胆汁酸对代谢性疾病的调控

胆汁酸作为一种信号分子通过激活肝、肠道和外周组织中的胆汁酸受体影响体内葡萄糖和脂质的代谢平衡,对于调节肥胖、2型糖尿病和非酒精性脂肪肝等代谢性疾病具有非常重要的意义。胆汁酸与相应核受体,如法尼醇X受体(farnesoid X receptor, FXR)和Takeda G蛋白偶联受体5 (Takeda G protein-coupled receptor 5,TGR5)的相互作用影响了这些代谢性疾病。FXR主要通过影响胆汁酸的合成及转运对非酒精性脂肪肝发挥作用,TGR5则是间接增加褐色脂肪组织中的生热作用,改善肥胖和2型糖尿病。这些调控机制的研究是非常必要的。本文综述了胆汁酸代谢及其对代谢性疾病调控的分子机制的研究进展,以期为科研工作者提供一定的参考。     

肠道菌群及其代谢产物与T2DM发病机制及干预措施*

2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)是一种因胰岛素分泌不足或胰岛素抵抗而引起的慢性代谢疾病,T2DM患病人数的快速增长使治疗和预防T2DM成为世界上亟待解决的医学问题。随着微生物组学技术的进步,肠道菌群及其代谢产物与T2DM的研究亦逐渐深入,肠道菌群可能成为治疗和预防T2DM的靶点。肠道菌群及其代谢产物作用于T2DM的潜在机制,主要是参与体内炎症反应、增加肠道短链脂肪酸产量、调节肠道胆汁酸的代谢、调节支链氨基酸的代谢等。目前,治疗T2DM的药物可能会产生一些副作用,而基于肠道菌群干预T2DM的措施相对安全无害。例如,可通过严格控制的特定结构饮食长期摄入或增加益生菌的长期摄取控制血糖,或通过口服可影响肠道菌群生态结构的降糖药物(二甲双胍、阿卡波糖)有效地调控血糖水平。综述基于肠道菌群及其代谢产物诱发T2DM的潜在机制,研讨基于肠道菌群干预T2DM的措施,从肠道菌群的新视角探索治疗T2DM的新方法,为彻底治疗T2DM提供一种新可能。     

强化玉米饮食对小鼠肠道菌群结构和功能的影响

【目的】采用高通量测序方法研究强化玉米饮食对小鼠肠道菌群结构的影响以及可提高宿主糖代谢相关菌群功能基因的分析。【方法】分别给予两组小鼠(各10只)常规饮食和强化玉米饮食(1/4的玉米粉加3/4的常规饮食成分),喂养10周,之后采集小鼠粪便样本,提取DNA,使用高通量测序仪进行宏基因组测序分析,比较两组小鼠肠道菌群和功能基因的差异。【结果】两组小鼠的终末体重没有明显差异。各样本DNA的测序有效率足够,肠道菌群的多样性存在一定差异。属放线菌门(Actinobacteria)的双歧杆菌(Bifidobacteriales)-B.pseudolongum分支和Coriobacteriia-Collinsella/Enterorhabdus分支的丰度在强化玉米饮食组的小鼠中显著升高,相应的宏基因组中涉及糖酵解和胆汁酸合成的一些酶和功能单元的含量也在强化玉米饮食组显著升高。【结论】强化玉米饮食可以提高肠道菌群中双歧杆菌等益生菌的丰度,增加宏基因组糖脂代谢相关基因和通路的含量,从而可能促进宿主的糖代谢功能。     

