高脂饮食诱导肥胖易感和肥胖抵抗的表型差异

超重与肥胖是许多代谢相关疾病的危险因素,严重威胁人类健康和生命。通常认为肥胖的发生是遗传因素与环境因素相互作用的结果。在构建饮食性肥胖模型过程中,动物常出现两种截然不同的表型,即肥胖易感和肥胖抵抗。既往研究主要基于体重、体成分、物质与能量代谢、行为学（如摄食偏好）等探讨肥胖易感型和肥胖抵抗型表型差异,然而其内部调控机制,仍没有较为明确而系统的阐述。本文在综述表型特征的基础上,从脂质代谢、胃肠道激素水平和肠道炎症、肠道微生物群和肠-脑轴信号通路、下丘脑-垂体-甲状腺轴、下丘脑弓状核食欲调节系统功能改变以及表观遗传学等方面探讨高脂饮食诱导肥胖表型差异的可能机制。     

Orexin-A对高脂饮食诱导肥胖大鼠摄食和体重的影响

目的:探讨Orexin-A对高脂饮食诱导的肥胖大鼠摄食和体重的影响。方法:通过检测SD大鼠24 h动态SPA的分布情况来定义HA大鼠和LA大鼠,创建饮食诱导肥胖(DIO)大鼠模型,向HA和LA大鼠延髓外侧下丘脑(rLH)和黑质多巴胺致密部(SN))微量注射orexin-A,观察orexin-A对能量消耗、自发动态运动(SPA)的作用,以及动态SPA对饮食诱导肥胖(DIO)的抵抗作用。结果:雄性SD大鼠在标准饮食情况下,24 h动态SPA呈正偏态分布,非固定SPA(ambulatory SPA)与瘦体重(lean mass,LM)(P0.05)以及总体重(P0.05)显著相关。HA和LA大鼠(high and low activity rats)间的固有SPA(intrinsic SPA)差异有显著统计学意义(P0.05)。与LA大鼠相比,HA大鼠延髓外侧下丘脑(rLH)和黑质多巴胺致密部(SN)的orexin-A反应性更高。在r LH和SN注射orexin-A能显著增加动态SPA(r LH:P0.05;SN:P0.05)。在HA和LA大鼠的r LH注射orexin-A,每种剂量与注射相同剂量的a CSF的大鼠相比效果有显著差异。而对于SN注射OXA,只有注射高剂量OXA的HA大鼠,与对照组相比,才出现著差异。在r LH注射OXA后,对HA/LA大鼠动态SPA均有显著影响(P0.05)。HA大鼠比LA大鼠能量消耗更高。不同的饮食对于HA和LA大鼠转化为SPA有不同的影响,HA大鼠对DIO敏感性低于LA大鼠。与LA大鼠相比,在LF(Low Fat)饮食条件下,转化为脂肪量的热量更少。结论:Orexin-A可通过增加大鼠活动量,使高脂饮食诱导的肥胖大鼠体重减轻。     

二氢杨梅素对高脂饮食诱导的小鼠肥胖的影响及其机制

目的:观察二氢杨梅素(DHM)对高脂饮食诱导小鼠肥胖的影响,并探讨其作用机制是否与促进WAT棕色化有关。方法:60只c57bl/6j小鼠随机分为6组(n=10):(1)正常对照组(ND组):普通饲料喂养、(2)正常对照+低剂量DHM组(ND+L-DHM组):普通饲料喂养同时用低剂量DHM(125 mg/(kg·d))处理、(3)正常对照+高剂量DHM组(ND+H-DHM组):普通饲料喂养同时用高剂量DHM(250 mg/(kg·d))处理、(4)高脂饮食组(HFD):高脂饲料喂养、(5)高脂饮食+低剂量DHM组(HFD+L-DHM组):高脂饲料喂养同时用低剂量DHM处理、(6)高脂饮食+高剂量DHM组(HFD+H-DHM组):高脂饲料喂养同时用高剂量DHM处理。16周后小鼠空腹过夜,取血测空腹血糖和血脂,随后处死动物,测体长,算出Lee's指数;取肩胛下、腹股沟和附睾处脂肪组织称重后,甲醛固定、HE染色观察脂肪细胞大小,免疫组化检测解偶联蛋白1(UCP1)的表达;实验期间每4周测一次小鼠体重。结果:与ND组相比较,HFD组小鼠体重显著升高,提示肥胖小鼠模型复制成功。此外,HFD组小鼠体脂重量、脂肪细胞直径、Lee's指数和血糖显著增加、脂肪细胞UCP1的表达升高;使用L-DHM和H-DHM处理HFD小鼠后,体脂重量、脂肪细胞直径、Lee's指数和血糖等指标显著逆转,而脂肪细胞UCP1的表达升高更为显著;但L-DHM和H-DHM对正常小鼠上述指标无显著影响。结论:二氢杨梅素抑制高脂饮食诱导的小鼠肥胖,其机制可能与促进WAT棕色化有关。     

