基于“线粒体能量代谢-肠道菌群”中医药防治肥胖的研究进展

肥胖是许多慢性疾病的独立危险因素,近年来,肥胖发生率逐年攀升,严重危害到人体健康。中医药防治肥胖广泛应用于临床,效果显著,但其作用机制并不明确。线粒体能量代谢与肠道菌群均是维持人体健康的重要部分,近年来研究表明二者存在交互作用,且调控线粒体能量代谢-肠道菌群对肥胖的防治具有重要意义。本文首先总述了肥胖与线粒体能量代谢-肠道菌群的关系,并深入探讨了二者的交互作用,而后基于这种交互作用对中药方剂分证型及中药提取物防治肥胖的作用进行总结,期望为中医药防治肥胖的作用提供新的靶点及理论依据。

肠道菌群-菌群代谢产物-线粒体生物轴与糖尿病肾脏病

我国正逐渐成为糖尿病(DM)第一大国,2013年有关我国DM流行病学数据显示中国DM患者已达到1.139亿[1],中国疾控预防中心的数据显示在中国成年人中,DM的总体患病率估计为10.9%,而DM的前驱患病率为35.7%;保守估计中国DM人数达到1.5亿[2]。糖尿病肾脏病(DKD)是DM常见的慢性并发症之一,2016年有关我国慢性肾脏病(CKD)病因统计结果显示[3],我国DKD比例(1.23%)已经高于肾小球肾炎(0.91%).

肠道菌群-宿主代谢轴与肠道疾病

肠道菌群-宿主代谢轴的定义为能够将一组特定的宿主细胞信号通路与一系列的肠道菌群种类、亚生态系统、菌群代谢活动联系在一起的多向的、相互影响的化学信号高速联通途径。人类许多疾病与肠道菌群失衡有关,即与肠道菌群的组成和功能改变有关。本文介绍肠道菌群分类方法,重点叙述细菌代谢及代谢物失调的原因和后果,特别是与多种肠道疾病的关联,并对以菌群代谢物为作用靶点的新的肠道疾病诊疗途径开发前景作了展望。

代谢组学视角下的肠道菌群移植对肠-脑轴功能的调控

作为一种创新疗法,肠道菌群移植展现了其在调节肠-脑轴方面的能力。通过联合应用代谢组学手段,可以全面揭示肠道菌群同神经系统间的交互作用机理,并据此制定个体化医疗方案,从而为神经类疾病的诊疗探索出一条全新的途径。

多酚通过肠道菌群调节能量代谢研究进展

多酚是一类植物次生代谢产物,广泛存在于人类膳食中,一般可分为3大类:酚酸类、聚合单宁类和黄酮类。多酚以及其被肠道菌群代谢的产物,能选择性调节肠道中易感微生物的生长,选择性的促进有益菌群(如乳酸菌)生长,抑制有害菌的增殖,也即引发肠道微生态的改变。这种改变对宿主产生重要影响,对宿主能量代谢的影响可能通过如下实现:1)肠道内微生物数量和种类的变化,改变微生物代谢及产酶的种类和数量;2)多酚代谢产物还可与细菌细胞表面作用,抑制酶的活性,从而影响能量代谢,减少脂肪沉积;3)多酚通过干预人体肠道菌群调整能量代谢,为预防和治疗肥胖及相关性疾病提供了新的研究思路。本文对多酚调整肠道菌群从而影响肥胖发生的作用机制进行了综述。

肠道菌群及代谢物在神经认知恢复延迟中作用的研究进展

随着手术和全身麻醉患者数的增加,神经认知恢复延迟的发生率也相应增加,这对患者的生活质量产生了严重影响。微生物-脑-肠轴作为中枢神经系统与肠神经系统的双向通道,越来越引起人们的关注。肠道微生物及其代谢产物不仅在维持肠道内环境稳定方面起着至关重要的作用,而且与神经认知恢复延迟密切相关。目前,对神经认知恢复延迟的治疗尚没有确切的方法,明确肠道菌群及其代谢产物与神经认知恢复延迟的关系可为该疾病的治疗和诊断提供思路和参考。因此,该文针对肠道微生物及其代谢物,分析研究神经认知恢复延迟可能发生和发展的过程。通过深入了解肠道微生物与神经认知恢复延迟的关联,探索其潜在的机制,并为寻找预防和治疗神经认知恢复延迟的方法提供参考。

