基于三甲胺/氧化三甲胺物质的量比值动力学模型预测带鱼粉的货架期

以三甲胺(trimethylamine,TMA)/氧化三甲胺(trimethylamine oxide,TMAO)物质的量比值为带鱼粉的品质变化和货架期的指示指标,根据感官评定结果,确定TMA/TMAO物质的量比值0.406 4为货架期终点。建立带鱼粉的TMA/TMAO物质的量比值与贮藏时间(t)之间的一级动力学方程以及TMA/TMAO物质的量比值变化速率常数(k)与贮藏温度(T)之间的Arrhenius方程,以预测某一贮藏温度下带鱼粉的货架期理论值。结果表明:Arrhenius方程中TMA/TMAO物质的量比值变化反应的活化能E_a为3.77 kJ/mol,指前因子k_0为10.11,带鱼粉的TMA/TMAO物质的量比值的货架期预测模型为SL=ln(A/A_0)/10.11exp(-3.77×10~3/RT)。

氧化三甲胺与心血管疾病关系及相关治疗方法的研究进展

近年来,随着心血管疾病发病率与死亡率逐年增高,肠道菌群与心血管疾病的关系受到越来越多的关注。肠心轴成了一个新的研究方向,肠道菌群的代谢产物氧化三甲胺(TMAO)被证明可能与心力衰竭、心房颤动、冠状动脉粥样硬化性心脏病、高血压等心血管疾病存在关联,TMAO可能成为心血管疾病中一个新的治疗靶点。本研究综述TMAO与心血管疾病的关系,为临床心血管疾病的诊治提供新的方向。

多发伤患者早期肠道菌群及其代谢产物氧化三甲胺的变化

目的:多发伤患者一旦并发脓毒症和多器官功能障碍综合征则预后不良。本研究通过观察多发伤患者早期肠道菌群及其代谢产物氧化三甲胺的变化,探讨多发伤患者并发脓毒症和多器官功能障碍综合征的可能机制。方法:选取2023年4月至9月江苏大学附属医院收治的符合纳入标准的多发伤患者25例作为多发伤组,选取同期本院体检中心符合纳入标准的健康志愿者25例作为对照组。收集多发伤组伤后1周左右的粪便标本和血浆标本,同期收集对照组体检当天的粪便标本和血浆标本。通过16S rRNA高通量测序技术检测粪便标本,分析多发伤组和对照组肠道菌群的差异。采用高效液相色谱-质谱串联技术检测血浆标本,分析多发伤组和对照组血浆氧化三甲胺水平的差异。结果:多发伤组和对照组的肠道菌群构成存在明显差异。在菌门水平上,多发伤组变形菌门的相对丰度明显高于对照组(P<0.05);厚壁菌门和拟杆菌门的相对丰度明显低于对照组(P<0.05)。在菌属水平上,多发伤组大肠埃希菌属、致病肠球菌属、梭菌属、考拉杆菌属的相对丰度均明显高于对照组(均P<0.05),普氏菌属、双歧杆菌属、瘤胃菌属、乳杆菌属、粪球菌属、布劳特菌属、丁酸弧菌属的相对丰度均明显低于对照组(均P<0.05)。多发伤组血浆氧化三甲胺水平明显高于对照组(P<0.05)。结论:与健康人群相比,多发伤患者早期肠道菌群已发生变化,专性厌氧菌相对丰度下降,兼性厌氧菌相对丰度上升,有益共生菌相对丰度减少,机会致病菌相对丰度增加,这可能与多发伤患者并发脓毒症有关。血浆氧化三甲胺的水平升高可能与肠道菌群的变化和多发伤患者并发多器官功能障碍综合征有关。

