婴儿感染性腹泻后肠道菌群合成代谢产物变化及临床治疗指导效能

目的探究婴儿感染性腹泻后肠道菌群合成代谢产物变化及临床治疗指导效能。方法方便选取2017年12月—2020年4月该院收治的婴儿感染性腹泻者52例作为研究组,将同时期的健康婴儿52名作为对照组进行前瞻性分析,均对两组婴儿机体内的肠道菌群合成代谢产物变化进行检测。结果研究组的肠杆菌、肠球菌、酵母菌指标水平均高于对照组,差异有统计学意义(t=7.649、7.089、4.059,P<0.05),且治疗后1个月研究组的双歧杆菌、乳杆菌、拟杆菌和消化球菌指标水平均低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);益生元治疗后1个月感染性腹泻患儿的肠杆菌、肠球菌、酵母菌指标水平均高于治疗后3个月,差异有统计学意义(P<0.05),且治疗后1个月的双歧杆菌、乳杆菌、拟杆菌和消化球菌指标水平均低于治疗后3个月,差异有统计学意义(P<0.05);治疗后1个月研究组的短链脂肪酸浓度(49.1±20.0)mmol/L明显低于对照组(75.0±25.0)mmol/L,细菌多糖(20.9±1.5)mg/L、血清淀粉蛋白A浓度(19.5±1.0)mg/L明显高于对照组(10.6±1.7)mg/L、(6.6±1.0)mg/L,差异有统计学意义(t=5.834、32.761、65.777,P<0.05)。结论感染性腹泻婴儿机体内的肠道菌群处于紊乱状态,其经过益生元治疗后肠道菌群情况得到有效改善,对其肠道菌群的合成代谢产物浓度可能会产生一定程度的影响,为之后需要实施临床治疗,提供重要的参考依据和重要指导。

肠道菌群代谢产物与血管内皮功能的研究进展

血管内皮功能对维持心血管系统稳态至关重要,其功能障碍是心血管疾病的重要原因。近年来,许多研究表明肠道菌群参与了血管内皮功能的改变,可能通过直接影响肠道菌群或间接影响肠道菌群代谢产物,如短链脂肪酸、次级胆汁酸、吲哚-3-甲醛、三甲胺-N-氧化物、苯乙酰谷氨酰胺、脂多糖、尿毒症毒素等对血管内皮功能产生影响。现综述近年来发现的肠道菌群代谢产物,为探索肠道菌群对血管内皮功能的影响提供理论基础和新思路。

基于肠道菌群及其代谢产物SCFA探讨左归降糖通脉方对2型糖尿病大鼠糖脂代谢的影响

目的基于肠道菌群及代谢产物短链脂肪酸(short-chain fatty acid,SCFA)探讨左归降糖通脉方(Zuogui Jiangtang Tongmai formula,ZJTF)干预2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)的可能机制。方法取12只SD大鼠为空白(Control)组,喂食普通饲料;48只大鼠为造模组,以高脂饲料联合链脲佐菌素(streptozocin,STZ)制备T2DM模型。造模成功后随机分为模型(DM)组、ZJTF低剂量(ZJTF.L,12 g·kg^(-1))组、ZJTF高剂量(ZJTF.H,24 g·kg^(-1))组、二甲双胍150 mg·kg^(-1)+阿托伐他汀10 mg·kg^(-1)(M.A)组,药物干预4周。监测大鼠精神状态、体质量与随机血糖;ELISA检测血清胰岛素(insulin,INS)、糖化血红蛋白(glycosylated hemoglobin,HbA1c)、炎症因子的水平;生化分析法检测血脂常规含量;HE染色观察结肠病理改变;16SrRNA观察肠道菌群结构;GC-MS检测血清SCFA水平。结果与Control组比较,DM组出现多饮、多食、多尿、体质量减轻等症状;血糖、INS、HbA1c明显上升(P<0.01);总胆固醇(total cholesterol,TC)、甘油三酯(triglyceride,TG)、低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)水平升高,高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)明显降低(P<0.01);白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)及肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)水平均明显升高(P<0.01);结肠固有层出现部分中断和消失,细胞肿胀、绒毛紊乱。DM组厚壁菌门和变形菌门、肠杆菌科、埃希菌-志贺菌属的相对丰度增加;血清乙酸、丁酸含量下降(P<0.05,P<0.01)。与DM组比较,ZJTF组血糖、INS、HbAlc均明显降低(P<0.05,P<0.01);TC、TG、LDL-C明显降低,HDL-C明显升高(P<0.01);IL-1β、IL-6及TNF-α水平明显降低(P<0.01);结肠细胞肿胀及炎性浸润缓解;拟杆菌门和疣微菌门、乳酸菌科、阿克曼菌属丰度增加;血清丁酸、乙酸含量升高(P<0.05,P<0.01)。结论左归降糖通脉方可能通过调节肠道菌群和SCFAs水平起到降血糖、稳血脂、减轻炎症反应的作用。