从能量代谢及粘膜免疫看“上火”与肠道菌群的关系

[目的]从能量代谢及粘膜免疫角度探究中医"上火"与肠道微生物之间的联系,为解释"上火"的发生机理提供科学依据。[方法]通过临床观察及文献查阅,分析"上火"的病证特点,搜集整理国内外有关肠道菌群研究进展的资料,从能量代谢及粘膜免疫角度找出连接"上火"及肠道菌群的纽带。[结果]"上火"对人体的损伤以头面部粘膜为主,具有组织学结构特点。"上火"者普遍存在相应的能量代谢紊乱及粘膜免疫失调。肠道菌群多方面参与机体的能量产生、转化、储存和利用,并通过改变组织对能量的利用方式、改变AMPK磷酸化等途径来影响机体的能量代谢。因而肠道微生态失衡可导致能量代谢发生紊乱。另一方面"上火"者体内炎症介质的表达与正常对照有明显差异。肠粘膜免疫功能下降会使肠道处于炎症状态,改变肠道微生态平衡。而肠道菌群亦可通过调节肠粘膜免疫反应的效应因子等途径来调控肠道的粘膜免疫反应。[结论]"上火"的发生同肠道菌群改变密切相关,能量代谢及粘膜免疫是连接两者的重要环节,对其进一步研究或可为科学解释"上火"的发病机制提供新的思路。肠道菌群与疾病的关联研究亦为中西医个体化防治疾病带来光明的前景。

中药调控色氨酸-肠道菌群代谢治疗溃疡性结肠炎的研究进展

溃疡性结肠炎(ulcerative colitis, UC)是一种慢性、易复发的炎症性肠病,临床上以血性腹泻、腹痛等为特征症状。UC的发病机制与肠黏膜免疫异常、肠道菌群失调、色氨酸代谢紊乱等密切相关。色氨酸-肠道菌群代谢能促进机体肠道免疫功能的发育和完善,因而对缓解肠道炎症具有重要意义。中医药在治疗UC方面具有一定的特色和优势,许多中药及中药复方被证实有明显的免疫调节作用。本文就UC中色氨酸-肠道菌群代谢对肠黏膜屏障功能和免疫功能的影响,以及中药调控色氨酸-肠道菌群代谢治疗UC的研究进展进行综述,以期为中药治疗UC的机制研究与新药研发提供参考。

基于“肝脾相关”及“肠肝轴”理论探讨代谢相关性脂肪性肝病与肠道菌群的关系

代谢相关性脂肪性肝病(MAFLD),曾被称作非酒精性脂肪性肝病(NAFLD),是指在肝脂肪变性的基础上,合并超重/肥胖、2型糖尿病、代谢功能障碍三项之一的代谢功能障碍相关的肝脏疾病[1]。MAFLD是全球慢性肝病的最常见原因之一,并有可能随着病情进展,导致肝纤维化、肝硬化,甚至肝癌的发生[2]。近年来,越来越多的证据表明MAFLD与肠道菌群失调密切相关,调控肠道菌群可能成为防治MAFLD的新策略[3]。

肠道菌群调控动物肝脏脂质代谢的研究进展

随着人们对微生物-肠-肝轴熟知度和认可度的提高,科研人员对肠道菌群在肝脏脂质代谢过程中发挥作用的研究也逐渐深入。文章从脂蛋白、胆汁酸(BA)、短链脂肪酸(SCFAs)和胃肠道激素等角度出发,综述了肠道菌群调控动物肝脏脂质代谢的研究进展,以期为畜牧养殖产业中通过调控肠道菌群丰度与多样性调节机体脂质代谢过程,预防和治疗动物肝脏脂代谢紊乱相关疾病提供理论依据。