杞菊地黄丸对高脂饮食诱导肥胖小鼠肠道黏膜菌群的影响

通过16S rRNA基因测序、网络药理学及分子对接技术探究杞菊地黄丸（QJDHP）对高脂诱导肥胖小鼠肠道黏膜菌群的影响。

15只SPF级雄性C57BL/6小鼠被分为正常组（C组,n=5）、模型组（HF组,n=5）及杞菊地黄丸组（QJDHP组,n=5）。造模期间HF组与QJDHP组予高脂饲料喂养4个月,治疗期间QJDHP组灌胃QJDHP水煎液1个月,其余两组灌胃等量无菌水。结束后采集肠道黏膜,采用16S rRNA基因测序分析肠黏膜菌群,gutMGene数据库预测差异菌群代谢产物,网络药理学分析QJDHP干预肥胖的关键靶点,分子对接技术分析关键靶点与差异菌群代谢产物的结合能。

NMDS与ANOSIM结果显示三组间具有显著差异（stress=0.057 7;R=0.411,P=0.005）。物种相对丰度分析结果表明,与C组比较,HF组Firmicutes/Bacteroidetes（F/B）值显著升高（t=3.649,P=0.006）,与HF组比较,QJDHP组F/B值显著降低。菌群差异分析表明痤疮丙酸杆菌与uncultured bacterium f Muribaculaceae 分别为HF组与C组、HF组与QJDHP组间最具诊断潜力的菌属。IL-6等为QJDHP干预肥胖的关键靶点,获得的5个高活性的差异代谢产物与“IL-6”及“PPARG”均显示了较高的结合能。

QJDHP干预抑制了肠道致病菌的增殖,降低了肠道感染风险,降低F/B值,以苯甲酸为代表的5个肠道菌群代谢产物可能是其调节肠道微生态机制的重要分子。

     

黄芪水提取物减轻高脂饮食引起的小鼠肥胖

目的:研究黄芪水提取物(Astragalus radix extract,ARE)对高脂饮食(High fat diet,HFD)引起的小鼠肥胖的作用及可能机制。方法:将30只C57 BL/6小鼠随机分为正常喂养组(ND组,n=10)、高脂喂养组(HFD组,n=10)和高脂喂养+黄芪水提取物处理组(ARE组,n=10)。记录三组小鼠体重及食物摄入。在喂养16周时,对小鼠附睾白色脂肪称重,并进行HE染色观察脂肪细胞大小;对小鼠肝脏进行进行HE染色观察肝脏脂肪变性情况。应用ELISA方法检测血清瘦素及脂联素水平。应用Western Blot检测脂肪组织过氧化物酶体增殖物激活受体γ(Peroxisome proliferator activated receptorγ,PPARγ)表达。结果:1与ND组相比,HFD组体重及热量摄入均显著增加,表明肥胖模型建立成功;ARE处理组的体重较HFD组显著下降,但其热量摄入与HFD组相当。2与ND组相比,HFD组白色脂肪组织重量增加、脂肪细胞增大、肝细胞出现显著脂肪变性;ARE处理组上述指标较HFD组明显改善。3与ND组相比,HFD组瘦素水平升高、脂联素水平下降;ARE处理组与HFD组相比,瘦素水平降低、脂联素水平升高。4与ND组相比,HFD组PPARγ表达显著增加,而ARE处理组较HFD组PPARγ表达下降。结论:黄芪水提取物可能通过抑制PPARγ减轻高质饮食引起的肥胖。     