四君子汤调节氧化三甲胺改善慢性心力衰竭大鼠心肌能量代谢重构

目的:探讨四君子汤通过调节氧化三甲胺(trimetlylamine oxide,TMAO)对心力衰竭大鼠心肌能量代谢的影响。方法:70只清洁级健康雄性SD大鼠,适应性饲养3 d后,随机选取8只作为正常组,其余大鼠采用左冠状动脉前降支结扎术制备急性心肌梗死动物模型。采用随机数字表法将造模成功的24只大鼠分为模型组、四君子汤低剂量组(2.97 g·kg^(-1))、四君子汤高剂量组(11.88 g·kg^(-1)),每组各8只,连续灌胃给药4周,给药体积为10 mL·kg^(-1),正常组和模型组大鼠给予等体积的生理盐水。采用超声心动图测定各组大鼠左心室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)、左心室短轴缩短率(left ventricular fractional shortening,LVFS)、左心室舒张末期内径(left ventricular end diastolic diameter,LVDd)、左心室收缩末期内径(left ventricular end systolic diamete,LVDs)、左心室后壁舒张末期厚度(left ventricular posterior wall at end-diastole,LVPWd)、左心室后壁收缩末期厚度(left ventricular posterior wall at end-systolic,LVPWs);ELISA法检测血清N末端B型利钠肽前体(N-terminal pro-B type natriuretic peptide,NT-proBNP)的水平;使用比色法检测血清丙酮酸(pyruvic acid,PA)、游离脂肪酸(free fatty acid,FFA)水平;RT-PCR检测心肌组织CPT-1 mRNA、PDH mRNA的表达情况;采用稳定同位素稀释液相色谱-串联质谱法检测大鼠血清中TMAO的含量及心肌组织中ATP的水平;HE染色和透射电镜观察各组大鼠心肌组织结构变化。结果:与正常组比较,模型组大鼠LVDs、LVDd显著升高(P<0.01),LVEF和LVFS明显降低(P<0.01);血清PA、FFA、NT-proBNP及TMAO含量明显升高(P<0.01);大鼠心肌组织CPT-1 mRNA、PDH mRNA水平明显降低(P<0.05),ATP水平明显降低(P<0.05)。与模型组比较,四君子汤各剂量组大鼠LVEF、LVFS明显升高(P<0.01);血清FFA及TMAO含量均明显降低(P<0.01);心肌组织大鼠PDH mRNA水平明显升高(P<0.05),ATP水平明显升高(P<0.01)。HE染色和透射电镜发现,四君子汤可明显改善心力衰竭大鼠心肌组织结构紊乱。结论:四君子汤可调节肠道菌群代谢产物TMAO的水平,从而改善心肌线粒体能量代谢,抑制心室重塑及心力衰竭的进展。

肠源性代谢产物氧化三甲胺与糖尿病肾病的相关性研究进展

糖尿病肾病(Diabetic kidney disease, DKD)是糖尿病常见慢性并发症之一,是导致我国成人出现肾衰竭的常见原因。肠源性代谢产物氧化三甲胺(Trimetlylamine oxide, TMAO)与DKD的发生、进展的重要因素之一,本文对TMAO与DKD相关研究进行综述,旨在为临床防治DKD提供参考依据。

氧化三甲胺与糖脂代谢病相关性的研究进展

糖脂代谢病(GLMD)是一种慢性代谢性疾病,已成为严重威胁健康的重大公共卫生问题。近年,肠道菌群及其代谢产物与人类疾病间的联系已成为研究热点,氧化三甲胺(TMAO)作为肠道菌群的常见代谢物质,通过释放炎症因子、促进胰岛素抵抗、增加氧化应激以及影响能量代谢等途径参与GLMD的发展。因此,深入研究TMAO与GLMD的相关性,有助于对GLMD提供精准靶向防治。

