出生前营养不良对成年后葡萄糖耐受性的影响

子宫内增长缓慢与成年后2型(非胰岛素依赖型)糖尿病的发病及对葡萄糖的耐受性降低有关。但人类还没有直接证据表明妊娠期间母体的营养影响到子代的胰岛素-葡萄糖代谢。

妊娠期葡萄糖耐受性差可增加远期癌症的风险

最新研究结果表明,妊娠期葡萄糖耐受性差的妇女其与剂量相关的远期癌症风险将有所增加,特别是乳腺癌风险的增加。来自于新西兰克赖斯特彻奇 Otago 大学的Shelagh I.Dawson 教授强调指出,此前的报道认为糖尿病与癌症密切相关。然而,人们尚不清楚某种轻微的疾病形式(如妊娠期对葡萄糖的耐受性差)

来源于脂环酸芽孢杆菌的GH1家族β-葡萄糖苷酶的葡萄糖耐受性分子改造

豆粕中大豆异黄酮主要以无活性的结合型存在。在玉米豆粕型日粮为主的饲料领域,β-葡萄糖苷酶可以将结合型大豆异黄酮转化为游离型活性苷元,但转化过程受肠道中较高浓度葡萄糖的抑制。和GH3家族相比,GH1家族β-葡萄糖苷酶不仅具有较高的葡萄糖耐受性,而且一定浓度范围内的葡萄糖对其具有酶活促进效应,因此在饲料领域显示出巨大的应用潜力。从脂环酸芽孢杆菌Alicyclobacillus sp.A4中克隆表达了一个具有较高葡萄糖耐受性(IC50800 mmol/L)的GH1家族β-葡萄糖苷酶As BG1。为了进一步提高As BG1的葡萄糖耐受性,通过同源建模、序列比对、分子对接技术等生物信息学手段,聚焦于催化通道的非催化葡萄糖结合位点,对As BG1进行了理性设计的分子突变研究。对不同突变体的葡萄糖耐受性测定表明:以5 mmol/L p NPG为底物,100 mmol/L葡萄糖对WT(野生型)、H315R和M325K酶活促进作用分别为125%、163%和162%,其中H315R的IC50提高至1 200 mmol/L;以1 mmol/L大豆苷为底物,10 mmol/L的葡萄糖对WT、H315R和M325K分别具有163%、212%和226%的酶活促进作用,结果表明突变体具有更好的在动物胃肠道水解大豆异黄酮能力。上述结果丰富了对GH1家族葡萄糖耐受性机制的认识,为日后进行耐受性相关的分子改造提供了重要的指导意义。

嗜热革节孢GH1 BGL1进口端位点对酶活性及葡萄糖耐受性的影响

糖苷水解酶第一家族(GH1)β-葡萄糖苷酶(BGL1)有葡萄糖耐受性,进口端位点对酶活性及葡萄糖耐受性有很大影响,但具体作用机制尚不清楚。对嗜热革节孢GH1 BGL1进口端的W168、L173、F348、W349、C169、F180、D237、Y179、A260、H307、N335和E437这12个氨基酸残基进行定点突变,将突变酶与野生酶(WT)在毕赤酵母中表达,表达产物纯化后进行酶活性和葡萄糖耐受性测定。与WT相比,所有突变酶活性均有所降低,其中W168H、N335F和W349G几乎丧失活性。突变F180H、D237S、A260N和H307Y的Km低于WT,所有突变的kcat都降低。除L173Q外,其余突变都保持葡萄糖耐受性,在高浓度(400 mmol/L)葡萄糖时,Y179F和D237S酶活受到显著抑制。本研究表明,进口端位点对酶活性及葡萄糖耐受性均具有一定影响,催化活性通道的结构特异性可能是葡萄糖耐受机制。

