食和postglucose insulinaemia,改善胰岛素耐受性和较低的HOMA-IR指数CE-treated HFHS-fed老鼠。葡萄糖耐量本身并没有提高CE治疗,但这可能解释为高葡萄糖挑战OGTT期间,这很重要,因为与葡萄糖相比,负载由一个复杂的,因此可能是压倒性的组织吸收更多的葡萄糖的能力,甚至在改善胰岛素敏感性的背景下。gydF4y2Ba
酚类植物化学物质通常是吸收不良,这提出了表明这些化合物可能是代理主要在肠道吸收的程度。gydF4y2Ba58gydF4y2Ba,gydF4y2Ba59gydF4y2Ba此外,一些报告表明,肠道微生物群的因果在肥胖和T2D的发病机制中的作用。gydF4y2Ba12gydF4y2Ba,gydF4y2Ba28gydF4y2Ba,gydF4y2Ba30.gydF4y2Ba,gydF4y2Ba60gydF4y2Ba这促使我们调查的影响肠道微生物群在当下CE管理研究。我们的结果表明,仁人家园能够喂养诱导小鼠的肠道微生物群发生了重大的改变通过增加的比例gydF4y2Ba厚壁菌门gydF4y2Ba和减少的比例gydF4y2Ba拟杆菌门gydF4y2Ba。这食源性重塑HFHS-fed老鼠是一个典型的微生物群落的特征obesity-driven失调和在协议与以前的出版物,gydF4y2Ba11gydF4y2Ba,gydF4y2Ba60gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba62年gydF4y2Ba作为增加的是发现属的存在gydF4y2BaOscillibactergydF4y2Ba在肥胖的老鼠。gydF4y2Ba63年gydF4y2Ba
CE治疗代谢表型的有利影响与一个健壮的调制的相对丰度gydF4y2BaAkkermansiagydF4y2Baspp。所显示更高的读取(30%)表示在CE metagenome分配给这个属9相比,每周1gydF4y2Ba。gydF4y2Ba我们所知,这是第一次报告的一种水果提取施加重大影响的存在gydF4y2BaAkkermansiagydF4y2Ba肠道菌群的食源性肥胖的动物模型。有趣的是,政府的绿茶多酚high-fat-fed老鼠也最近增加的比例gydF4y2BaAkkermansiagydF4y2Ba,gydF4y2Ba64年gydF4y2Ba而KempermangydF4y2Ba等gydF4y2Ba65年gydF4y2Ba表明,复杂的多酚从红茶和葡萄汁/红酒混合物,在模拟器中人类的肠道微生物生态系统(即SHIME),增加的相对比例gydF4y2BaAkkermansiagydF4y2Ba。此外,胃分流术的代谢效益和抗糖尿病药二甲双胍的也与增加肠道大量的这种细菌。gydF4y2Ba29日gydF4y2Ba,gydF4y2Ba30.gydF4y2Ba我们发现CE-mediated增加的相对丰度gydF4y2BaAkkermansiagydF4y2Ba有关的预防HFHS-induced循环有限合伙人和废除这些动物的肠道炎症。虽然我们不能直接CE-induced之间建立因果关系的相对比例的增加gydF4y2BaAkkermansiagydF4y2Ba人口和代谢综合征的改进的功能CE-treated HFHS-fed老鼠,它已经报道,口服gydF4y2BaAkkermansiagydF4y2Ba(益生菌)逆转high-fat-diet-induced代谢紊乱gydF4y2Ba28gydF4y2Ba也可以模仿二甲双胍的糖尿病小鼠的抗糖尿病的作用。gydF4y2Ba30.gydF4y2Ba重要的是,我们的研究结果进一步表明,CE-related增加gydF4y2BaAkkermansiagydF4y2Ba人口可能足以防止消极的代谢表型与obesity-driven失调的比例没有重大修改gydF4y2Ba厚壁菌门gydF4y2Ba和gydF4y2Ba拟杆菌门gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