甲烷马赛球菌DZ1对小鼠血清氧化三甲胺和炎症因子、肝脏抗氧化能力及盲肠微生物区系的影响

甲烷马赛球菌是哺乳动物消化道中的固有菌群,能够利用三甲胺(TMA)生成甲烷,然而其对宿主的作用机制尚不十分清楚。本文旨在利用小鼠模型研究灌胃甲烷马赛球菌菌株DZ1活菌对小鼠血清氧化三甲胺(TMAO)和炎症因子、肝抗氧化能力及盲肠微生物区系的影响。试验采用14只5周龄雄性C57BL/6J小鼠(体重18.4±1.1 g),随机分为对照组(n=7)和处理组(n=7),单笼饲养。处理组每天灌胃200μL DZ1菌液(1.09×10^(9)个细胞·mL^(-1)),对照组每天灌胃200μL无菌PBS溶液,试验期4周。结果显示,与对照组相比,处理组小鼠日增重和采食量没有显著变化(P>0.05)。处理组小鼠血清TMAO浓度和炎症因子水平显著降低(P<0.05)。处理组小鼠肝中超氧化酶歧化酶(SOD)活性显著升高(P=0.035),肝总抗氧化能力(T-AOC)显著提高(P=0.039)。盲肠细菌16S rRNA基因测序结果显示,处理组和对照组菌群结构没有显著差异(ANOSIM,P=0.161)。处理组中疣微菌门(Verrucomicrobia)的相对丰度有降低的趋势(P=0.064),Lawsonibacter属、瘤胃球菌属(Ruminococcus)和阿克曼菌属(Akkermansia)等的相对丰度显著降低(P<0.05)。综上,灌胃甲烷马赛球菌菌株DZ1未显著影响小鼠盲肠细菌区系结构,但降低了小鼠血清TMAO和炎症因子水平,提高了肝组织总抗氧化能力。

参元丹干预氧化三甲胺诱导人脐静脉内皮细胞损伤的机制研究

目的:探讨参元丹对氧化三甲胺(TMAO)诱导人脐静脉内皮细胞(HUVEC)损伤的干预作用及机制。方法:建立TMAO诱导的HUVEC细胞损伤模型,将HUVEC分为正常对照组、模型组(300μmol/L TMAO)、参元丹低剂量组(300μmol/L TMAO+25μg/mL参元丹)、参元丹中剂量组(300μmol/L TMAO+50μg/mL参元丹)、参元丹高剂量组(300μmol/L TMAO+100μg/mL参元丹)。分别检测各组细胞中活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)、白细胞介素(IL)-1β含量。结果:TMAO可诱导HUVEC发生氧化应激反应及炎症反应,参元丹可降低TMAO损伤细胞内ROS、MDA水平(P<0.05),同时抑制IL-1β的表达水平(P<0.05)。结论:参元丹可能通过抑制氧化应激反应及炎症反应,减轻TMAO诱导的内皮细胞损伤。

基于微流控芯片-间接电位法的氧化三甲胺分析方法

为了实现海产品体内氧化三甲胺(trimethylamineoxide,TMAO)的快速定量检测,提出一种采用微流控光化学还原芯片进行前处理的电化学分析方法.首先构建了PDMS/SiO_(2)微流控芯片,并对TMAO的前处理反应条件进行了优化:采用该微流控芯片,使用Fe(Ⅱ)-HEDP为还原剂,在pH值为6.5,温度为40℃,紫外光照时间为2min的条件下,TMAO被还原为三甲胺(trimethylamine,TMA)的还原率达99.44%;然后,利用自制选择性电极对TMA溶液进行检测,在0.01~10mmol·L^(-1)范围内,TMA浓度对数与其溶液电位值线性相关,相关系数r^(2)=0.9977,检测限为2.28μmol·L^(-1).采用该方法对实际海鲜产品进行TMAO检测的相对偏差不超过4.71%,加标回收率为91.78%~112.16%.该方法测定时间短、结果准确,在海产品分析检测中具有良好的应用前景。

肠道菌群代谢产物氧化三甲胺介导骨质疏松机制研究

肠道菌群及其代谢产物已经被证明在维持机体正常生理及病理的过程中发挥了重要作用。氧化三甲胺是肠道菌群的主要代谢产物之一,其在心血管疾病、糖尿病、高血压及慢性肾病等疾病的发展过程中扮演了重要角色,最新研究结果表明氧化三甲胺和骨质疏松症有直接关联,氧化三甲胺主要从氧化应激、NF-κB信号通路、NLRP3炎症小体、骨髓间充质干细胞等方面来介导促进骨质疏松,该发现使“肠-骨”轴理论的内容得到了补充与丰富。该文就氧化三甲胺介导骨质疏松作用机制的研究进展做一综述,探究氧化三甲胺作为骨质疏松症治疗靶点和生物标志物的可能性。