降脂益生菌对非酒精性脂肪性肝病小鼠胆汁酸代谢及转运的影响和机制初探

目的探讨降脂益生菌(鼠李糖乳杆菌DM9054和植物乳杆菌86066联合制剂)对非酒精性脂肪性肝病(nonalcoholic fatty liver disease, NAFLD)小鼠胆汁酸代谢及转运的影响和可能机制。方法 18只雄性FXR~(-/-)小鼠随机分为3组(n=6):正常饮食组、高脂饮食组和高脂饮食+降脂益生菌组。其中正常饮食组给予普通饮食和生理盐水灌胃,高脂饮食组给予高脂饮食和生理盐水灌胃,高脂饮食+降脂益生菌组给予高脂饮食和降脂益生菌灌胃。所有小鼠干预12周,处死小鼠1周前行胰岛素耐量试验和腹腔注射葡萄糖耐量试验。小鼠处死后自动生化分析仪检测血脂、胆汁酸及肝功能指标;RT-PCR检测肝脏和回肠组织炎症因子相对表达量;HE染色评估肝脏和回肠组织病理情况;Western blot检测法尼醇受体(Farnesoid X receptor, FXR)通路中的成纤维细胞生长因子15(fibroblast growth factor 15,FGF15)、成纤维细胞生长因子受体4(fibroblast growth factor receptor 4,FGFR4)和小分子异源二聚体(short heterodimer partner, SHP)、胆汁酸合成限速酶胆固醇7α-羟化酶(cholesterol 7α-hydroxylase, CYP7A1)及胆汁酸转运相关的胆盐输出泵(bile salt export pump, BSEP)的蛋白表达。结果和高脂饮食组相比,高脂饮食+降脂益生菌组小鼠血清中胆汁酸含量明显下降(P=0.000 1),FGF15、FGFR4和BSEP蛋白表达水平升高(P=0.009 7、0.024 2、0.000 1),CYP7A1的蛋白表达水平降低(P=0.006 9)。此外,通过降脂益生菌干预还明显改善了高脂饮食FXR~(-/-)小鼠的糖脂代谢紊乱(P=0.002 4)、肝脏脂肪变性、肝脏和回肠组织炎症(P=0.013 8、0.000 1、0.000 1)以及肠黏膜屏障功能(P=0.014 2)。结论降脂益生菌具有类似选择性肠道FXR激动剂的作用,能够通过调控肠道FXR-FGF15通路改善胆汁酸的代谢及转运,进而缓解高脂饮食FXR~(-/-)小鼠的NAFLD。     

肠道菌群与胆汁酸代谢在代谢相关脂肪性肝病的发生发展中的作用CSCD

代谢相关脂肪性肝病(metabolic-dysfunction-associated fatty liver disease,MAFLD)已成为我国慢性肝病的主要病因之一,其发病率呈逐年上升趋势。MAFLD是代谢综合征累及肝脏的表现,其发生发展与肠道菌群失调和代谢功能障碍等密切相关。由于发病机制尚不明确,目前依旧缺乏有效的药物治疗方法。肠道菌群与胆汁酸代谢密切相关,胆汁酸可靶向法尼醇X受体(farnesoid X receptor,FXR)信号通路负反馈调控肠道菌群,同时肠道菌群通过一系列复杂的生化反应影响胆汁酸代谢。大量研究发现MAFLD的免疫应答受损及全身低度慢性炎症可导致胆汁酸代谢紊乱。此外,MAFLD常伴随肠道菌群失调。本文就肠道菌群与胆汁酸代谢在MAFLD发生发展中的作用作一综述,以期探寻治疗MAFLD潜在的新的靶点。     

粪肠球菌MG 2108对小鼠结肠炎症的缓解作用及机制研究

【目的】为了筛选能抑制鼠类柠檬酸杆菌(Citrobacter rodentium)诱发的小鼠结肠炎的益生菌,并研究其干预机制。【方法】对4株筛选的菌株进行人工模拟胃肠液耐受试验,并体外测试它们对鼠类柠檬酸杆菌的抑制能力,最终筛选出粪肠球菌(Enterococcus faecalis)MG 2108。72只雄性7周龄ICR小鼠经过适应性饲养7d后,被随机分为2组：正常对照组(MC组,24只,生理盐水)和炎症对照组(IC组,48只,1×10¹⁰CFU/mL灌胃鼠类柠檬酸杆菌),7d后各采12只小鼠,通过结肠组织HE染色和炎症因子检测实验,判断炎症模型建成。原MC组(剩下12只小鼠)更名为NC组,用以区别建模前后的正常对照组,IC组随机分成3组：自然恢复组(IR组,12只,生理盐水)、环丙沙星组(CF组,12只,4mg/mL环丙沙星)和粪肠球菌MG 2108组(EF组,12只,1×10⁸CFU/mL粪肠球菌MG 2108)。18d后结束灌胃,所有小鼠麻醉后眼球取血,解剖。【结果】粪肠球菌MG 2108可以缓解和修复鼠类柠檬酸杆菌引发的小鼠结肠和肝脏损伤,并且通过降低炎症细胞因子的表达水平和增加紧密连接蛋白的表达水平,促进了结肠炎症组织的修复。它改变了肠道微生物菌群结构,EF组的肠杆菌属(Enterorhabdus)和阿克曼菌属(Akkermansia)等有益菌群的丰度增加,同时短链脂肪酸也显著增加(P<0.05),并且优于CF组和IR组。【结论】粪肠球菌MG2108是一株有利于肠道健康的益生菌,治疗鼠类柠檬酸杆菌诱导的小鼠结肠炎效果优于环丙沙星,自然恢复组效果明显差于EF组。     