链霉菌GXT6 β-葡萄糖苷酶的酶学性质及葡萄糖耐受性分子改造

【目的】从经过全基因组测序的链霉菌GXT6中克隆、表达一个编码糖基水解酶家族3的新β-葡萄糖苷酶基因,研究重组酶的酶学性质并进行相关葡萄糖耐受性的氨基酸残基的分子改造,提高其对葡萄糖的耐受性。【方法】根据链霉菌GXT6的全基因测序结果,对其中一个注释为糖基水解酶的基因设计引物,PCR扩增目的基因,以p SE380为表达载体构建重组质粒,转化至大肠杆菌中诱导表达;采用镍亲和层析技术纯化重组蛋白质,对目的蛋白质进行酶学性质研究;采用定点饱和突变的方法对重组酶进行相关氨基酸残基的分子改造。【结果】从链霉菌GXT6中克隆到一个编码糖基水解酶家族3的新β-葡萄糖苷酶基因,并在大肠杆菌中表达。酶学性质研究结果表明该β-葡萄糖苷酶的最适温度为40°C,最适p H为6.0,Km值为(0.4712±0.0180) mmol/L,Vmax值为(128.000±1.741)μmol/(min·mg),葡萄糖抑制常数Ki值为(1.8880±0.1307)mmol/L。该BGL3-GXT6能够水解黄豆苷、染料木苷、甜茶苷、虎杖苷、淫羊藿苷。还对BGL3-GXT6中与葡萄糖耐受性可能相关的氨基酸残基位点81-Trp和233-Trp进行了定点饱和突变,获得了25个具有酶活的突变酶并对其进行酶学性质研究。其中W233位点饱和突变后获得的突变酶的Km和葡萄糖抑制常数Ki值与重组酶BGL3-GXT6相比均发生明显变化,葡萄糖耐受性有不同程度的提高,最高的提高了209倍。【结论】本研究获得的BGL3-GXT6对天然底物甜茶苷、黄豆苷、染料木苷、虎杖苷和淫羊藿苷具有水解功能,这些特性表明该β-葡萄糖苷酶在理论研究及在工业中有一定的应用价值。

钠钾镁钙葡萄糖注射液补液量与鼻咽癌同步放化疗患者癌因性疲乏、抑郁情绪及耐受性的相关性

目的探讨钠钾镁钙葡萄糖注射液补液量对鼻咽癌同步放化疗患者癌因性疲乏、抑郁情绪及耐受性的影响。方法选择我院2012年6月至2015年8月收治的鼻咽癌患者90例作为研究对象,根据随机数字表将入选患者分为观察组(n=47)与对照组(n=43)。两组鼻咽癌患者均同步每周1次顺铂化疗,共7周,顺铂化疗当日补液量均为2500 m L,其中观察组含钠钾镁钙葡萄糖注射液1000 m L,对照组则为常规5%葡萄糖氯化钠注射液。比较两组患者癌因性疲乏(应用CFS量表评估)、抑郁情绪(用SDS量表评估)、耐受性及生活质量(应用QLQ-C30量表评估)。结果观察组化疗1、3、5、7周时的CFS评分均低于对照组,化疗5周及7周时观察组SDS评分均低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。观察组化疗总中断率为4.3%,低于对照组20.9%,差异有统计学意义(P<0.05)。观察组出院时的功能量表总分与总体健康状况评分均高于对照组,症状量表总分与单项条目总分低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论鼻咽癌同步顺铂化疗进行治疗患者化疗期间补充钠钾镁钙葡萄糖注射液可最大限度改善患者对肿瘤化疗患者癌因性疲乏、抑郁情绪,提高患者耐受性,临床价值显著。

红树林耐糖β-葡萄糖苷酶产生菌的分离鉴定及发酵条件优化

研究旨在筛选具有优良特性的β-葡萄糖苷酶产生菌,为微生物β-葡萄糖苷酶制剂的开发提供理论依据。研究以微晶纤维素为唯一碳源,从海南省东寨港红树林腐殖层土壤中筛选到一株β-葡萄糖苷酶高产菌J1,鉴定为聚多曲霉(Aspergillus sydowii)。研究发现聚多曲霉J1在以葡萄糖为唯一碳源条件下可以产β-葡萄糖苷酶,故对β-葡萄糖苷酶的性质进行了探讨,并采用响应面法在摇瓶发酵水平对聚多曲霉J1产β-葡萄糖苷酶的发酵条件进行优化。结果表明,该酶的最适反应温度和最适反应pH分别为60℃和5.0,葡萄糖抑制常数IC_(50)高达178.5 mmol/L;通过响应面法获得该菌的最佳产酶条件为碳源浓度1%、氮源浓度0.5%、pH 8.05、接种量5.02×10^(6)个/mL,培养温度28.7℃,摇床转速160 r/min,装液量100 mL/250 mL,该条件下酶活达3.37 U/mL,较优化前酶活提高了333.6%。聚多曲霉分泌的β-葡萄糖苷酶具有较好的葡萄糖耐受性,在饲用酶制剂方面的应用具有较大潜力。

4∶3与5∶2间歇性断食理论在可逆转糖尿病前期患者中的应用比较

糖尿病前期是发展为糖尿病的可逆过程[1-2],主要为糖耐量减低和/或空腹血糖受损。2020年我国2型糖尿病患者已经超过1亿[3-4]。为进一步减缓糖尿病前期向糖尿病转化,关键在于糖尿病前期把控和干预,这也符合我国慢性病的政策防控[5]。间歇性断食是指正常能量摄入和能量摄入受限交替进行的一种新的饮食模式[6],相较于传统的节食模式,带来更多的减重获益,同时能够维持β细胞稳态,改善葡萄糖耐受性,逆转糖尿病表型。