高果糖高脂饮食对小鼠体内能量代谢的影响

目的:高热量物质的过度摄入是导致机体代谢紊乱,诱发2型糖尿病等代谢性疾病的主要原因,本文通过比较高果糖、高脂及高果糖高脂混合喂饲对小鼠体内能量代谢的影响,探索饮食诱发代谢紊乱性疾病的可能发病机制。方法:采用20%高果糖水,60%高脂饲料,及二者混合方式饲养C57BL/6小鼠3个月后,观察各组小鼠24小时内氧气消耗量,二氧化碳生成量,呼吸商及能量消耗的改变。结果:不同饮食喂饲3个月,与对照组小鼠相比,高果糖组、高脂组、及高果糖高脂组小鼠均表现出明显的肝内脂质蓄积,氧气消耗量增加,呼吸商下降,能量消耗增加。结论:过剩的高热量物质摄入导致机体内物质代谢、能量代谢发生改变,糖代谢受损,脂代谢增强,能量代谢方式从糖氧化为主转变为脂氧化供能。     

高脂饮食对小鼠胃蛋白质组表达水平的影响

以高脂饮食小鼠为模型,多角度分析高脂饮食对小鼠胃蛋白组表达的影响。实验小鼠(C57BL/6)随机分配两组,实验组食用高脂饲料,对照组食用正常饲料,喂养110d后,把胃组织分为前胃、胃体和胃窦3个区分别进行蛋白质谱鉴定,随后比较两组实验的蛋白表达谱,分别筛选两组之间的差异蛋白以及胃分区的差异蛋白(差异倍数≥2),并对其进行GO富集及蛋白相互作用网络分析。对照组和实验组共鉴定到9 307种蛋白,筛选特异性肽段≥1且重复实验中至少鉴定到2次的蛋白,最后剩余4 066种蛋白,其中对照组3654种,实验组3832种。进一步从生物功能角度整体分析了胃组织的蛋白表达谱,结果发现实验组小鼠胃组织中高表达蛋白主要参与蛋白稳定和运输等生物学过程。而在对胃分区差异蛋白的功能分析表明,前胃主要参与角质化和肌动蛋白组装相关生物学过程,且受饮食影响程度较小;胃体和胃窦主要执行消化功能,高脂饮食后对胃的基本消化功能并无显著影响,但与对照组相比,参与蛋白转运和脂肪代谢相关生物学过程的蛋白显著高表达。     

高脂饮食对小鼠脂质代谢和leptin基因表达水平的影响

目的建立高脂饮食诱导小鼠肥胖模型,分析高脂饲料对小鼠脂质代谢和leptin基因表达水平的影响。方法用高脂饲料饲喂小鼠,每周定时称重和断尾采血一次,分别测定血清中血糖、胆固醇、甘油三酯、胰岛素和leptin的浓度;5周后,分离、称重小鼠体脂并提取腹部脂肪组织RNA,半定量RT-PCR分析leptin基因表达水平。结果从第2周开始,实验组小鼠体重明显高于对照组小鼠,4周后,体重差异显著（P〈0．05）;血清中血糖、胆固醇、甘油三酯、胰岛素和leptin的含量随体重增加明显增高,4周后,差异显著（P〈0．05）;实验组体脂含量明显高于对照组（P〈0．05）,半定量RT-PCR分析表明,肥胖小鼠脂肪组织leptin基因表达水平高于对照组（P〈0．05）。结论高脂饮食诱导可建立小鼠肥胖模型,并能够引起高胰岛素和高leptin血症,为进一步研究肥胖的发病机制奠定基础。     