野生蓝莓和花青素提取物对高脂饮食小鼠肠道菌群的影响

【目的】研究野生蓝莓和花青素提取物对高脂饮食小鼠肠道菌群的影响。【方法】采用高脂饲料喂养C57BL/6小鼠,同时膳食补充野生蓝莓或花青素提取物,将25只无菌小鼠分为5组:正常对照组(Normal chow diet,NCD),普通饲料+10 g/100 g蓝莓组(NCD+BB),高脂饲料组(High-fat diet,HFD),高脂饲料+10 g/100 g蓝莓组(HFD+BB),高脂饲料+20 mg/100 g花青素组(HFD+ACN),饲养10周,每周对其食物摄入量、能量摄入量以及体重进行测定,并运用DGGE方法对小鼠肠道菌群结构变化进行动态监测。【结果】各实验组食物摄入量无显著性差异,HFD+BB组和HFD+ACN组能量摄入量均明显高于NCD+BB组。虽然HFD+BB组体重增加最为明显,但10周末时HFD+BB组体重与其他各组无显著差异。随着实验的进行,HFD组、HFD+BB组和HFD+ACN组肠道微生物多样性发生明显变化。HFD+BB组与NCD组菌群差异最大,HFD+ACN组与NCD组肠道菌群DGGE图谱相似性系数明显高于HFD组,对优势条带测序结果显示膳食补充蓝莓或花青素提取物可明显降低肥胖相关细菌Firmicutes的数量。【结论】蓝莓和花青素提取物可改善由高脂饮食引起的肠道微生态失调,调节肠道菌群结构,具有潜在的减肥消脂功能。     

二氢杨梅素对2型糖尿病小鼠认知功能障碍的影响

目的：观察二氢杨梅素（DHM）对2型糖尿病（T2DM）小鼠认知功能障碍及海马中BDNF蛋白表达的影响。方法：将40只C57BL/6J小鼠首先随机分为两组：正常对照组（n=8）：普通饲料喂养;2型糖尿病模型组（n=32）：高糖高脂联合100 mg/kg的STZ处理（造模过程中死亡5只,不成功3只）。24只建模成功的小鼠随机分成3组：T2DM组、T2DM+L-DHM组和T2DM+H-DHM组,3组小鼠高糖高脂喂养,同时分别用等体积生理盐水、125 mg/（kg·d）的DHM和250 mg/（kg·d）的DHM （1次/天,灌胃）处理16周。正常对照小鼠继续普通饲料喂养,同时用等体积生理盐水（1次/天,灌胃）处理16周。16周后测定小鼠体重、空腹血糖、进行腹腔注射葡萄糖耐量实验和相关行为学实验。最后,Western blot检测各组小鼠海马中BDNF蛋白的表达。结果：高糖高脂联合100 mg/kg的STZ成功建立2型糖尿病小鼠模型。16周后,与正常对照组相比,T2DM组小鼠体重明显下降,空腹血糖显著升高,糖耐量显著异常;而T2DM+DHM组相比T2DM组小鼠体重却显著增加、空腹血糖降低,且H-DHM可显著改善T2DM小鼠糖耐量异常。行为学实验结果显示：与正常对照组相比,T2DM组小鼠学习记忆能力明显下降;与T2DM组相比,T2DM+DHM组小鼠学习记忆能力得到改善,且H-DHM组更为明显。Western blot结果显示：与对照组相比,T2DM组小鼠海马中BDNF蛋白表达显著下降,而DHM组相比T2DM组小鼠其BDNF蛋白的表达明显增加。结论：二氢杨梅素可改善2型糖尿病小鼠认知功能障碍,其机制可能通过降血糖作用,并激活海马中BDNF蛋白表达。     