肝脏TG堆积的脂肪变性,结合氧化应激和炎症可能导致非酒精性脂肪肝,肝脏疾病的最重要的原因在西方国家通常发展设定的胰岛素抵抗和肥胖。gydF4y2Ba66年gydF4y2Ba有限合伙人来自肠道微生物群到达肝脏门脉循环,因此可以影响宿主代谢生理的方式至关重要。gydF4y2Ba67年gydF4y2Ba在肥胖个体中高浓度的循环有限合伙人已经被证明是由于营养过载和high-fat-induced肠道微生物群的变化。gydF4y2Ba17gydF4y2Ba此外,代谢内毒素(即增加循环LPS致肥后饮食)是由有限合伙人的运输肠道内腔由肠上皮细胞新合成之内针对脂肪喂食gydF4y2Ba24gydF4y2Ba,gydF4y2Ba25gydF4y2Ba和肠道microbiota-dependent肠道屏障的破坏,从而有利于有限合伙人泄漏。gydF4y2Ba16gydF4y2Ba,gydF4y2Ba17gydF4y2Ba,gydF4y2Ba23gydF4y2Ba有趣的是,除了这一事实gydF4y2BaAkkermansiagydF4y2Ba使用黏蛋白作为食品供应,似乎为黏液层的完整性是至关重要的。gydF4y2Ba28gydF4y2Ba,gydF4y2Ba68年gydF4y2BaAkkermansiagydF4y2Ba政府作为益生菌被报道减少系统性LPS水平high-fat-fed老鼠,这可能是与的能力有关gydF4y2BaAkkermansiagydF4y2Ba保存黏液层厚度,因此减少肠道通透性和有限合伙人泄漏。gydF4y2Ba28gydF4y2Ba综上所述,这些观察结果表明,CE,通过增加的存在gydF4y2BaAkkermansiagydF4y2Ba,可能会减少肠道通透性和有限合伙人泄漏,因此改善胰岛素抵抗在食源性肥胖老鼠。因此,CE的钝循环有限合伙人可能占减少肝脏TG水平积累和保护在HFHS-fed小鼠肝脏氧化应激和炎症。gydF4y2Ba
肠道炎症是日益认可中发挥重要作用的早期恶化葡萄糖和脂类代谢模型的肥胖和胰岛素抵抗。gydF4y2Ba13gydF4y2Ba值得注意的是,这个政府被发现完全抑制NFκB激活HFHS-fed肠的老鼠。NFκB是代谢炎症的中央监管机构和控制生产多种促炎细胞因子,包括TNF-α。CE的TNF-α治疗减少了肠COX2蛋白表达下降,一些炎性分子的合成的关键酶。此外,CE政府被发现增加SOD2的活动,这表明它可以通过促进氧化剂防御机制起到一些作用在小肠。有人建议,饮食和肠道细菌之间的相互作用对于诱导炎性肠的变化是必要的,对食源性肥胖和胰岛素抵抗的影响。gydF4y2Ba13gydF4y2Ba因此,我们的观察表明,CE治疗,作为生命起源以前的,可能是一个新策略对肠道炎症和代谢综合征的预防。gydF4y2Ba
酚类植物化学物质的机制可能产生生命起源以前的效果和重塑宿主肠道微生物群的好处仍不清楚。有人建议gydF4y2BaAkkermansiagydF4y2Ba可以显示快速增长为了垄断资源竞争低的时候后一个重要的生态失调(如胃分流术、热量限制抗生素疗法)。gydF4y2Ba69年gydF4y2BaCE非常丰富的茶多酚,尤其是酚酸,flavan-3-ols(如儿茶素,表儿茶素)和PAC (gydF4y2Ba表1gydF4y2Ba)。这些分子已被证明具有显著的抗菌活性gydF4y2Ba43gydF4y2Ba,gydF4y2Ba70年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba71年gydF4y2Ba和可能会重塑肥胖小鼠的肠道微生物群的生态。一个解释是,这一效应可能与减少物种的丰富性的能力gydF4y2BaAkkermansiagydF4y2Ba在检查,从而有利于其比例上升。事实上,多酚提取的葡萄酒和葡萄刺激增长gydF4y2BaAkkermansiagydF4y2Ba当施加深远的抗菌活性的横向结肠肠biofermentor模型。gydF4y2Ba65年gydF4y2Ba此外,这个假说是支持的事实,广谱抗生素治疗的比例增加gydF4y2BaAkkermansiagydF4y2Ba在人类身上。gydF4y2Ba72年gydF4y2Ba另一种解释是,CE,通过他们的PAC含量高,影响粘蛋白的生产,从而提供了充足的营养资源gydF4y2BaAkkermansiagydF4y2Ba茁壮成长。事实上,蔓越莓PAC的出现提升了杯状细胞的分化和维护生产腔的粘蛋白2 (Muc2)老鼠通过肠内营养元素,治疗降低粘膜屏障。gydF4y2Ba36gydF4y2Ba相反,我们发现,CE政府增加Kruppel-like因子4 (Klf4)——的标志杯状细胞和在近端结肠Muc2 mRNA表达(见在线补充图S3),支持这一假说浓缩单宁能够刺激粘液生产,因此创建一个mucus-eating细菌的生态位gydF4y2BaAkkermansiagydF4y2Ba。重要的是,因为它已被报道gydF4y2BaAkkermansiagydF4y2Ba政府本身可以重建食源性肥胖老鼠的黏液层的完整性,gydF4y2Ba28gydF4y2Ba有可能直接CE的营养效果gydF4y2BaAkkermansiagydF4y2Ba之前发现的积极作用在黏液层的完整性gydF4y2Ba。gydF4y2Ba最后,gydF4y2BaAkkermansiagydF4y2Ba有助于恢复抗菌肽等再生islet-derived蛋白质3γ(RegIIIγ)。gydF4y2Ba28gydF4y2Ba虽然我们的结果没有显示出显著调制的Reg3g CE治疗,我们观察趋势调制的抗菌标志建议CE刺激诱导抗菌防御,这可能是与更高gydF4y2BaAkkermansia muciniphilagydF4y2Ba在这些动物丰度。进一步的调查肯定是必要的为了更好地理解生命起源以前的CE的影响gydF4y2BaAkkermansiagydF4y2Ba。gydF4y2Ba