肠道菌群及其代谢产物在糖尿病肾病中的研究进展

糖尿病肾病(DN)是终末期肾病的重要原因,但其机制尚未完全明确,目前认为是由遗传、免疫、炎症、胰岛素抵抗和氧化应激等因素共同作用的结果。近年来研究发现,肠道菌群在DN患者与健康人群间存在差异,肠道菌群可通过释放内毒素及其有害代谢产物介导全身及肾脏局部炎症反应参与DN的进展,因此探究肠道菌群在DN患者肾脏病变中的作用有望为DN的诊断和治疗提供新思路。

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。

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。

基于肠道菌群与肾组织代谢产物轴的冬葵果醇提物利尿作用机制分析

目的:采用肾脏代谢产物分析方法和肠道菌群评价蒙药冬葵果醇提物利尿作用机制。方法:50只SD大鼠随机分为正常组(生理盐水),冬葵果醇提物高、中、低剂量组(冬葵果醇提物1.6069、0.5356、0.1785 g/kg)和阳性对照组(氢氯噻嗪0.0214 g/kg)。采用代谢组学方法检测肾脏中内源性代谢产物,并进行代谢差异表征,查寻肾脏中差异代谢产物;采用16S rDNA测序技术检测冬葵果醇提物各剂量组对肠道菌群多样性及物种组成的影响,综合评价冬葵果醇提物利尿作用机制。结果:代谢组学分析显示,与正常组相比,冬葵果醇提物低剂量组肾脏样本中共筛选得出13个差异代谢物,冬葵果醇提物中剂量组28个差异谢物,冬葵果醇提物高剂量组14个差异代谢物,这些代谢物水平存在明显的变化。肠道菌群通过对各组OTU数据为计算依据绘制韦恩图,结果显示:与正常组比较,冬葵果醇提物各剂量组共有2146个OTU,其中冬葵果醇提物低剂量组独有416个OTU,冬葵果醇提物中剂量组独有381个OUT,冬葵果醇提物高剂量组独有330个OUT;Alpha多样性显示,冬葵果醇提物低、中剂量组肠道菌群丰度高于正常组,冬葵果醇提物高剂量组肠道菌群丰度低于正常组,初步认为冬葵果对正常大鼠肠道菌群有调节作用;门、属、科水平相对丰度差异比较,厚壁菌门、拟杆菌门、乳杆菌、S24_7、梭菌目、毛螺菌科、颤螺菌属、瘤胃球菌比重较高,在门水平上与正常组比较,冬葵果醇提物各剂量组的厚壁菌门相对增加,拟杆菌门相对减少;属和科水平上与正常组比较,乳杆菌在冬葵果醇提物低、高剂量组中减少;毛螺菌科在冬葵果醇提物各剂量组中增加。结论:冬葵果利尿作用机制可能与拟杆菌门-葡萄糖/葡萄糖酸、毛螺菌科-L-酪氨酸等两个菌群与内源性代谢产物通路有关。

基于肠道微生物学及代谢组学研究2型糖尿病患者肠道菌群结构及血清代谢产物的特征

目的探究2型糖尿病(type 2 diabetes,T2DM)患者肠道菌群特征及血清代谢指标与健康人群之间的差异,分析血清代谢组学特征与肠道菌群特征之间的相关性。方法纳入2021年6月至2022年12月新疆维吾尔自治区妇幼保健院就诊的100例初发T2DM患者作为DM组;同期招募100例健康志愿者作为对照组。收集两组对象粪便和血清标本,采用高通量测序技术对粪便标本进行16S rRNA测序,分析T2DM患者肠道菌群整体结构及多样性特征,比较两组间的显著差异物种,运用PICRUSt工具对肠道差异菌群进行基因功能通路预测。采用GC-MS技术对两组对象血清标本进行代谢谱测定,分析两组对象血清代谢物之间的差异;利用Mectaboanalyst软件分析血清差异代谢物涉及的代谢通路;将T2DM患者血清中的差异代谢物与高通量测序得到的肠道菌群代谢通路数据进行相关性分析。结果肠道菌群α多样性方面,DM组Chao指数、Ace指数、Shannon指数低于对照组,Simpson指数高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);两组肠道菌群β多样性差异有统计学意义(P<0.05)。DM组患者肠道菌群中以肠球菌属(Enterococcus)、梭菌属(Clostridioides)、粪杆菌属(Faecalibacterium)、放线菌属(Actinomyces)、埃希菌属(Escherichia)、伊格尔兹菌属(Eggerthella)、安德克菌属(Adlercreutzia)占主要优势;对照组肠道菌群中以拟杆菌门(Bacteroidetes)、乳杆菌属(Lactobacillus)、双歧杆菌属(Bifidobacterium)、副杆菌属(Parabacteroides)、普雷沃菌(Prevotella)、甲烷短杆菌属(Methanobrevibacter)、二十碳孢梭菌属(Erysipelatoclostridium)占主要优势。代谢组学方面,DM组乳酸、亚油酸、棕榈酸、油酸水平高于对照组,L-丙氨酸、L-缬氨酸、络氨酸水平低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);PICRUSt工具对肠道差异菌群进行基因功能通路预测显示,肠道差异菌属可获得3个代谢通路信息,分别是其他次级代谢产物的合成、脂质代谢、碳水化合物代谢;分析血清差异代谢物涉及的代谢通路显示,共有9条差异通路,以涉及脂质代谢通路为主;比较两种代谢通路显示,脂质代谢通路为肠道菌群和血清代谢物的共有代谢通路。结论T2DM患者存在肠道菌群失调,肠球菌属、梭菌属、粪杆菌属含量增多,拟杆菌属、乳酸杆菌和双歧杆菌属含量减少;且T2DM患者和健康人群的代谢指标存在差异,肠道菌群可能通过影响脂质代谢来影响T2DM的进程。

