基于双样本孟德尔随机化分析1400种血浆代谢产物和COVID-19的因果关系

目的探讨1400种血浆代谢产物和2019冠状病毒病(COVID⁃19)的严重程度、住院率和易感性之间的潜在因果关系,以寻找COVID⁃19和长新冠综合征治疗和干预的潜在靶点。方法采用双样本孟德尔随机化(MR)方法,以1400种血浆代谢产物为暴露因素,COVID⁃19严重程度、住院率和易感性为结局因素。采用逆方差加权法(IVW)、约束最大似然与模型平均法(cML-MA)、MR-Egger回归法和加权中位数法来研究暴露因素和结局因素之间的因果关系。敏感性分析包括异质性分析、多效性分析,以检验MR分析结果的稳健性。结果血浆中较高水平的花生四烯酸(20:4n6)(IVW:OR=0.899,95%CI:0.853~0.947,P=6.916E-05;cML-MA:OR=0.891,95%CI:0.849~0.937,P=5.022E-06)和色氨酸甜菜碱(IVW:OR=0.909,95%CI:0.856~0.965,P=0.002;cML-MA:OR=0.887,95%CI:0.839~0.938,P=2.629E-05)与较低的COVID-19严重程度相关;色氨酸甜菜碱(IVW:OR=0.940,95%CI:0.897~0.986,P=0.011;cML-MA:OR=0.917,95%CI:0.883~0.952,P=5.700E-06)水平升高与COVID-19住院率降低相关;色氨酸甜菜碱(IVW:OR=0.966,95%CI:0.949~0.983,P=0.0001;cML-MA:OR=0.960,95%CI:0.945~0.976,P=1.210E-06)水平升高与COVID⁃19易感性降低相关。结论色氨酸甜菜碱可以降低COVID⁃19严重程度、住院率和易感性,花生四烯酸(20:4n6)可以降低COVID-19的严重程度。

基于TLR4、NF-κB蛋白表达探究血府逐瘀合剂对内皮损伤大鼠血管重构及血浆代谢作用机制

目的基于Toll样受体4(Toll-like receptor 4,TLR4)、核因子-κB(nuclear factor-kappa B,NF-κB)蛋白表达探究血府逐瘀合剂对内皮损伤大鼠血管重构及血浆代谢的作用机制。方法选取60只健康清洁级大鼠,将其分为正常组、模型组、血府逐瘀合剂组、辛伐他丁组、TLR4抑制剂组和NF-κB抑制剂组,10只/组,除正常组外均建立血管内皮损伤大鼠模型,血府逐瘀合剂组采用血府逐瘀合剂水煎液进行3 mL/d灌胃,辛伐他丁组采用3 mL/d辛伐他丁进行腹腔注射,TLR4抑制剂组采用3 mg/kg腹腔注射TLR4抑制剂(TAK-242)溶液,NF-κB抑制剂组采用腹腔注射NF-κB抑制剂(PDTF)溶液3 mg/d,模型组与正常组每日采用蒸馏水3 mL灌胃处理,采用ELISA检测血清中白介素1(interleukin-1,IL-1β)、白介素6(interleukin-6,IL-6)、内皮生长因子(vascular endothelial gowth factor,VEGF)水平,采用Image pro-Plus 8.0图像分析软件进行各组血管壁面积、管腔面积、血管总面积计算,采用Western blot检测TLR4、NF-κB蛋白,免疫组化检测单核细胞趋化因子-1(monocyte chemoattractant protein-1,MCP-1)蛋白表达,免疫组化检测单核细胞趋化因子-1(monocyte chemotactic protein-1,MCP-1)水平。结果与正常组比较,模型组IL-1β、IL-6表达升高,VEGF表达降低(P<0.05);与模型组比较,血府逐瘀合剂组IL-1β、IL-6表达降低,VEGF表达升高(P<0.05);与血府逐瘀合剂组比较,辛伐他丁组IL-1β、IL-6表达升高,VEGF表达降低(P<0.05);血府逐瘀合剂组、TLR4抑制剂组、NF-κB抑制剂组组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。正常组血管壁内膜完整,无脱落现象,中膜、外膜及血管周围组织均无明显变化,模型组血管外膜厚度明显增加,血管内膜增生严重且面积较大,血府逐瘀合剂组、TLR4抑制剂组、NF-κB抑制剂组内膜面积与外膜厚度明显减小,外膜增生程度降低,辛伐他丁组血管中膜厚度、面积均有轻度减小。与正常组比较,模型组大鼠血管壁面积、管腔面积、血管总面积升高(P<0.05);与模型组比较,血府逐瘀合剂组血管壁面积、管腔面积、血管总面积降低(P<0.05);与血府逐瘀合剂组比较,辛伐他丁组血管壁面积、管腔面积、血管总面积升高(P<0.05);血府逐瘀合剂组、TLR4抑制剂组、NF-κB抑制剂组组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。与正常组比较,模型组大鼠血管内TLR4、NF-κB蛋白表达升高(P<0.05);与模型组比较,血府逐瘀合剂组血管内TLR4、NF-κB蛋白表达降低(P<0.05);与血府逐瘀合剂组比较,辛伐他丁组血管内TLR4、NF-κB蛋白表达升高(P<0.05);血府逐瘀合剂组、TLR4抑制剂组、NF-κB抑制剂组组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。与正常组比较,模型组大鼠血管内MCP-1吸光度表达升高(P<0.05);与模型组比较,血府逐瘀合剂组血管内MCP-1吸光度表达降低(P<0.05);与血府逐瘀合剂组比较,辛伐他丁组血管内MCP-1吸光度表达升高(P<0.05);血府逐瘀合剂组、TLR4抑制剂组、NF-κB抑制剂组组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论血府逐瘀合剂对于降低大鼠血清中IL-1β、IL-6水平,提高VEGF因子水平,减轻内皮损伤大鼠的血管壁面积、管腔面积、血管总面积,降低血管内TLR4、NF-κB蛋白表达,降低大鼠血管内MCP-1吸光度等均具有一定积极影响。