氧化三甲胺损害肥厚型心肌病小鼠心功能的机制研究

目的·探讨氧化三甲胺(trimethylamine oxide,TMAO)对肥厚型心肌病(hypertrophic cardiomyopathy,HCM)小鼠心功能的影响和潜在分子机制。方法·以肌球蛋白重链6(myosin heavy chain 6,Myh6)c.1211G>A(p.R404Q^(+/-))点突变的小鼠(HCM小鼠)为动物模型。根据分别向饲料中补充TMAO、TMAO抑制剂碘甲基胆碱(iodomethylcholine,IMC)进行喂养,将野生型(wild type,WT)小鼠、HCM小鼠分为WT组、HCM组(HCM-1组、HCM-2组)、WT+TMAO组、HCM+TMAO组及HCM+IMC组。采用超声心动图评估上述小鼠的左心室短轴缩短(left ventricular fraction shortening,FS)率和左心室后壁厚度(left ventricular posterior wall thickness,LVPW)。采用酶联免疫吸附试验(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测HCM-1组和WT组小鼠血清TMAO浓度。采用苏木精-伊红染色(hematoxylin and eosin staining,HE staining,HE染色)评估小鼠心肌细胞排列规整度。采用马松(Masson)染色评估小鼠心肌纤维化比例。使用心肌蛋白激酶A(protein kinase A,PKA)试剂盒检测小鼠心肌组织PKA活性。采用蛋白质印迹法(Western blotting)检测小鼠心肌组织兰尼碱受体2(ryanodine receptor 2,RyR2)及p-RyR2(S2808)的表达。结果·超声心动图的结果显示,12月龄时WT+TMAO组、HCM+TMAO组小鼠的FS率分别低于对应的WT组、HCM-1组(均P<0.05);HCM+TMAO组小鼠的LVPW高于HCM-1组,而HCM+IMC组小鼠的LVPW低于HCM-2组(均P<0.05)。ELISA结果显示,HCM-1组小鼠血清中TMAO浓度高于WT组(P<0.05)。HE染色和Masson染色的结果显示,HCM+TMAO组小鼠相较于HCM-1组的心肌细胞排列规整程度较低、纤维化比例较高,而HCM+IMC组小鼠相较于HCM-2组则相反(均P<0.05)。PKA的检测结果显示,经TMAO饲养后,WT+TMAO组、HCM+TMAO组小鼠的心肌组织PKA活性均有增加,而经IMC饲养的HCM+IMC组小鼠的心肌组织PKA活性则有下降(均P<0.05)。Western blotting的结果显示,经TMAO饲养后,WT+TMAO组、HCM+TMAO组小鼠的心肌组织中p-RyR2(S2808)表达升高,经IMC饲养的HCM+IMC组小鼠的p-RyR2(S2808)表达则降低(均P<0.05);而RyR2的表达在各组间未见差异。结论·TMAO可增加心肌PKA活性,诱导RyR2色氨酸2808位点发生磷酸化,能够引起HCM小鼠心室重构并损害其心功能。