大豆多糖对2型糖尿病人粪便菌群介导的色氨酸-吲哚丙酮酸代谢的调控作用研究

肠道菌群介导的色氨酸-吲哚丙酮酸代谢在人体生理和病理过程中扮演重要角色,是当前饮食营养防治代谢疾病的关键调控靶点。大豆多糖(soybean polysaccharides, SP)是肠道菌群导向型益生元,可有效促进双歧杆菌等益生菌增殖,改善肠道健康。该研究构建2型糖尿病患者的粪便微生物体外发酵模型,测定发酵液中pH值、总糖含量、产气量以及发酵过程中菌群结构和代谢物组。结果表明,在体外静态粪便菌群发酵24 h后SP添加组发酵液pH值和总糖含量显著降低,且发酵过程中CO_(2)产气量显著升高、H_(2)S产气量降低。SP显著改变2型糖尿病患者肠道菌群的氨基酸代谢途径,显著激活色氨酸-吲哚丙酮酸代谢途径,促产吲哚丙烯酸、吲哚乙酸、吲哚乙醛和吲哚丙酸等吲哚类代谢物,这些吲哚类代谢物的增加伴随着双歧杆菌和乳酸杆菌的上调,尤其是在未用药的新发病患者粪菌发酵过程中体现更明显。研究结果揭示了SP通过激活肠道菌群介导色氨酸-吲哚丙酮酸代谢,促产有利于肠道健康和血糖调节的吲哚类代谢物,为SP防治代谢疾病产品的研发和应用提供理论依据。

基于肠-肾轴学说探究肠道菌群失调与慢性肾脏病的交互影响

肠道菌群参与疾病的进展、诊断、代谢、康复等多个重要环节,且已证实肠道菌群紊乱与慢性肾脏病发生率的增加直接相关。且在慢性肾脏病期间,菌群多样性改变伴不同程度内稳态失衡,可进一步加剧肾功能损伤并诱发病理恶变态势。此外,慢性肾脏病所引发的免疫失调、代谢紊乱、炎症应激亦被证实与肠道菌群失调存在密切关联,且这一特性具备双向结构关系。肠-肾轴理念地提出明确了肠道微生物失衡、肠屏障受损与毒素产物蓄积损害肾功能的可能,为急慢性肾损伤、肠道菌群失调及相关病理机制的阐释与研究提供了微观生物学基础,并不断衍生出“肾病治肠”的医疗干预靶标。慢性肾脏病与肠道菌群的交互作用将有利于机体微生态失衡回调和肾功能损伤的改善。因此,文章重点梳理肠道菌群与慢性肾脏病之间复杂的交互作用与代谢通路,总结肠道菌群与慢性肾脏病互相影响的内源性作用机制,以期通过肠-肾轴揭示菌群微生态失调在慢性肾脏病发生发展进程中的重要地位,以及二者之间维持动态平衡的策略与途径,进一步丰富肠-肾轴学说的科学内涵与物质基础,不断为肠道菌群失调及慢性肾病的预防及控制提供新思路与新方法。

肠道菌群在能量代谢中的作用

肥胖症的典型特征是一系列的代谢紊乱。越来越多的证据表明,肠道菌群与能量代谢的调节有关,如从饮食中获得能量以及脂肪储存的调节。肠道菌群在控制宿主能量代谢中起重要的作用。本文通过综述肠道菌群调节脂肪储存与肥胖关系,分析肠道菌群在能量代谢中的作用,旨在更好地应用于治疗代谢性疾病。