基于LC/MS的伊犁马3600 m速度赛赛前、赛后血浆代谢组学差异变化

【目的】研究伊犁马3600 m速度赛赛前赛后血浆中代谢物的差异变化。【方法】根据马场提供的遗传系谱,挑选5匹(3♂+2♀)无亲缘关系、体重(384.40±34.18)kg、年龄为2岁的速度赛用伊犁马,每日进行等强度训练。第25 d晨饲后4 h进行3600 m速度赛,试验马以(11.75±0.87)m/s的平均速度完成比赛。赛前安稳状态下和赛后即刻测定心率和呼吸频率,采集血液、制备血浆样品,采集血浆的质谱,采用非靶向性代谢组学方法测定代谢物。【结果】与赛前心率(39.80±0.40)bpm、呼吸频率(14.00±1.80)bpm相比,3600 m速度赛赛后即刻试验马心率(80.80±7.70)bpm、呼吸频率(78.80±3.90)bpm显著升高(P<0.05)。与赛前相比,试验马赛后即刻部分血浆代谢物产生显著变化,差异代谢物主要涉及柠檬酸循环、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢、五糖和葡萄糖醛酸间转化、半胱氨酸与蛋氨酸代谢、氧化磷酸化、脂肪酸降解、鞘脂代谢等生化代谢途径(P<0.05)。【结论】伊犁马3600 m速度赛前、赛后血浆样本的LC/MS代谢谱存在差异,差异代谢物涉及柠檬酸循环、糖酵解系统以及脂肪代谢、氨基酸代谢等过程,3600 m速度赛伊犁马机体呈现出无氧、有氧以及混氧代谢的特点。