重组根瘤农杆菌葡萄糖耐受型β-葡萄糖苷酶性质

目前已发现的葡萄糖耐受型β-葡萄糖苷酶均来源于真菌,尚无原核细胞来源的相关报道。从根瘤农杆菌LBA4404中克隆β-葡萄糖苷酶基因bg1,将其构建在表达载体pET-28b上,转化Escherichia coli RP(DE3),IPTG诱导表达。重组β-葡萄糖苷酶的比活高达36.7μmol/(min·mg)。对经过Ni柱纯化的重组酶进行酶学分析发现:该酶是糖基水解酶家族1的成员,底物亲和力高,专一性低,在温度为40℃和pH在5-8之间时具有较高的酶活,在低于40℃和pH5-10之间时可稳定保存。以pNP-β-Glc为底物,该酶的最适pH为6.4,最适温度为60℃,在37℃和pH6.4的反应体系中,该酶的Km为0.09mmol/L,竞争性抑制剂葡萄糖酸-δ-内酯和葡萄糖的Ki分别为0.03mmol/L和75mmol/L,具有很高的葡萄糖耐受性,当金属离子Ag+和Zn2+存在时,酶活被明显抑制。该酶对pNP-β-Gal和pNP-α-Glc的Km分别为3.61mmol/L和14.31mmol/L。

λ-卡拉胶诱导的肠道菌群紊乱对小鼠糖代谢的影响

卡拉胶是常见的食品添加剂,但人们对其改变肠道菌群结构的作用提出了疑问。以低、中、高剂量(1.7、8.3、41.7 mg/kg)的λ-卡拉胶持续灌胃小鼠C57BL/6 12周,通过检测小鼠的葡萄糖耐受性、胰岛素抵抗和肠道菌16S rDNA序列,探究λ-卡拉胶对小鼠糖代谢及肠道菌群的影响。借助粪菌移植技术验证肠道菌群在λ-卡拉胶影响小鼠糖代谢中发挥的作用。研究结果表明,摄入不同剂量的λ-卡拉胶均可使小鼠出现体质量增长率减少、空腹血糖水平升高以及胰岛素抵抗的症状。肠道菌群分析结果表明:λ-卡拉胶可使肠道菌群丰度及结构发生显著变化;在门水平,摄入λ-卡拉胶使厚壁菌门(Firmicutes)菌群的丰度上升,拟杆菌门(Bacteroidota)菌群的丰度下降;在属水平,摄入λ-卡拉胶使调控血糖的Bacteroidales_S24-7_group_norank丰度降低、与脂代谢及体质量降低有关的乳杆菌属(Lactobacillus)和毛螺菌属(Lachnospira)丰度升高、与肠道黏液层降解相关的阿克曼氏菌属(Akkermansia)的丰度显著升高。粪菌移植的结果显示,移植灌胃λ-卡拉胶小鼠粪菌同样使小鼠出现代谢紊乱的症状。研究结果表明,摄入λ-卡拉胶尤其是高剂量λ-卡拉胶可扰乱肠道菌群结构,从而诱导小鼠糖代谢紊乱。

血清镁离子含量在妊娠期糖尿病妇女中的变化

妊娠糖尿病（GDM）是糖尿病的一种特殊类型,通常发生在妊娠中晚期。指原本没有糖尿病的妇女确定妊娠后,于怀孕期间发生葡萄糖耐受性异常进而出现高血糖[1]。这种疾病将会引起胎儿先天性畸形、新生儿血糖过低及呼吸窘迫症、死胎、羊水过多、早产、孕妇泌尿道感染、头痛等症状,不仅影响胎儿发育,同时也危害母亲健康。

人造甜味剂对人体健康的影响

人造甜味剂(artificial sweeteners,AS)是人类利用化学方法制造的一类食品添加剂,它们的甜度高,大多无热量,无营养价值,目前在食品和饮料等加工过程中应用广泛。然而近年来的研究表明,AS的过量摄入会引起肠道菌群结构和组成改变,进而导致机体出现葡萄糖耐受性异常及相关代谢系统紊乱的现象,甚至引起肥胖等健康问题。这些研究成果提示在利用AS时要注意摄入量及连续摄入时间,并为进一步开发和合理利用AS提供一定的理论依据。