芦笋对高脂饮食小鼠肠道微生物及酶活性的影响

目的 探明芦笋对高脂饮食小鼠肠道微生物及酶活性的影响情况,为芦笋的应用提供依据。方法 将实验动物随机分为正常组、高脂饮食组、高脂饮食低剂量芦笋组、高脂饮食中剂量芦笋组、高脂饮食高剂量芦笋组和高脂饮食阳性对照组。其中正常组喂食正常饲料,其余组喂食高脂饲料。分别灌胃蒸馏水（正常组、高脂饮食组）、芦笋1.05 g/（kg•d）（高脂饮食低剂量芦笋组）、芦笋2.10 g/（kg•d）（高脂饮食中剂量芦笋组）、芦笋4.20 g/（kg•d）（高脂饮食高剂量芦笋组）和降脂理肝汤1.19 g/（kg•d）（高脂饮食阳性对照组）,每天2次,每次0.35 mL。比较分析小鼠肠道微生物及肠道酶活性。结果 酶活方面,高脂饮食低剂量芦笋组、高脂饮食中剂量芦笋组、高脂饮食高剂量芦笋组能明显降低淀粉酶、木聚糖酶以及蛋白酶的活性,与高脂饮食组相比差异具有统计学意义（Ps<0.01）。肠道微生物方面,高脂饮食低剂量芦笋组、高脂饮食中剂量芦笋组、高脂饮食高剂量芦笋组能显著降低细菌、乳杆菌和双歧杆菌的数量。与高脂饮食组相比差异具有统计学意义（P<0.05或P<0.01）。结论 芦笋能降低高脂饮食小鼠的肠道内细菌、乳杆菌和双歧杆菌的数量,并且可以显著降低高脂饮食小鼠淀粉酶、木聚糖酶和蛋白酶等肠道酶的活性。     

芦笋对高脂饮食小鼠体质量的影响

目的 探究芦笋对高脂饮食小鼠体质量的影响。方法 将实验动物随机分为正常组、高脂饮食组、高脂饮食低剂量芦笋组、高脂饮食中剂量芦笋组、高脂饮食高剂量芦笋组、高脂饮食阳性对照组。其中正常组喂食正常饲料,其余组喂食高脂饲料。分别灌胃蒸馏水（正常组、高脂饮食组）、芦笋1.05 g/（kg•d）（高脂饮食低剂量芦笋组）、芦笋2.10 g/（kg•d）（高脂饮食中剂量芦笋组）、芦笋4.20 g/（kg•d）（高脂饮食高剂量芦笋组）、降脂理肝汤1.19 g/（kg•d）（高脂饮食阳性对照组）,每天2次,每次0.35 mL。比较分析各组小鼠的体质量变化,同时对各组之间的雌性小鼠和雄性小鼠体质量变化进行对比。结果 随饲养时间的增加,服用芦笋后的三组小鼠体质量均低于高脂饮食组,但与高脂饮食组相比差异无统计学意义（P>0.05）。高脂饮食低剂量芦笋组、高脂饮食中剂量芦笋组、高脂饮食高剂量芦笋组小鼠的体质量变化率低于高脂饮食组,差异无统计学意义（P>0.05）。对各组之间的雌性小鼠和雄性小鼠体质量变化进行对比可以发现雄性小鼠的体质量变化大于雌性小鼠的,差异有统计学意义（P<0.05）。结论 芦笋能降低高脂饮食小鼠的体质量,雄性小鼠和雌性小鼠的体质量变化存在差异。     

