适宜浓度短链脂肪酸混合物对小胶质细胞炎症 抑制及机制研究

本研究的主要目的是探讨适宜浓度短链脂肪酸(short chain fatty acids,SCFAs)混合物对炎症环境下小胶质细胞的抑炎作用及其机制.采用脂多糖(LPS)刺激小鼠小胶质细胞系BV-2细胞建立神经炎症模型,并利用CCK8试剂盒检测不同浓度单一的乙酸钠、丙酸钠、丁酸钠处理后的细胞活力.设计选取这三种SCFAs对细胞活力无影响、且有抑炎效果的特定浓度进行组合(SCFAs mix),进一步检测SCFAs mix对LPS刺激下BV-2细胞炎症反应的影响及机制,包括:a.用一氧化氮(NO)试剂盒检测NO的释放;b.用ELISA检测炎症因子TNF-α、IL-6的释放;c.用qRT-PCR和Western blot检测炎症因子TNF-α、IL-6、炎症小体NLRP3、炎症通路相关蛋白TLR4、NF-κB等的表达变化.结果表明LPS刺激BV-2细胞4 h后,在体系中添加特定浓度的单一SCFA处理12 h后,不能缓解BV-2细胞的炎症反应,而将上述SCFAs配制成同等终浓度的SCFAs mix处理12 h却能显著降低细胞培养上清液中NO、TNF-α和IL-6 (均P0.001)的量,还能抑制BV-2细胞内iNOS、TNF-α、IL-6和NLRP3 mRNA的升高(均P0.001);通过对炎症信号通路关键分子的检测发现,SCFAs mix可以抑制LPS诱导的BV-2细胞内TLR4、MyD88、TRAF6和NF-κB蛋白的表达升高.综上可见:适宜浓度的混合SCFAs可通过调控TLR4/MyD88/TRAF6/NF-κB炎症通路抑制LPS诱导的小胶质细胞的炎症反应,而起到抗炎的保护作用.     

隔日禁食对帕金森病模型小鼠肠道屏障的保护作用及机制

【背景】帕金森病是一种神经退行性疾病,常伴有胃肠功能障碍等非运动症状。肠道菌群紊乱与肠上皮通透性增强是引起肠道屏障功能障碍的主要因素。饮食限制可改善肠道菌群的构成、维持肠上皮稳态。本文假设隔日禁食对帕金森病模型小鼠肠道屏障有保护作用,其机制可能与纠正肠道菌群的失调以及促进肠紧密连接蛋白的表达有关。【目的】探究隔日禁食对帕金森病模型小鼠肠道屏障的保护作用及其机制。【方法】32只C57BL/6小鼠随机分成生理盐水+自由饮食组(NS+AL组,n=8)、生理盐水+隔日禁食组(NS+ADF组,n=8)、MPTP+自由饮食组(MPTP+AL组,n=8)、MPTP+隔日禁食组(MPTP+ADF组,n=8)共4组。隔日禁食方案以48 h为一个实验周期,前24 h采取禁食,后24 h采取自由摄食,在第12?14个周期内连续5 d给予小鼠腹腔注射1-甲基-4苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrathydropyridine,MPTP)建立帕金森病模型。在隔日禁食17个周期结束后收集小鼠粪便,通过16S rRNA基因高通量测序检测小鼠肠道菌群的变化;小鼠行为学测试后收集其空肠组织,通过HE染色观察肠道病理组织学变化,通过RT-qPCR方法检测AMPK、Occludin、ZO-1的mRNA表达水平(Prkaa1、Ocln、Tjp1),通过Western blotting方法检测ZO-1的蛋白表达水平。【结果】行为学测试结果显示,与NS+AL组相比,MPTP+AL组小鼠运动能力显著下降(P<0.01),而MPTP+ADF组小鼠运动障碍有所改善(P<0.01)。HE染色可见NS+AL组小鼠空肠绒毛结构完整、排列紧密,MPTP+AL组空肠绒毛破碎甚至脱落,而MPTP+ADF组则显示出空肠绒毛相对完整、排列紧密。肠道菌群测序结果显示,MPTP+AL组相较于NS+AL组,肠道菌群的丰度和多样性显著升高(P<0.001),而相较于MPTP+ADF组并无显著变化;各组间小鼠的肠道菌群构成具有显著差异,相对物种丰度在科水平的检测结果显示,与NS+AL组相比,MPTP+AL组艾克曼菌科(Akkermansiaceae)丰度明显升高(P<0.05),而MPTP+ADF组相较于MPTP+AL组该科菌的丰度显著下降(P<0.01)。RT-qPCR检测结果发现,相较于NS+AL组,MPTP+AL组小鼠空肠Prkaa1 (P<0.01)、Ocln (P<0.01)、Tjp1 (P<0.01)表达水平显著降低,其中,MPTP+ADF组与MPTP+AL组小鼠相比Prkaa1 (P<0.01)和Tjp1 (P<0.01)表达水平均有显著升高,MPTP+ADF组的Ocln表达水平也比MPTP+AL组高,但差异无显著性。Western blotting结果显示,ZO-1在MPTP+ADF组小鼠表达水平相较于MPTP+AL组显著上升(P<0.05)。【结论】隔日禁食对帕金森病模型小鼠空肠屏障具有保护作用,其机制可能与维持肠道菌群艾克曼菌科相对丰度及菌群稳态、提高空肠紧密连接表达有关。     

张掖灌区玉米农田生态系统CO_2通量的变化规律和环境响应

采用涡动相关法对张掖灌区玉米农田生态系统生长季(6—9月)CO2通量进行了连续观测,分析了玉米农田生态系统CO2通量变化特征及其对环境的响应。结果表明:CO2通量具有明显的日变化特征,白天以碳吸收为主,夜间以碳排放为主,CO2吸收的最大值出现在灌浆期,峰值为-1.426 mg·m-2·s-1;农田生态系统在4个生育期均表现为碳吸收,但吸收CO2能力存在显著差异,日吸收总量灌浆期拔节期成熟期苗期。利用Michaelis-Menten方程和指数曲线拟合方法,分别分析了光合有效辐射对白天CO2通量的影响,及温度对夜间生态系统呼吸的影响。结果表明:白天CO2吸收强度随着光合有效辐射的增大而增大,在低光阶段,光照是控制光合作用的主导因子,之后随着光合有效辐射的增大,净吸收量增加减缓;玉米的光量子利用效率变化范围为0.00098～0.0022 mg·μmol-1。夜间生态系统呼吸与温度呈显著的指数关系,不同生育期的主导因子不同,苗期土壤温度是主导因子,其余生育期气温是主导因子。