的使用gydF4y2BaAkkermansiagydF4y2Ba益生菌在人类身上,虽然有前途的战略,可能会发现一些障碍。例如,除了安全的这一事实gydF4y2BaAkkermansiagydF4y2Ba政府对人类目前未知,其离体培养技术复杂,费时,建议的生产gydF4y2BaAkkermansiagydF4y2Ba作为一个商业规模益生菌可能是昂贵的。因此,寻找替代的方法来增加的存在gydF4y2BaAkkermansiagydF4y2Ba种虫害在肠道微生物群似乎有效,安全,可能更具成本效益的方法。此外,考虑到小红莓已经高度消耗(特别是在北美),使用这个作为生命起源以前的可能是一个有趣的策略来缓解坚持治疗而引入新型益生菌菌株。此外,本研究中使用的剂量对小鼠在人类可能代表一个可行的剂量。通过美国食品和药物管理局的指导方针,建立人类的等效剂量根据身体表面积,gydF4y2Ba73年gydF4y2Ba我们发现一个16毫克/公斤剂量将人类的等效剂量200毫克/公斤的老鼠。这是完全可以实现的补充或在其他食品将CE。gydF4y2Ba
尽管我们的研究提供了有益的代谢影响的证据CE治疗,必须承认一些限制。首先,当我们发现,CE治疗改善胰岛素敏感性,根据ITT分析,HOMA-IR禁食和postglucose胰岛素水平,未来的研究与同位素示踪剂一起使用euglycemic夹的技术可以进行进一步确认这个CE和效果来确定肝脏和外围组织的贡献这一表型。此外,我们承认的样品池用于分析小鼠的宏基因组的细菌多样性构成本研究的另一个限制,但是让我们关注的转变发生在主导phylotypes由于不同的治疗方法。gydF4y2Ba
总之,我们发现CE治疗可以预防食源性肥胖,肝脏脂肪变性和胰岛素抵抗在HFHS-fed老鼠。这种效应与减轻代谢内毒素和肠道炎症。我们的研究进一步表明,CE行政能力提高的相对比例gydF4y2BaAkkermansiagydF4y2Ba扮演着重要的角色在这种保护作用,导致我们建议水果茶多酚可以预防肥胖和代谢综合征对肠道微生物群通过生命起源以前的影响。gydF4y2Ba
确认gydF4y2Ba
我们感谢安德烈Comeau和布莱恩·博伊尔(Plate-forme d这Genomiques,宜必思/大学拉瓦尔)专家指导的焦磷酸测序和随后的数据过滤分析。我们感谢艾米莉Desfosses-Foucault帮助早期的宏基因组序列分析,尤其是图块的建设。我们感谢瓦莱丽•杜克里斯汀·迪翁Christine Dallaire和金姆Denault专家帮助动物实验。gydF4y2Ba
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补充数据gydF4y2Ba
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脚注gydF4y2Ba
贡献者gydF4y2Ba码,博士,EL, GP和FFA设计研究。FFA、电视、SD、SM、CG和QM进行实验。FFA、全科医生,博士,码,EL, SM和电视分析数据和写的手稿。所有作者进行审核和批准最终的手稿。gydF4y2Ba
资金gydF4y2Ba这项工作是由从Ministere du开发署摘要赠款,de l 'Innovation et de l 'Exportation (MDEIE, psr - siiri - 444),法国大学医疗de la法语区(改),营养和功能食品研究所的拉瓦尔大学(,)码,,和埃尔博士。gydF4y2Ba
相互竞争的利益gydF4y2Ba我是加拿大卫生研究院研究的持有者(CIHR) /辉瑞研究椅子在胰岛素抵抗和心血管疾病的发病机理和EL持有j deSeve营养研究椅子。作者感谢莱希果园和AppleActiv的支持埃尔。FFA是收件人的博士奖学金CIHR培训计划在肥胖。gydF4y2Ba
伦理批准gydF4y2Ba拉瓦尔大学伦理委员会。gydF4y2Ba
出处和同行评议gydF4y2Ba不是委托;外部同行评议。gydF4y2Ba