空间辐射对肠道菌群及其代谢产物和多系统疾病的影响

维持肠道菌群的稳态对保障人体健康具有重要意义.肠道菌群在调节机体功能方面发挥着关键作用,例如消化、新陈代谢、免疫及认知等,这些生理功能通常依赖于肠道菌群的多样性、菌群结构的稳定性与微生态的平衡性.在空间环境中,航天员会受到包括空间辐射在内的诸多特殊环境因素的影响.空间辐射会造成肠道菌群失衡及其代谢产物变化,使肠道屏障功能受损,进一步引起肠道、心血管、脑及肺等多系统病理损伤.本文分析了空间飞行或模拟空间辐射下肠道菌群稳态及其代谢产物的特征性变化,以及辐射效应下肠道菌群与肠道损伤及其他多系统疾病之间的相互影响,为研究空间辐射病理机制及辐射防护措施提供参考.

老年性功能性便秘与肠道菌群及代谢产物的关系

老年性功能性便秘(functional constipation in the elderly,FCE)是一种临床上常见的肠道疾病。全球数据[1-2]显示,功能性便秘(functional constipation,FC)的平均发病率约为14.0%,而中国部分东部城市FCE患病率高达17.6%。有研究[3]指出。

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。

肠道菌群代谢产物与动脉粥样硬化的相关性研究进展

肠道菌群与人体健康紧密相连,被视为机体的“第二大脑”。近年来,肠道微生态与动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)的相关性日益引起学者关注,为理解和治疗AS开辟新的视角和途径。本文聚焦最新科研进展,主要阐述氧化三甲胺、短链脂肪酸、次级胆汁酸及脂多糖四类肠道菌群代谢产物与AS之间的关系;同时,探讨以调整肠道菌群为出发点的AS治疗策略。

肠道菌群代谢产物在2型糖尿病患者中的潜在作用机制

2型糖尿病(T2DM)的全球发病率呈逐年上升趋势,已经成为严重威胁人类健康的公共卫生问题。目前,T2DM的治疗依然面临许多挑战,如患者的依从性差、医务人员的临床惯性、药物的局限性和不良反应及难以逆转的靶器官损害等。因此,迫切需要更为有效的T2DM干预策略。肠道菌群一度被看作是治疗T2DM的希望靶点。随着研究深入,发现在T2DM发生发展过程中,肠道菌群代谢产物发挥巨大作用,靶向肠道菌群代谢产物可能为T2DM的防治指明新的方向。在本综述中,根据近年来肠道菌群与T2DM相关国内外研究,系统阐述了T2DM患者肠道菌群代谢产物的潜在作用机制。