肠道菌群代谢产物氧化三甲胺通过抑制Keap1/Nrf2信号通路激活发挥促动脉粥样硬化作用

目的:研究肠道菌群(GM)代谢产物氧化三甲胺(TMAO)对动脉粥样硬化(AS)的影响及其相关机制。方法:按照随机数字表法将雄性小鼠分为对照组、模型组、TMAO组、Keap1/Nrf2激动剂RTA-408组和TMAO+RTA-408组,每组12只。其中,模型组小鼠采用高脂饲料喂养,TMAO组小鼠在高脂饲料中加1%胆碱,造模周期为12周。造模结束后,RTA-408组和TMAO+RTA-408组小鼠每天腹腔单次注射RTA-408(100μg/kg),持续给药14d,期间其他各组小鼠腹腔注射等量的生理盐水。采用生化分析法定量测定TG、TC、LDL-C和HDL-C的水平。通过HE、Masson三色和油红O染色检测主动脉的组织学改变。通过ELISA检测血清中白细胞介素-1β(IL-1β)、活性氧(ROS)和超氧化物歧化酶(SOD)的水平。超高液相色谱串联质谱法(UHPLC-MS/MS)检测小鼠血浆中TMAO含量;荧光探针法检测主动脉ROS的荧光强度;qRT-PCR、Western blot分别检测小鼠主动脉组织中Keap1、Nrf2、HO-1的mRNA和蛋白表达水平;免疫荧光观察Nrf2的核易位情况。结果:AS小鼠血清TC、TG、LDL-C浓度相较于对照组升高,HDL-C浓度则降低(P<0.01)。此外,模型组显示广泛的主动脉内膜增厚,明显的泡沫细胞形成,动脉壁胶原沉积增加。此外,血清中IL-1β、ROS和TMAO水平显著升高(P<0.01),SOD活性显著降低(P<0.01),主动脉中ROS含量增加、Nrf2核转位显著抑制(P<0.01),Keap1、Nrf2和HO-1 mRNA与蛋白表达水平升高(P<0.01)。与AS小鼠相比,TMAO处理进一步加重对应指标上述变化趋势(P<0.05);RTA-408则取消TMAO对AS小鼠的加重作用(P<0.05)。结论:TMAO可能通过抑制Keap1/Nrf2信号通路激活对AS小鼠的主动脉病理改变、炎症反应和内皮损伤发挥加重作用。

血浆氧化三甲胺水平与心力衰竭相关性研究进展

肠道菌群及其代谢产物参与各种心血管疾病的发生发展,其中与心力衰竭疾病进展的关系十分密切。该文主要讨论肠道菌群代谢物氧化三甲胺(TMAO)参与心力衰竭的病理过程以及TMAO在心力衰竭中的应用价值,介绍心力衰竭患者肠道菌群及其代谢产物的变化特点,阐明了TMAO通过介导炎症反应和相关信号通路加重心肌肥厚和心力衰竭的机制。高水平TMAO与心力衰竭患者不良结局相关,对心力衰竭的预后有较好的预测价值。通过饮食、益生菌和益生元、抗菌药物、粪便移植等途径来调节TMAO水平有望成为心力衰竭的潜在治疗手段。

血浆氧化三甲胺浓度与2型糖尿病的关系

目的探讨血浆氧化三甲胺(trimethylamine N-oxide,TMAO)浓度与2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)的关系。方法本研究选取2021年7月至2021年10月期间,在航天中心医院内分泌科住院的119例2型糖尿病患者和同期在本院进行健康体检的55例健康个体为研究对象。收集所有受试者的一般资料,采用酶联免疫吸附法测定血浆TMAO浓度,分析血浆TMAO浓度与T2DM的关系。结果T2DM组患者的年龄、入院时的收缩压、舒张压、三酰甘油、空腹血糖、糖化血红蛋白均大于对照组,而血白蛋白、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇均低于对照组(P<0.05);与对照组比较,T2DM患者血浆TMAO浓度明显升高[(137.83±11.80)pg/mL vs(122.65±10.93)pg/mL,P<0.05)]。Logistic回归分析显示,调整相关混杂因素后,年龄(OR=1.268,95%CI:1.055~1.523,P=0.011)和血浆TMAO浓度(OR=1.186,95%CI:1.005~1.399,P=0.043)是T2DM的危险因素,血浆TMAO浓度升高,T2DM的危险性增加。结论T2DM患者表现出更高水平的血浆TMAO浓度,TMAO是T2DM的相关危险因素。