高脂膳食对小鼠生化及病理形态的影响

目的高脂膳食对机体血液、组织匀浆中各种生化指标的影响,尤其是对胆固醇等脂质代谢的影响,为研究高胆固醇引起的心血管等疾病建立模型。方法将C57BL/6 j小鼠63只随机分为2组。普食组（用普通饲料饲喂）12只,雌雄各6只,高脂组（用高脂饲料饲喂）51只,雌26只、雄25只。单笼饲喂,饲喂期为67 d。观察动物体重、摄食量、比较血液以及肝、肾组织匀浆中有关脂类代谢和抗氧化方面的生化指标以及组织病理学观察。结果高脂组血液中胆固醇（TC）和低密度脂蛋白胆固醇（LDLC）均显著高于普食组（P〈0.05）;高脂组肝、肾脏组织匀浆中T-AOC、CuZn-SOD、SOD、AKP、NOS、MDA的水平与普食组相比均无统计学差异;与普食组相比,雄性小鼠摄食量差异显著（P〈0.05）、体重差异不显著;病理观察可见高脂组中肝细胞空泡变性。结论通过高脂膳食成功的建立了高胆固醇血症模型,该模型有可能在胆固醇浓度升高引起的脂质代谢异常、动脉粥样硬化、冠心病和其他代谢性疾病的研究中发挥作用。     

酶法破碎裂殖壶菌提取胞内油脂

采用酶法破碎裂殖壶菌提取胞内油脂,进行单因素实验和正交实验优化酶解反应条件,酶解反应的影响因素主次顺序依次为酶用量、温度、时间、pH,最佳酶解工艺参数:55 ℃、pH 9.5、搅拌反应2.5 h、酶用量为菌体生物量的2%.在该条件下,胞内油脂的提取量高达(81.53±0.33) g/L,过氧化值仅为0.15,酸价为0.24.     

裂殖壶菌Schizochytrium sp. 20888产DHA培养条件优化

【目的】为了优化裂殖壶菌产DHA的培养条件,提高油脂中DHA含量。【方法】采用单因素试验和正交设计试验方案,针对分批培养时间、培养基碳、氮源的种类和浓度以及培养温度开展试验,采用重量法测定生物量、采用索氏提取法测定油脂总量,采用气相色谱法测定油脂DHA含量,考察培养条件对细胞油脂DHA含量的影响。【结果】最适培养时间为4 d,培养温度23°C,最优碳氮源组成为(g/L):葡萄糖65、甘油80、蛋白胨6、酵母粉4和谷氨酸钠8。【结论】裂殖壶菌Schizochytrium sp.20888在葡萄糖和甘油组成的复合碳源和由蛋白胨、酵母粉和谷氨酸钠组成的复合氮源的培养基中可以得到最优的DHA产量,细胞DHA含量能达到33.68%。     

渗透压调控对裂殖壶菌发酵产DHA的影响

考察了不同渗透胁迫(0、10、20、30和40 g/L NaCl)对裂殖壶菌HX-308发酵产DHA及脂肪酸构成的影响。结果表明:20 g/L NaCl最有利于裂殖壶菌生长和DHA积累,生物量、总脂肪酸含量、DHA产量及DHA占生物量的比值分别为73 g/L、10.7 g/L、5.0 g/L和68 mg/g,并且DHA在总脂肪酸中所占百分比最高,为45.2%。此外,在低渗透压(10 g/L NaCl)条件下,添加40 mmol/L甘氨酸甜菜碱,DHA产量与未添加相比提高了28.21%;在高渗透压(40 g/L NaCl)条件下添加40 mmol/L海藻糖,DHA产量提高了46.84%;表明添加适量的外源相容性溶质能有效地促进裂殖壶菌积累DHA。     

种子培养基成分对裂殖壶菌发酵产DHA的影响

考察种子培养基中谷氨酸钠质量浓度和NaCl质量浓度（盐度）对Schizochytrium sp. HX-308菌种质量及发酵性能的影响。结果表明：40 g/L谷氨酸钠条件下培养菌种,发酵后DHA质量分数达到（53.25±0.48）%,而其油产量、油脂质量分数和DHA产量分别为（24.9±0.4）g/L、（45.2±0.6）%、（8.6±0.35）g/L; 利用不含谷氨酸钠的种子培养基发酵,其油产量、油脂质量分数和DHA产量分别为（30.1±0.8）g/L、（54.3±0.5）%、（12.1±0.5）g/L,比含40 g/L谷氨酸钠时分别提高了20.88%、20.13%和40.70%,为菌种驯化提供了新的思路和方向。此外,低盐度培养条件有利于菌种生产性能的发挥,6.25 g/L NaCl条件下发酵后油质量分数、DHA产量及DHA质量分数最高,分别为（62.1±0.8）%、（10.0±0.3）g/L、（48.97±0.42）%。     