基于UPLC-MS/MS代谢组学技术分析归芪益母口服液对产后奶牛血浆代谢物的影响

【目的】通过超高效液相色谱-质谱法(UPLC-MS/MS)代谢组学技术分析归芪益母口服液对产后奶牛血浆代谢物的影响,以阐明归芪益母口服液对产后奶牛的保健机制。【方法】选取15头体况相近、2~3胎健康待产荷斯坦奶牛,随机分为对照组(n=7)和试验组(n=8),分别在产后立即灌服饮用水和归芪益母口服液,500 mL/头,连续灌服6 d。产后7 d晨饲前采血,经预处理后采用UPLC-MS/MS上机检测,利用MetaboAnanlyst 5.0软件筛选VIP≥1、P<0.05的差异代谢物进行代谢通路富集分析。【结果】产后7 d,试验组血浆代谢轮廓较对照组发生明显改变,筛选出16种差异代谢物,其中8种显著上调,包括蛋氨酸亚砜、磷酸肌酸、甘油磷酸胆碱、皮质醇、L-色氨酸、溶血磷脂酰胆碱(18∶2)、五羟色胺和L-精氨酸;8种显著下调,包括1-氨基环己酸、3-甲基巴豆酰甘氨酸、L-天冬酰胺、单酰甘油酯酰基(16∶1)、泛酰巯基乙胺、十八碳单烯酰胺、1-甲基鸟嘌呤和3-N-甲基-L-组氨酸。差异代谢物显著富集在甘油磷脂代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、色氨酸代谢通路。【结论】归芪益母口服液对产后奶牛具有保健作用,可能与其调节甘油磷脂代谢、皮质醇代谢、色氨酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢从而发挥抗炎、抗氧化、调节食欲及肠道菌群稳态、缓解能量负平衡作用有关。

基于血浆代谢组学研究病症结合寒湿痹阻型膝骨关节炎兔模型的分子基础

目的基于兔血浆代谢组学探讨病症结合寒湿痹阻型膝骨关节炎兔模型的科学性。方法将30只健康的4月龄新西兰兔根据随机数字表法分为空白组(A组)、模型组(B组)、寒湿组(C组),每组10只。A组不做任何处理;B组每日给予石膏在膝关节至踝关节部位保持伸直位固定制动4 h,重复6周;C组每日将膝关节没入温度(6.0±0.5)℃水中4 h,后给予石膏在膝关节至踝关节部位保持伸直位固定制动4 h,重复6周。筛选组间差异代谢物,分析KEGG差异代谢通路。结果A-B组、B-C组分别筛选出74、25个差异代谢物(VIP>1,P<0.05)。A-B组主要涉及色氨酸代谢,B-C组主要涉及胆汁分泌代谢、5-羟色胺代谢、花生四烯酸代谢。结论病证结合寒湿痹阻型KOA兔模型在炎症反应、脂质代谢方面与中医病证上的寒湿痹阻型KOA是相关的。

基于血浆代谢组学筛选日粮纤维影响二花脸猪肉质性状的候选代谢物

本课题组前期研究发现,7%的麸皮替代基础日粮可以显著改善二花脸猪背最长肌红度值,提高其肉品质,但其潜在的生理和分子调控机理未知。旨在利用非靶向代谢组学技术,鉴别日粮纤维影响二花脸猪肉质性状的候选代谢物;并利用二花脸猪肌管细胞体外探究日粮纤维影响二花脸猪肉品质的潜在生理和分子调控机理。本试验利用非靶向代谢组学技术检测基础日粮组和7%麸皮替代基础日粮组二花脸猪血浆样品的差异代谢物,并与肉质表型数据进行联合分析,鉴别日粮纤维影响二花脸猪肉质性状的候选代谢物。然后利用候选代谢物处理体外分离培养的二花脸猪肌管细胞,研究其对肌纤维类型转变的影响。结果显示,在基础日粮组和7%麸皮替代基础日粮组之间共鉴定到9个差异代谢物,其中4个差异代谢产物在基础日粮组含量较高,5个差异代谢产物在7%麸皮替代基础日粮组含量较高。KEGG通路分析显示,二花脸猪的血浆差异代谢产物主要富集在黑色素生成途径、ABC转运体途径、酪氨酸和色氨酸生物合成途径等代谢途径上。通过与前期研究获得的肉质表型数据进行相关性分析发现,血浆差异代谢物十七烷酸与二花脸猪背最长肌24 h红度值(a_(24 h))呈显著正相关。体外细胞研究表明,十七烷酸处理二花脸猪肌管细胞,提高了I型肌纤维类型标记基因MyHC I的表达水平。综上,适量的日粮纤维添加改变了二花脸猪血浆中十七烷酸的水平,进而通过提高MyHC I基因的表达改善二花脸猪背最长肌的肉色,提高其猪肉品质。