膳食营养与宿主遗传通过肠道菌群调节能量代谢研究进展

文章从膳食营养、宿主遗传两方面阐述了肠道菌群对宿主能量代谢的调节作用,着重叙述了肠道菌群代谢产物调节宿主代谢的机制,并对今后的研究方向进行了展望。

基于肠-骨轴探讨肠道菌群对骨代谢影响的研究进展

肠道菌群被称为人体第二大基因库,在骨稳态中发挥着极其重要的作用,这也被越来越多的研究所证实。虽然骨重建的自然生理过程与骨吸收的发病机制已经比较清楚,但肠道菌群与骨代谢的关系仍未完全明确。肠-骨轴一词可被用来概括肠道微生物调控骨代谢的途径。根据现有研究,肠道菌群调节骨代谢的机制主要从菌群及营养物质代谢产物、免疫调节、肠粘膜屏障、内分泌调节等几个方面进行论述。笔者旨在通过总结肠道菌群对骨代谢影响的研究进展,为基于肠道菌群治疗部分骨科疾病提供理论参考。

麦冬多糖调控胰高血糖素样肽-1对妊娠期糖尿病大鼠肠道菌群及糖代谢的影响

目的:探究麦冬多糖调控胰高血糖素样肽-1(GLP-1)对妊娠期糖尿病大鼠肠道菌群及糖代谢的影响。方法:将80只孕鼠随机分为空白组、模型组、低剂量组、中剂量组、高剂量组、阳性对照组、Exendin-4组和高剂量+Exendin-4组,每组10只。干预2周后比较各组大鼠空腹血糖(FBG)和胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)水平;ELISA法检测血清GLP-1水平;对各组大鼠进行16S-rDNA肠道菌群测序;RT-PCR法检测大鼠肝脏组织葡萄糖激酶(GCK)mRNA及脂肪组织葡萄糖转运体(GLUT4)mRNA表达。结果:与空白组比较,模型组大鼠FBG、HOMA-IR、拟杆菌门丰度、普氏菌属丰度、瘤胃球菌属丰度明显升高,血清GCK、GLUT4 mRNA及GLP-1表达水平、厚壁菌门丰度、厚壁菌门/拟杆菌门比值、乳酸杆菌属丰度、密螺旋体属丰度明显降低(均P<0.05);与模型组比较,低剂量组、中剂量组、高剂量组、阳性对照组和Exendin-4组大鼠FBG、HOMA-IR、拟杆菌门丰度、普氏菌属丰度、瘤胃球菌属丰度明显降低,血清GCK、GLUT4 mRNA及GLP-1表达水平,厚壁菌门丰度、厚壁菌门/拟杆菌门比值、乳酸杆菌属丰度、密螺旋体属丰度明显升高(均P<0.05);与高剂量组比较,高剂量组+Exendin-4组大鼠FBG、HOMA-IR、拟杆菌门丰度、普氏菌属丰度、瘤胃球菌属丰度明显降低,血清GCK、GLUT4 mRNA及GLP-1表达水平、厚壁菌门丰度、厚壁菌门/拟杆菌门比值、乳酸杆菌属丰度、密螺旋体属丰度明显升高(均P<0.05)。结论:麦冬多糖可通过调控GLP-1水平改善妊娠期糖尿病大鼠肠道菌群失调和糖代谢。