裂壶藻脂肪酸合酶途径合成多不饱和脂肪酸的研究

裂壶藻作为一种生产DHA的重要菌种,其脂肪酸合成途径除了已经被广泛了解的聚酮合酶(PKS)途径外,还残存着作为真核微生物中常见的脂肪酸合酶(FAS)途径中的功能酶和中间产物。经过前期的研究,运用基因工程手段,将载有与裂壶藻近缘藻种中已知的Δ12-desaturase表达模块和相关筛选标记构建入载体,通过电击转化导入Schizochytrium sp.ATCC20888中,以期望修复裂壶藻中FAS途径的合成能力。通过分子水平检测确定目的功能基因已稳定转化后,再由气相色谱分析转化株油脂中相关脂肪酸含量分布情况。经过长期筛选验证,最终证明获得了两株阳性转化株,其生物量初步测定分别较野生株提高11.14%和4.12%,其油脂中DHA含量分别较野生株提高了19.50%及14.65%。     

Enhancement of docosahexaenoic acid production by Schizochytrium sp. using a two-stage oxygen supply control strategy based on oxygen transfer coefficient

Aims: To improve the yield and productivity of docosahexaenoic acid (DHA) by Schizochytrium sp. in terms of the analysis of microbial physiology. Methods and Results: A two‐stage oxygen supply control strategy, aimed at achieving high concentration and high productivity of DHA, was proposed. At the first 40 h, K_La was controlled at 150·1 h^?1 to obtain high μ for cell growth, subsequently K_La was controlled at 88·5 h^?1 to maintain high q_p for high DHA accumulation. Finally, the maximum lipid, DHA content and DHA productivity reached 46·6, 17·7 g l^?1 and 111 mg l^?1 h^?1, which were 43·83%, 63·88% and 32·14% over the best results controlled by constant K_La. Conclusions: This paper described a two‐stage oxygen supply control strategy based on the kinetic analysis for efficient DHA fermentation by Schizochytrium sp. Significance and Impact of the study: This study showed the advantage of two‐stage control strategy in terms of microbial physiology. As K_La is a scaling‐up parameter, the idea developed in this paper could be scaled‐up to industrial process and applied to other industrial biotechnological processes to achieve both high product concentration and high productivity.     

添加生物素和浅蓝菌素对裂殖壶菌发酵产DHA的影响

为提高发酵产量,根据裂殖壶菌生物合成二十二碳六烯酸(DHA)的途径,考察添加代谢途径关键酶的辅酶及酶的抑制剂对发酵裂殖壶菌的影响.结果表明:添加生物素可促进油脂积累,添加浅蓝菌素有利于DHA及不饱和脂肪酸含量的提高.添加生物素0.3 mg/L时,DHA占细胞干质量分数达11.26％,相对于对照提高了13％;当添加浅蓝菌素0.1mg/L时,DHA占细胞干质量分数可达12.2％.     

Acyl migration during deacylation of phospholipids rich in docosahexaenoic acid (DHA): an enzymatic approach for evidence and study

Non-enzymatic acyl migration could be counter-productive for the preparation of structured phospholipids with docosahexaenoic acid (DHA) at a designated position. Therefore enzymatic approaches have been developed to investigate acyl migration. First, acyl migration from sn-2 to sn-1 position has been set into relief by a three step enzymatic method using a typo-selective lipase, a phospholipase A2 and a non-selective lipase. The effect of reaction temperature on acyl migration from sn-2 to sn-1 was monitored: lowering the reaction temperature from 40 to 30°C allowed a reduction of DHA migration rate of 40%. Secondly, acyl migration from sn-1 to sn-2 position was negligible. This last result was obtained through the study of structured phosphatidylcholine selective deacylation using a phospholipase A2.