血浆代谢物与伴T2DM脑小血管病患者认知障碍的相关性

目的探讨血浆代谢物与伴T2DM脑小血管病患者认知障碍的相关性。方法选取2021年7月至2022年6月锦州医科大学附属第一医院神经内科伴T2DM脑小血管病住院患者80例,根据有无认知功能障碍分为LIANGNAG组:非认知障碍组(non-cognitive impairment,NCI)、认知障碍组(cognitive impairment,CI),应用串联质谱法方法检测血浆中35个代谢指标,应用独立样本t检验、秩和检验筛选出组间差异性指标(P<0.05),Logistic回归模型分析外周血各指标与认知障碍的关系;ROC曲线检验模型预测疾病的准确性。结果年龄、高血糖、高血压、谷氨酸(glutamic acid,Glu)、同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy)、苏氨酸(threonine,Thr)、N 1、酰基肉碱(C3、C5、C10、C18、N 2)等指标可能参与认知障碍的发病机制并对疾病有较好的预测价值。结论以上指标可能参与认知障碍的发病机制,多种代谢物联合预测可提高疾病诊断价值。

基于血浆代谢组学和网络药理学探讨芎芷地龙汤治疗偏头痛的作用机制

目的:基于网络药理学和血浆代谢组学探讨芎芷地龙汤(Xiongzhi Dilong decoction,XZDLD)对降钙素基因相关肽(calcitonin gene-related peptide,CGRP)诱导的偏头痛的作用机制。方法:采用超高效液相色谱-线性离子阱-静电场轨道阱高分辨质谱法(ultra-high-performance liquid chromatography-linear trap quadrupole orbitrap mass spectrometry,UPLC-LTQ-Orbitrap-MS)对XZDLD的化学成分进行鉴定。经硬脑膜套管注射CGRP建立偏头痛大鼠模型,通过观察大鼠偏头痛样行为、测定机械痛阈和温度痛阈评估XZDLD治疗偏头痛的疗效。基于网络药理学和血浆代谢组学的联合分析识别其治疗偏头痛的关键靶点,并应用蛋白免疫印迹法和免疫组织化学对相关蛋白进行验证。结果:应用UPLC-LTQ-Orbitrap-MS共识别出方中38个化合物。与模型大鼠相比,XZDLD各组在前30分钟显著改善了偏头痛样行为(均P<0.05),并在第19‒22天提高了机械痛阈(均P<0.05),在第20‒22天提高了温度痛阈(均P<0.05)。基于网络药理学识别出128个XZDLD治疗偏头痛的潜在靶点。基于血浆代谢组学识别出在对照组、模型组和XZDLD组中有17种不同的内源性代谢产物,主要与色氨酸和酪氨酸代谢途径相关。将二者联合分析后确定了6个关键靶点进行验证:MAOA、MAOB、CYP1A1、CYP1A2、CYP1B1和ADH1C。与模型组相比,XZDLD显著降低了MAOA、MAOB和CYP1B1蛋白的表达(P=0.024;P=0.004;P=0.039),并升高了CYP1A1、CYP1A2和ADH1C的表达(P=0.033;P=0.045;P=0.027)。结论:芎芷地龙汤可以改善大鼠偏头痛样行为,提高痛阈,其作用机制可能与调节色氨酸和酪氨酸代谢途径有关,为其临床应用提供依据,同时为偏头痛研究提供思路。

保护性蛋氨酸对中国荷斯坦奶牛血浆代谢产物及生产性能的影响

选择25头中国荷斯坦奶牛,分成对照组,试验一组(添加30 g DL-蛋氨酸),试验二组(添加45 g保护性蛋氨酸),试验三组(添加30 g DL-蛋氨酸+50 g L-赖氨酸)和试验四组(添加45 g保护性蛋氨酸+50 g L-赖氨酸)进行饲养试验。试验表明:试验四组和试验二组产奶量显著(P<0.05)高于对照组,分别提高6.31 %和6.73 %,其他组差异不显著(P>0.05);试验四组和试验二组乳脂率显著(P<0.05)高于对照组,分别提高6.25 %和6.55 %;并且试验四组和试验二组乳脂率也显著(P<0.05)高于试验一组。乳蛋白、体细胞数、全脂固形物和非脂固形物各组间差异不显著(P>0.05)。试验四组和试验二组血浆白蛋白和总蛋白显著高于对照组(P<0.05),其它各组差异不显著(P>0.05)。试验二组血浆尿素氮(PUN)显著低于对照组和试验一组(P<0.05),其他各组差异不显著(P>0.05)。血浆游离脂肪酸和总氨基酸浓度各组差异不显著(P>0.05)。由此得出结论:一方面,保护性蛋氨酸(RPMet)的一部分能避免瘤胃微生物的降解,以保护性Met的形式提供给瘤胃后Met;另一方面,保护性蛋氨酸的降解部分改善了瘤胃的发酵,促进瘤胃微生物的合成,这两方面的作用提高了奶牛的产奶量和乳成分。