重症肌无力患者肠道菌群及其代谢产物的变化

目的探讨重症肌无力(myasthenia gravis,MG)患者肠道菌群及其代谢产物的变化。方法收集MG患者及健康对照者的新鲜粪便标本,使用16S rRNA基因测序测定两组肠道菌群的丰度,并使用气相色谱质谱技术测定代谢产物的水平。收集受试者的临床特征,包括MG定量评分(quantitative MG score,QMGS)、MG日常生活活动能力量表(MG-activities of daily living,MG-ADL)评分、15项MG生活质量量表(MG-specific quality-of-life 15,MGQOL-15)评分、徒手肌力评定量表(manual muscle testing,MMT)评分及乙酰胆碱受体抗体滴度水平,对差异菌群与临床特征的相关性进行分析。结果研究共收集50例MG患者及15名健康对照者。MG组Simpson指数(0.936±0.041)高于对照组(0.888±0.123),即MG组Alpha多样性降低,差异有统计学意义(t=2.349,P=0.022),且两组的微生物表型即Beta多样性存在差异(R=0.966,P=0.001,Adonis)。LEfSe结果提示MG组中志贺氏杆菌、琥珀酸弧菌属、梭杆菌属、瘤胃球菌属富集,而丰度降低的有毛螺菌属、罗氏菌属、脱硫弧菌属、粪球菌属。两组菌群的代谢产物不同,其中MG组有28种上调及71种下调代谢产物。京都基因与基因组百科全书功能聚类分析显示差异代谢产物主要参与代谢途径为氨基酸代谢、核苷酸代谢途径。MG患者肠道微生物61.2%(30/49)的扩增子序列(amplicon sequence variant,ASV)与多种代谢产物相关(P<0.001)。毛螺菌科与患者QMGS(r=-0.496,P<0.001)、MG-ADL评分(r=-0.542,P<0.001)、MG-QOL15评分(r=-0.464,P=0.007)、乙酰胆碱受体抗体滴度(r=-0.315,P=0.026)呈负相关,与MMT评分(r=0.374,P=0.008)呈正相关。结论MG患者肠道菌群存在有益菌丰度下调,有害菌丰度上调的情况,亦存在代谢产物紊乱,且差异ASV与MG肌无力严重程度具有负相关。

肠道菌群及代谢产物在“肠道-胰腺”对话中的作用与机制

胰腺和肠道作为消化系统的组成部分,可在多个层面进行互动。其中,肠道菌群作为支撑肠道正常功能运行的重要组分之一,与胰腺相互影响:胰腺可通过内、外分泌功能塑造整体代谢环境,影响肠道微生物稳态;反之,肠道菌群紊乱可导致肠屏障受损,肠道菌向胰腺迁移。

麻杏石甘汤对肺损伤大鼠肠道菌群及代谢产物影响的关联分析研究

目的 探索肠道菌群在麻杏石甘汤治疗肺炎中的作用机制。方法 采用脂多糖雾化吸入法制备大鼠肺炎损伤模型,通过高通量测序和代谢组学检测动物肠内容物,分析麻杏石甘汤干预后动物肠道菌群和代谢产物的变化;以组学和高通量映射的KEGG通路为核心,联合分析代谢组和高通量测序结果。结果 经麻杏石甘汤治疗后,动物肺组织肺损伤情况显著好转。在肠道内容物中,优势菌种有Staphylococcaceae、Gemellaceae、Lactobacillaceae等,含量显著上调的代谢产物有芥酸、琥珀酸半醛、二十碳二烯酸等。其中Veilonella、Aerococcus等菌与磷酸氨基甲酸、琥珀酸半醛、维生素D2、棕榈酸、马来酸等相关性较为显著。结论 麻杏石甘汤可以缓解肺组织炎症损伤,其作用机制与通过肠道菌群调节棕榈油酸、马来酸、磷酸、1-甲基组氨酸、3-脱氢莽草酸等代谢产物有关。

家禽肠道菌群营养代谢及与其产物互作的研究进展

肠道菌群作为畜禽的“重要器官”,不仅可以参与宿主营养代谢的过程,还影响着宿主免疫系统的发育及成熟,具有抑制病原菌感染、抗病毒等作用。同时,营养物质及微生物的代谢产物存在相互影响、互相作用,从而调节肠道菌群的结构与数量。文章对家禽肠道菌群的组成及功能、营养代谢及与其产物的互作进行综述,以期为进一步阐明肠道菌群的作用机制及对家禽养殖业可持续性发展提供相关借鉴。

肠道菌群代谢产物TMAO和冠心病的相关性研究

如今,人口老龄化及城镇化进程加速,经济水平在快速增长,人们养成许多不健康的生活方式,导致心血管疾病已经成为严重影响人们健康水平的重要危险因素,其中冠心病(CHD)患者占了很大比重,动脉粥样硬化(AS)是CHD主要的病理基础,导致AS形成有很多因素,比如肥胖、高血压、糖尿病、脂代谢异常、吸烟、熬夜等。近年来,有相关研究发现肠道菌群代谢物TMAO与动脉粥样硬化形成有很大相关性,通过探究其相关机制,如果能够早期检测TMAO水平并及时干预,或许能为CHD的诊断及诊治提供新的方向。

肠道菌群及其代谢产物对AMI后心室重构影响的研究进展

心室重构是导致急性心肌梗死(AMI)后心力衰竭的主要原因,严重影响患者的生存质量和生存时间。肠道菌群及其代谢物能够进入全身循环,通过一系列激素信号影响宿主远端靶器官。本文通过对肠道菌群及其主要代谢产物对AMI后心室重构的影响及其在防治AMI后心室重构的潜在价值进行综述,以期为心肌梗死(AMI)后心室重构的临床诊治及进一步研究提供参考。