抗菌药物静脉给药对血浆氧化三甲胺水平的影响

目的探讨抗菌药物静脉给药对血浆氧化三甲胺(TMAO)水平的影响。方法选取湘南学院附属医院2020年10月至2021年8月收治的合并感染性疾病且静脉使用抗菌药物超过7 d的患者228例(男130例,女98例),采用超高效液相色谱串联质谱法检测抗菌药物治疗前后患者的血浆TMAO水平。分析性别、年龄、抗菌药物种类及用药时长、合并心血管疾病(CVD)对TMAO水平的影响,以及感染性指标(C反应蛋白、白细胞计数、中性粒细胞占比、红细胞沉降率、降钙素原)与TMAO水平的相关性。结果与抗菌药物使用前比较,患者使用7 d时的血浆TMAO水平显著降低(P<0.01),血浆TMAO水平单用β-内酰胺类药物后显著降低(P<0.01),单用喹诺酮类药物后无显著变化(P>0.05);TMAO水平在不同性别患者间无显著差异(P>0.05),且随着年龄的增长总体呈升高趋势;与使用1~7 d及8~14 d比较,使用15~21 d的血浆TMAO水平显著降低(P<0.01);合用与未合用益生菌患者的血浆TMAO水平无显著差异(P>0.05);合并CVD患者的血浆TMAO水平较未合并患者显著升高(P<0.01)。各感染性指标检测值与TMAO水平均无显著相关性(P>0.05)。结论静脉给予抗菌药物能显著降低感染性疾病患者的血浆TMAO水平,且降低程度可能与用药时长及是否合并CVD有关。

血管紧张素Ⅱ1型受体在氧化三甲胺促进ApoE^(-/-)小鼠动脉粥样硬化中的作用

目的探讨血管紧张素Ⅱ1型受体(AT1R)在氧化三甲胺(TMAO)促动脉粥样硬化中的作用。方法用分子对接预测TMAO与AT1R可能的相互作用。将21只6周龄ApoE^(-/-)小鼠随机分为对照组、TMAO组、TMAO+替米沙坦组,每组7只。TMAO组在饲料中加1%胆碱复制高TMAO血症模型。TMAO+替米沙坦组采用替米沙坦10 mg/(kg·d)灌胃治疗。12周后采血,采用高效液相色谱串联质谱法测定血浆TMAO含量;油红O染色确定主动脉根部斑块面积;免疫组织化学法检测斑块内炎症因子单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)和白细胞介素-6(IL-6)的浸润;构建AT1R表达质粒,转染293T细胞,加入TMAO(200μmol/L)或TMAO(200μmol/L)+替米沙坦(1μmol/L)作用0、5、10、15、30和60 min,检测AT1R下游信号通路ERK、PKC磷酸化活化情况。结果分子对接预测到TMAO与AT1R之间的存在直接结合位点。3组小鼠主动脉根部斑块面积占比、斑块内MCP-1和IL-6表达比较,差异有统计学意义(P<0.05);TMAO组较对照组主动脉根部斑块面积占比增加(P<0.05),斑块内MCP-1和IL-6表达升高(P<0.05),而替米沙坦组较TMAO组主动脉根部斑块面积占比下降(P<0.05),斑块内MCP-1和IL-6表达降低(P<0.05)。3组主动脉组织的AT1R、p-ERK1/2、p-PKC蛋白相对表达量比较,差异有统计学意义(P<0.05);TMAO组较对照组升高(P<0.05),而替米沙坦组较TMAO组下降(P<0.05)。在转染AT1R质粒的293T细胞中,TMAO组(200μmol/L)不同时间点的p-ERK1/2、p-PKC蛋白相对表达量比较,差异有统计学意义(P<0.05);与0 min比较,作用15和30 min时p-ERK1/2蛋白相对表达量升高(P<0.05),作用10和15 min时p-PKC蛋白相对表达量升高(P<0.05)。而替米沙坦(1μmol/L)作用后,各个时间点的p-ERK1/2和p-PKC蛋白相对表达量比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论TMAO加重ApoE^(-/-)小鼠动脉粥样硬化机制可能包含了其对AT1R的作用。