六味地黄方通过调节肠道菌群和胆汁酸代谢改善绝经后APOE^(-/-)小鼠的胆固醇代谢异常

目的探究六味地黄方调节肠道菌群和胆汁酸代谢改善小鼠绝经后胆固醇代谢异常及可能的作用机制。方法利用双侧卵巢摘除的APOE^(-/-)小鼠给予高脂饮食,复制绝经后胆固醇代谢异常模型,并给予0.13 mg·kg^(-1)的雌二醇和9.0 g·kg^(-1)的六味地黄方进行治疗。90 d治疗结束后,生化法检测小鼠血清中总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-c)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-c)和肝脏、粪便中TC水平;ELISA法检测小鼠血清肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白介素6(IL-6)、白介素1β(IL-1β)水平;肝脏HE和油红O染色观察小鼠肝脏脂质损伤;生化法检测小鼠肝脏、血清、胆囊和粪便中总胆汁酸(TBA)含量;液相质谱联用技术(UPLC-MS)对小鼠肝脏和粪便胆汁酸组分定量分析;16S rRNA测序分析小鼠结肠菌群,并分析粪便胆汁酸组分和肠道菌群之间的相关性。结果六味地黄方可以降低模型小鼠血清TC、TG、LDL-c以及TNF-α、IL-1β、IL-6水平(P<0.01),提高HDL-c水平(P<0.01);并减少肝脏脂质堆积,减轻肝脏损伤;还可降低血清、胆囊和肝脏TBA水平(P<0.01),增加粪便中TBA排出(P<0.01);减少粪便TαMCA、TβMCA、TCA、TCDCA、TDCA和CA结合型胆汁酸的含量(P<0.05,P<0.01),增加次级胆汁酸LCA的含量(P<0.01)。六味地黄方恢复了模型小鼠结肠菌群的平衡,上调粪异杆菌属(Allobaculum)的相对丰度(P<0.01),并下调颤螺菌属(Oscillospira)和普氏菌(Prevotella)的相对丰度(P<0.05)。结论六味地黄方通过重塑结肠菌群的结构恢复菌群的平衡,增加粪便中次级胆汁酸的排出以降低血清和肝脏中胆固醇沉积,从而改善模型小鼠胆固醇代谢异常。

HPLC-Q-TOF-MS/MS分析大承气汤在人肠道菌群中的代谢产物

目的鉴别大承气汤在人离体肠道菌群中的体外代谢产物。方法应用高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(HPLC-Q-TOF-MS/MS)鉴别大承气汤体外肠道菌群孵育样品中的代谢产物并推测其转化途径,定量分析其主要成分在48 h内的动态变化情况。结果从大承气汤中鉴别出48个固有的化学成分、21个代谢产物。大承气汤在肠道菌中发生去糖基化、糖基化、甲基化、羟基化、开环反应和水合反应等多种反应,其中去糖基化是苷类成分的主要转化方式。黄酮类化合物柚皮苷、橙皮苷和新橙皮苷含量下降49.56%、29.25%和90.95%;蒽醌类化合物大黄素、大黄甲醚和芦荟大黄素含量下降66.77%、8.23%和9.74%;新木脂素类成分和厚朴酚及厚朴酚含量下降了60.01%和73.80%;各代谢产物含量明显增加。结论肠道菌群对大承气汤具有广泛的代谢作用,随着孵育时间延长,大承气汤中苷类成分水解,提高了大承气汤的生物利用度,具有更强的泻下、抗炎、抗氧化作用的转化产物在肠道菌代谢过程中富集。

肠道菌群在碳水化合物调控能量代谢中的作用及可能机理

动物和人类肠道内栖息着庞大复杂的微生物群体,其与宿主的采食、营养物质的消化吸收和能量代谢密切相关。研究表明,碳水化合物可通过影响肠道菌群种类和丰度,进而参与机体采食量、能量利用和能量代谢等调节。本文就碳水化合物对机体能量代谢的影响及其可能作用机制作一综述,旨在为相关深入研究以及碳水化合物的应用提供参考。

孤独症谱系障碍与肠道菌群的相关性的研究进展

孤独症谱系障碍(ASD)是一组具有高度遗传异质性的神经发育障碍性疾病。除了神经症状,许多ASD儿童常合并胃肠道症状。越来越多的证据表明,ASD儿童肠道菌群的组成发生显著变化,异常的肠道菌群可能通过微生物-肠-脑轴参与ASD的发生和发展。目前,尚无有效的药物改善ASD的核心症状。本文针对肠道微生态菌群及其代谢产物与ASD之间的潜在关系,以及微生态疗法(益生菌、益生元、粪菌移植)在ASD中的应用价值展开综述,旨在为改善ASD儿童核心症状提供更多的参考。