降脂益生菌调节胆固醇代谢 改善小鼠非酒精性脂肪肝

目的研究一种由鼠李糖乳杆菌DM9054和植物乳杆菌86066构成的降脂益生菌组合对非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)小鼠胆固醇代谢的影响及其可能机制。方法 24只雄性LDLR-/-小鼠随机分为对照组、模型组和益生菌干预组。高脂饮食(HFD)15周建立小鼠NAFLD模型,造模同时干预组给予鼠李糖乳杆菌DM9054联合植物乳杆菌86066灌胃,对照组和模型组给予等量生理盐水灌胃。实验过程中监测各组小鼠体重变化。实验结束后,检测小鼠血清甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL)和高密度脂蛋白胆固醇(HDL)的水平差异。检测小鼠肝脏组织病理变化。使用Realtime PCR检测小鼠肠道内法尼脂受体(FXR)mRNA、顶端膜钠依赖的胆汁酸转运体(ASBT)mRNA、纤维生长因子15(FGF-15)mRNA和三磷酸腺苷结合盒转运体G5(ABCG-5)mRNA表达水平。Western blot检测小鼠肝脏胆固醇7α-羟化酶(CYP7A1)、FXR、三磷酸腺苷结合盒转运体G8(ABCG-8)、清道夫受体BI(SR-BI)、3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶(HMGCR)、胆盐输出泵(ABCB-11)、纤维生长因子受体4(FGFR-4)和胆固醇调节元件结合蛋白-2(SREBP-2)蛋白表达水平。结果与模型组相比,降脂益生菌干预组小鼠体重减轻(P0.05);小鼠血清TC、TG、LDL水平降低,HDL水平升高(P0.05);小鼠肝脏脂肪变性和炎性细胞浸润的现象显著减少;小鼠肠道ASBT mRNA和ABCG-5mRNA表达水平明显降低(Ps0.05),FGF-15mRNA表达水平明显升高(P0.05),FXR mRNA表达水平差异无统计学意义(P0.05);小鼠肝脏FGFR-4蛋白表达水平升高(P0.05),SREBP-2和HMGCR蛋白表达水平降低(Ps0.05),FXR、CYP7A1、SR-BI、ABCG-8和ABCB-11蛋白表达水平差异无统计学意义(Ps0.05)。结论降脂益生菌可能通过激活FXR-FGF15通路调节胆汁酸代谢;通过下调SREBP-2表达水平,抑制HMGCR表达,减少胆固醇的生成,从而起到改善非酒精性脂肪肝的作用。     

2型糖尿病与糖尿病肾病患者微炎症及肠道微生物多样性分析

目的分析2型糖尿病(T2DM)及糖尿病肾病(DKD)患者微炎症情况和肠道微生物多样性。方法将2016年4月至2019年7月在我院进行治疗的68例T2DM患者(T2DM组)和57例DKD患者(DKD组)纳入研究,选择同期于我院进行健康体检的36例志愿者作为对照组。收集3组对象一般资料、血液标本和粪便标本,测定血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDLC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDLC)、糖化血红蛋白(HbAlc)、空腹血糖(FBG)、超敏C反应蛋白(hsCRP)、白细胞介素6(IL6)水平,并对肠道细菌进行16S rDNA序列测序。比较3组对象一般资料,血液指标,肠道菌群门水平构成情况,肠道菌群多样性,肠道菌属差异性,并对患者炎性指标与菌群种类进行相关性分析。结果DKD组患者糖尿病病程长于T2DM组(P<0.05)。与对照组比较,T2DM组和DKD组患者BMI、舒张压和收缩压增加,TC、TG、LDLC、HbAlc、FBG、hsCRP、IL6水平升高,HDLC水平降低(均P<0.05)。3组对象肠道菌群以厚壁菌门、拟杆菌门和变形菌门为主。T2DM组和DKD组患者拟杆菌门/厚壁菌门、蓝藻菌门及放线菌门比例均低于对照组(均P<0.05)。与对照组比较,T2DM和DKD患者肠道毛螺菌属、罗氏菌属、粪球菌属丰度升高,双歧杆菌属丰度降低(t=34.269 2、23.157 8、3.589 7、12.364 8,P<0.000 1、<0.000 1、=0.012 2、=0.036 1)。DKD组患者毛螺菌属和粪球菌属丰度高于T2DM组(t=65.349 2、13.573 1,P=0.021 3、0.001 3)。T2DM组和DKD组患者血清hsCRP水平与肠道毛螺菌属、瘤胃菌科、粪球菌属、梭杆菌属呈正相关,与红蝽菌科呈负相关;血清IL6水平与瘤胃菌科呈正相关,与红蝽菌科、双歧杆菌属、乳杆菌属呈负相关(均P<0.05)。结论2型糖尿病患者普遍存在微炎症和肠道菌群失衡,微炎症程度与肾脏病变和肠道菌群数量密切相关。T2DM与DKD患者在肠道菌群结构上具有一致性和差异性,肠道菌群检测有可能成为预测T2DM患者发生肾脏病变的风险指标。     

Curcuminoids as inhibitors of thioredoxin reductase: A receptor based pharmacophore study with distance mapping of the active site

