利用生物信息学研究肥胖与2型糖尿病患者肝组织基因表达变化

目的:利用芯片数据分析工具对GEO基因芯片数据进行数据挖掘,系统分析肥胖与2型糖尿病患者肝组织相关基因表达的变化,探讨肥胖与2型糖尿病的联系及糖尿病早期预防和诊断的新靶点。方法:首先在公共芯片数据库中选择肥胖与2型糖尿病相关芯片数据(GSE15653),利用R等芯片数据分析工具分析肥胖与2型糖尿病患者肝组织基因的表达变化,并预测相关差异表达基因在血中蛋白表达。结果:肥胖患者与正常人肝组织比较发现412个差异表达基因,其中上调表达基因212个,下调表达基因200个,2型糖尿病患者中控制良好者与正常人肝组织比较发现486个差异表达基因,其中上调表达基因253个,下调表达基因233个,而2型糖尿病患者中控制不良者与正常人肝组织比较发现1051个差异表达基因,其中上调表达基因560个,下调表达基因491个;2型糖尿病控制良好者与肥胖患者肝组织有263个相同的表达变化基因,而2型糖尿病控制不良者与肥胖患者肝组织有131个相同的表达变化基因;结合蛋白质组学结果分析肥胖与2型糖尿病相关的差异表达基因中有30个蛋白表达产物是分泌型蛋白。结论:肥胖及2型糖尿病患者肝组织与正常肝组织比较基因表达均发生明显变化,其基因表达变化数目随疾病的严重性增加而增多,而且2型糖尿病的控制情况与肝组织基因表达变化有密切关系。肥胖与2型糖尿病相关的差异表达基因中表达分泌型蛋白的可进一步用于研发监测疾病发生发展的候选靶分子。     

沙棘油对高脂小鼠诱发阿尔兹海默症的预防作用

目的:通过检测沙棘油作用高脂小鼠海马神经元内微管相关蛋白(Tau)及脑源性神经营养因子(BDNF)的表达水平,探讨沙棘油对高脂小鼠并发阿尔兹海默综合征的预防作用。方法:40只KM小鼠,随机取10只为正常对照组;30只以高脂饲料喂养建立高脂模型(HF),按10 mg/kg以生理盐水(阴性对照)、沙棘油(实验)、辛伐他丁(阳性对照)灌胃3 w。取小鼠海马组织进行HE染色、免疫组织化学检测和蛋白印迹分析,检测不同组别小鼠海马神经元内Tau蛋白及BDNF表达的变化。结果:高脂模型组与正常组比较,海马神经元结构在光镜下有明显差别;阴性对照组小鼠海马神经细胞数目减少,神经元内有黄色颗粒样沉淀;实验及阳性组海马损伤有改善,斑块状淀粉样蛋白减少;免疫组化及蛋白印迹显示各组间两种蛋白表达水平不同。结论:沙棘油对高脂小鼠海马体内Tau蛋白表达有抑制作用,加速淀粉样前体蛋白的代谢,降低了由β-淀粉样蛋白沉积诱发阿尔茨海默病的风险;而对BDNF表达有促进作用,能防止神经元受损伤死亡、改善神经元的病理状态、促进受损伤神经元再生。即沙棘油能有效预防高脂人群并发阿尔兹海默综合征。     

咖啡因预防阿尔兹海默病作用机制的研究

目的:探究咖啡因对阿尔茨海默病(AD)的预防作用。方法:乙醇提取茶叶中咖啡因;颈部皮下注射5%D-半乳糖生理盐水溶液,建立小鼠衰老模型;随机分为实验组(高、低剂量咖啡因)、阳性对照组、阴性对照组;另设正常对照组,连续给药4周。检测超氧化物歧化酶(SOD)以及丙二醛(MDA)的水平,取鼠脑海马组织以western blotting检测脑源性神经营养因子(BDNF)和胞外信号调节激酶(p-ERK1/2)表达量,同时制作病理切片,行HE染色。结果:Western blot检测脑海马组织BDNF和p-ERK1/2的表达,阴性对照组的BDNF表达水平明显低于正常组、低剂量组和阳性对照组(P0.01);注射D-半乳糖的各组小鼠p-ERK1/2的表达明显低于正常组,阴性对照组与正常组比较,差异显著(P0.05)。模型组SOD活力明显低于正常对照组、高、低剂量咖啡因组和阳性对照组(P0.01),但MDA含量则相反。结论:咖啡因能提高衰老模型小鼠SOD活力,促进BDNF和p-ERK1/2的表达,延缓衰老进程,对阿尔茨海默病(AD)有预防作用。     