黄翅大白蚁来源β-葡萄糖苷酶的分子改造

纤维素水解成为葡萄糖需要一系列纤维素酶的作用,其中β-葡萄糖苷酶(β-glucosidases)起着至关重要的作用。来自于培菌白蚁中肠的β-葡萄糖苷酶(MbmgBG1)具有较高的葡萄糖耐受性(1.5 mol/L的葡萄糖,保持60%以上的酶活力),但是,酶活力低和热稳定性差限制了β-葡萄糖苷酶(MbmgBG1)在食品以及工业领域中的应用。因此通过对保守氨基酸附近的非保守氨基酸定点突变,获得点突变体(F167L、T176C、E347I、R354K、N393G和V425M),其中突变体F167L、R354K的比活力(底物pNPG)比MbmgBG1分别高出约2倍和4倍。突变体的K_(cat)/K_m值比野生型大,反映了突变体对底物的亲和力以及催化能力比MbmgBG1强。当酶活力保留60%以上时,MbmgBG1所耐受的葡萄糖浓度为1.5 mol/L,而F167L为2.0 mol/L,R354K为3.0 mol/L。这些特性的增强表明,对活性中心附近保守区域内的非保守氨基酸突变,可以较大程度地影响活性,因此需要更深入地研究β-葡萄糖苷酶的活性中心位点,进行改造以提高催化效率。

Cell Metab:科学家发现能够改善血糖平衡的新型益生菌

小肠上段的长链酰基辅酶A合成酶(ACSL)依赖性脂质代谢能够激活预吸收(pre-absorptive)途径调节代谢平衡,但是小肠上段菌群的变化是否能够改变脂肪酸依赖性途径进而影响葡萄糖代谢目前仍未可知。在最近一项发表在国际学术期刊Cell Metabolism上的研究中,来自加拿大多伦多大学的研究人员首次发现将脂肪乳剂、油酸或者亚油酸灌注到小鼠的小肠上段能够增加葡萄糖耐受性并降低葡萄糖的合成。研究人员发现高脂饮食能够损害小鼠对预吸收脂肪酸的感应,降低小肠上段加氏乳杆菌的丰度水平以及ACSL3的表达水平。

肠道罗氏乳杆菌富集与胰岛素分泌增加相关

一项纳入21名葡萄糖耐受性正常参与者（11名为体型较瘦：平均年龄49±7岁，BMI23．6±1．7kg／m2；log体型较胖：年龄51±7岁，BMI35，5±4．9kg／m2）的前瞻性研究，通过口服葡萄糖耐量试验和葡萄糖输注试验来评估罗氏乳杆菌对肠促胰岛素和胰高血糖素样肽-1（GLP-1）与胰高血糖素样肽-2（GLP-2）分泌量的影响。研究人员同时对肌肉／肝脏内的脂肪含量、免疫状态、细胞因子及内毒素进行了评估。参与者摄人罗氏乳杆菌或安慰剂超过4周。

腹部手术后的抗胰岛素性

创伤后早期,胰岛素值受抑,由于受儿茶酚胺的抑制作用所致,24小时内胰岛素值上升.不论胰岛素值正常或升高,应激后均迅速发生高糖血症.

防风通圣散对β_3-肾上腺素受体基因变异的肥胖患者的治疗作用

日本产业医科大学的秋山俊治等以β3-肾上腺素受体（β3-AR）基因变异的肥胖患者为M组、无变异的肥胖患者为W组进行评价。对上述患者进行包括食疗在内的生活指导（A）或防风通圣散治疗兼生活指导（B）,疗程为12周,观察对葡萄糖耐受性、

棕色脂肪移植物或可有效逆转1型糖尿病发病

范德堡大学的研究人员此前通过对胰岛素缺失的糖尿病小鼠模型进行研究发现，胚胎棕色脂肪移植物可以在不利用胰岛素的情况下重新恢复小鼠机体的正常血糖水平。研究者发现，棕色脂肪移植物可以逆转1型糖尿病，同时还会使得非肥胖的糖尿病小鼠的葡萄糖耐受性恢复到正常水平。

减少脂肪摄入可防糖尿病

美国亚拉巴马州立大学科研人员一项最新的研究显示，不必严格控制饮食总热量，只需对日常饮食结构做相应的调整，减少脂肪的摄入，就可明显降低糖尿病的危险。研究人员为受试者设计了总热量相同的两种饮食配方，一种饮食中脂肪占总热量的27％，碳水化合物占55％，称为低脂肪组：另一种脂肪占39％，碳水化合物占43％，称为高脂肪组。8周时，研究人员发现低脂肪组的受试者有更高的胰岛素耐受性和葡萄糖耐受性，说明受试者具有有较高的胰岛素敏感性，其发生糖尿病的危险度较低。