Curcumin is the yellow pigment of turmeric that interacts irreversibly forming an adduct with thioredoxin reductase (TrxR), an enzyme responsible for redox control of cell and defence against oxidative stress. Docking at both the active sites of TrxR was performed to compare the potency of three naturally occurring curcuminoids, namely curcumin, demethoxy curcumin and bis-demethoxy curcumin. Results show that active sites of TrxR occur at the junction of E and F chains. Volume and area of both cavities is predicted. It has been concluded by distance mapping of the most active conformations that Se atom of catalytic residue SeCYS498, is at a distance of 3.56 from C13 of demethoxy curcumin at the E chain active site, whereas C13 carbon atom forms adduct with Se atom of SeCys 498. We report that at least one methoxy group in curcuminoids is necessary for interation with catalytic residues of thioredoxin. Pharmacophore of both active sites of the TrxR receptor for curcumin and demethoxy curcumin molecules has been drawn and proposed for design and synthesis of most probable potent antiproliferative synthetic drugs.     

A Unique Protease Cleavage Site Predicted in the Spike Protein of the Novel Pneumonia Coronavirus (2019-nCoV) Potentially Related to Viral Transmissibility

正Dear Editor,In December 2019, a novel human coronavirus caused an epidemic of severe pneumonia(Coronavirus Disease 2019,COVID-19) in Wuhan, Hubei, China(Wu et al. 2020; Zhu et al. 2020). So far, this virus has spread to all areas of China and even to other countries. The epidemic has caused 67,102 confirmed infections with 1526 fatal cases     

Comparative morphology of the carpel in the Liliaceae: Hewardieae, Petrosavieae, and Tricyrteae

The young pistils in the melanthioid tribes, Hewardieae, Petrosavieae and Tricyrteae, are uniformly tricarpellate and syncarpous. They lack raphide idioblasts. All are multiovulate, with bitegmic ovules. The Petrosavieae are marked by the presence of septal glands and incomplete syncarpy. Tepals and stamens adhere to the ovary in the Hewardieae and the Petrosavieae but not in the Tricyrteae. Two vascular bundles occur in the stamens of the Hewartlieae and Tricyrtis latifolia. Ventral bundles in the upper part of the ovary of the Hewardieae are continuous with compound septal bundles and placental bundles in the lower part. Putative ventral bundles occur in the alternate position in the Tricyrteae and putative placental bundles in the opposite. position in the Petrosavieae. The dichtomously branched stigma in each carpel of the Tricyrteae is supplied by a bifurcated dorsal bundle.     

鸡传染性法氏囊病病毒研究进展

传染性法氏囊病(Infection bursal disease, IBD)是由鸡传染性法氏囊病毒(Infectious bursal disease virus, IBDV)引起的鸡和火鸡的一种高度接触性传染病,给世界各国的禽养殖业带来了巨大损失.自IBDV发现至今新的变异株不断出现,分子结构的改变导致病毒致病力的改变及宿主对疫苗应答的改变,使得传统的疫苗已不能控制其流行,因此各国学者对其基因组结构和功能进行了广泛深入的研究,并积极研制新型有效的疫苗以达到防治的目的.     

Development of a Novel Reverse Transcription Loop-Mediated Isothermal Amplification Method for Rapid Detection of SARS-CoV-2

In conclusion, the novel visual RT-LAMP assay is a simple, rapid, and sensitive approach for detection of SARS-CoV-2, and it is ready for application in primary care and community hospitals or health care centers, and even patients' own houses in response to the current SARS-CoV-2 epidemic because the assay does not require sophisticated equipment and skilled personnel. Furthermore, it is also ready to be used in fields for screening samples from wild animals and environments to facilitate the identification of potential intermediate hosts that mediate the cross-species transmission of SARS-CoV-2 from bats to humans.     

Perinatal Vertical Transmission of Chikungunya Virus in Ruili,a Town on the Border between China and Myanmar

正Dear Editor,Chikungunya virus (CHIKV), an arbovirus in the family of Togaviridae, genus Alphavirus, is transmitted by the A.aegyptii or A. albopictus mosquito, and causes disease in humans characterized by fever, rash, and arthralgia (Silva and Dermody 2017; Suhrbier 2019). It was first reported in 1953 in Tanzania, and caused only a few outbreaks and sporadic cases in Africa and Asia in last century. However, in the epidemic in 2004, CHIKV acquired mutations that conferred enhanced transmission by the A. albopictus mosquito(Schuffenecker et al. 2006). Since then, it has successively caused outbreaks in Africa, the Indian Ocean, South East Asia, the South America, and Europe (Zeller et al. 2016).