西芹提取液对高脂小鼠肠道菌群平衡的影响

目的应用PCR-DGGE技术评价西芹对昆明小鼠肠道菌群平衡的影响。方法给予小鼠高脂饲料,复制高脂模型,模型复制成功后,每日给予小鼠西芹提取液灌胃,连续28 d。分别在实验的0、14和42 d,收集每只小鼠粪便,提取基因组DNA,应用PCR-DGGE(聚合酶链式反应——变性梯度凝胶电泳)技术获得肠道菌群分子指纹图谱,针对相似性、多样性分析及优势条带的序列进行分析。结果高脂饲料喂养后肠道益生菌约氏乳杆菌等趋近消失,出现了特异菌真杆菌,而西芹灌胃组和食用基础饲料组真杆菌数量显著减少,且西芹灌胃组作用大于食用基础饲料自然恢复组。结论西芹对高脂小鼠肠道菌群的平衡有显著的恢复作用。     

替吉奥对BALB/c小鼠肠道菌群的影响

目的应用PCR-DGGE方法研究抗癌剂替吉奥对肠道菌群的影响。方法取BALB／c小鼠10只,灌服替吉奥（441mg／kg）7d。应用PCR—DGGE方法获得肠道菌群分子指纹图谱,进行相似性、多样性分析及优势条带的序列分析。结果实验0d与实验7d的小鼠肠道菌群结构差异存在统计学意义（P〈0．01）。结论替吉奥能够杀灭肠道中的有益菌,促使致病菌过度生长,导致肠道菌群严重失调。     

人参皂苷对 BALB/c 小鼠肠道菌群的影响

目的:随着人参药用和保健价值的不断发掘,人参皂苷引起人们越来越多的关注,但有关人参皂苷与肠道菌群之间相互作用的研究仍为空白领域,本实验旨在探明人参皂苷对小鼠肠道菌群的影响,以期为人参皂苷的推广应用提供理论基础和实验依据。方法:有机溶剂法提取人参皂苷,将正常BALB/c小鼠按2 mg/0.1 kg人参皂苷进行连续灌胃饲养,分别在灌胃第10 d和第13 d无菌收集小鼠粪便,提取肠道细菌基因组总DNA,应用PCR-DGGE技术获得肠道菌群分子指纹图谱,进行菌群结构相似性、多样性分析,并将感兴趣的优势条带进行切胶、测序分析,对获得的序列在Gene Bank数据库比对。结果:灌胃人参皂苷后小鼠肠道菌群结构发生改变,荧光假单胞菌和丁酸梭菌数量明显增加。结论:人参皂苷使小鼠肠道的菌群结构和数量发生明显改变,天然的人参皂苷口服很难被直接吸收利用,因此推测人参皂苷可能以肠道菌群作为发挥生物学作用的靶点,进而行使提高健康水平等保健功能。     

益肾壮骨汤对糖皮质激素性骨质疏松小鼠肾组织Osterix mRNA和肠道菌群的影响

目的研究益肾壮骨汤对糖皮质激素性骨质疏松小鼠肾组织成骨细胞特异基因(Osterix)mRNA和肠道菌群的影响。方法 SPF级昆明小鼠40只,分为正常对照组(N组)、益肾壮骨汤对照组(YSZG组)、糖皮质激素性骨质疏松组(Glu组)以及益肾壮骨汤低剂量组(1 g/kg, Glu+YSZG-L组)和高剂量组(4 g/kg, Glu+YSZG-H组),每组8只。除N组和YSZG组,其余各组小鼠臀肌注射地塞米松磷酸钠注射液(2.5 mg/kg)建立糖皮质激素性骨质疏松模型,每周注射2次,连续6周,之后Glu+YSZG-L组和Glu+YSZG-H组小鼠再分别灌胃1 g/kg和4 g/kg益肾壮骨汤6周。qRT-PCR法检测肾组织Osterix mRNA水平,ERIC-PCR和PCR-DGGE电泳获得肠道菌群指纹图谱,分析肠道菌群整体差异并鉴定优势条带序列。结果与N组小鼠比较,Glu组肾组织Osterix mRNA水平显著升高;与Glu组小鼠比较,益肾壮骨汤治疗组肾组织Osterix mRNA水平明显降低。ERIC-PCR图谱显示705 bp处条带为Glu组和益肾壮骨汤治疗组小鼠肠道菌群的差异条带。PCR-DGGE分析气单胞菌为骨质疏松小鼠肠道优势菌型,益肾壮骨汤给药后小鼠肠道菌群结构发生改变,气单胞菌消失。结论益肾壮骨汤通过下调肾组织Osterix mRNA水平,抑制气单胞菌等病原菌的增殖来治疗骨质疏松症。