肠道菌群代谢产物氧化三甲胺调控奶牛肝脏脂质沉积的可能机制

氧化三甲胺(TMAO)是一种具有生物活性的肠道菌群代谢产物。饲粮中胆碱、肉碱和甜菜碱经肠道菌群代谢生成三甲胺(TMA),大部分TMA在肝脏进一步被肝黄素依赖性单加氧酶(FMO)氧化为TMAO。近年来,众多研究发现血浆TMAO浓度与心血管疾病、慢性肾病、糖尿病、结直肠癌和非酒精性脂肪肝等疾病呈正相关关系,TMAO在畜禽脂肪沉积中的作用也被证实。本文综述了TMAO的代谢过程、生理功能及其在奶牛脂肪肝发生发展中的潜在作用,以期为高产奶牛脂肪肝发病机制、营养调控和防治研究提供新的方向与思路。

氧化三甲胺影响冠心病和抗血小板药物疗效的研究进展

冠心病目前仍是全球范围(包括中国)最常见的心血管疾病和死亡原因之一。抗血小板药物是治疗冠心病的基础性药物。近年来越来越多的研究发现,肠道菌群主要代谢产物氧化三甲胺(trimethylamine N-oxide,TMAO)可通过多种机制促进动脉粥样硬化,影响冠心病患者的预后和抗血小板药物的疗效。本文就这方面的研究进行综述。

肠道菌群代谢产物氧化三甲胺与缺血性脑卒中关系的研究进展

缺血性脑卒中(ischemic stroke,IS)是一类严重危害人类健康的脑血管疾病。肠道菌群作为中间介质在大脑与肠道之间起到双向调节的关键作用。近年来,氧化三甲胺(trimethylamine N-oxide,TMAO)作为肠道菌群代谢产物在心血管疾病中受到广泛关注。高TMAO水平可能通过影响IS的危险因素如动脉粥样硬化、心房颤动、高血压和2型糖尿病增加IS发生风险。TMAO加剧IS患者神经功能的损伤,增加IS复发风险,而且是患者卒中后认知障碍(post-stroke cognitive impairment,PSCI)的独立预测因素。目前的研究认为,TMAO的作用机制包括损伤血管内皮功能、促进泡沫细胞形成、影响胆固醇代谢和增强血小板反应性等。通过中药、饮食管理、维生素和益生菌的合理应用等治疗方式降低血浆TMAO水平,可预防和治疗IS。

基于分子模拟技术的不同聚合度多酚与氧化三甲胺脱甲基酶的相互作用机制研究

内源性甲醛是影响海产品品质和安全的常见因素,而氧化三甲胺脱甲基酶(trimethylamineN-oxide demethylase,TMAOase)被证明在内源性甲醛的生成过程中具有重要作用,因此抑制TMAOase的活性可以有效控制海产品内源性甲醛的产生。以往研究表明,植物多酚可以显著抑制TMAOase的活性,但关于二者的相互作用研究主要通过抑制动力学和光谱学分析证明它们之间的非共价相互作用,鲜有团队尝试利用分子模拟技术阐明两者间的关键结合位点和构效关系。因此,该研究采用分子对接及分子动力学模拟研究不同聚合度多酚与TMAOase之间的相互作用,并分析复合物的结合稳定性及对TMAOase结构的影响。分子对接结果表明4种不同聚合度的多酚均能与TMAOase形成复合物,其主要通过疏水相互作用和氢键结合,其中原花青素B2与酶的结合能力最强,其可通过疏水性氨基酸His-89、Phe-169、Gly-195、Gly-198、Gly-243和Phe-244以及氢键作用位点Thr-199和Asn-438与TMAOase结合。分子动力学模拟显示4种多酚均能增加TMAOase的表面疏水性并降低其分子内氢键数量,但并未使二级结构发生明显变化。原花青素B2对TMAOase的抑制作用为非竞争性抑制,与酶形成的复合物稳定性最好,且范德华力作为主要相互作用力也参与了复合物的形成和稳定。该研究在分子水平上解析了不同聚合度多酚与TMAOase之间的相互作用机制,为未来TMAOase抑制剂的筛选提供了新思路。