饲粮添加甜菜碱对巴马香猪繁殖性能、初乳成分及血浆代谢物和繁殖激素含量的影响

本试验旨在研究饲粮添加甜菜碱对巴马香猪繁殖性能、初乳成分及血浆代谢物和繁殖激素含量的影响。选取3~7胎次巴马香猪40头,随机分为2组,每组20头,单栏饲养。对照组饲喂基础饲粮,试验组在基础饲粮中添加3.5 kg/t甜菜碱盐酸盐。试验期为母猪配种后第3天至分娩后第21天。结果表明:与对照组相比,饲粮添加甜菜碱显著降低仔猪死亡率(P<0.05),增加断奶仔猪数(P=0.087);饲粮添加甜菜碱显著增加初乳中乳蛋白和尿素氮含量(P<0.05);饲粮添加甜菜碱显著降低妊娠第75天血浆总蛋白(TP)含量(P<0.05),显著降低妊娠第105天血浆TP含量和谷草转氨酶(AST)活性(P<0.05),显著增加妊娠第75天血浆碱性磷酸酶(ALP)活性以及产后第7天血浆AST和ALP活性(P<0.05),且妊娠第105天血浆ALP活性呈增加趋势(P=0.073);饲粮添加甜菜碱显著降低妊娠第45天血浆催乳素(PRL)、孕酮(PROG)、促卵泡素(FSH)和雌二醇(E2)含量以及妊娠第75天血浆PRL和PROG含量(P<0.05),且妊娠第75天血浆E2含量(P=0.061)和妊娠第105天血浆FSH含量(P=0.062)呈下降趋势。综上所述,饲粮添加甜菜碱可改善初乳成分和血浆代谢物含量,降低血浆繁殖激素含量,进而增加断奶仔猪数。

活性酵母添加对饲喂不同精粗比日粮肉牛血浆代谢组的影响

本试验旨在研究添加酵母菌对饲喂不同精粗比日粮肉牛血浆代谢组的影响,选取10头(450±50)kg装有永久性瘤胃瘘管的西门塔尔×本地牛阉牛,随机分为对照组和酵母添加组,两组饲喂相同基础日粮,酵母添加组每天晨饲前通过瘘管投喂活性酵母菌,投喂量为0.8g/d;采用交叉试验设计,试验共分为2期,每期包含4个阶段,从第1阶段到第4阶段日粮精粗比为30∶70、50∶50、70∶30和90∶10,每个阶段持续17d,即16d预饲期,第17天晨饲前采集颈静脉血,采用超高效液相色谱-四级杆飞行时间质谱联用仪(UPLC-Q-TOF-MS)对血浆样品代谢组分进行测定,应用主成分分析(PCA)、偏最小方差判别分析(PLS-DA)、正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)模型对不同精粗比日粮的生物标志物和酵母添加组的生物标志物进行筛选。试验显示,不同日粮精粗比组的生物标志物为胞嘧啶、二氢胸腺嘧啶、软脂酰胺、硬脂酰胺、油脂酰胺和磷酸泛酸;精粗比为30∶70时,酵母添加组的生物标志物有鞘氨醇、神经鞘氨醇和卵磷脂(18∶0);日粮精粗比为50∶50时,酵母添加组的生物标志物有芥酰胺、甘油一酯和卵磷脂(16∶0);日粮精粗比为70∶30时,酵母添加组的生物标志物有甘油一酯、甘油二酯、甘油三酯、卵磷脂(17∶0、18∶0);日粮精粗比为90∶10时,酵母添加组的生物标志物有芥酰胺、胆酸、卵磷脂(18∶2、20∶2)。随日粮精粗比提高,机体的脂肪代谢途径得到改善;但是动物瘤胃壁和肠道内壁的完整性遭到破坏;添加酵母改善了动物脂肪和磷脂代谢的同时可维护消化道内壁细胞的完整性。

基于UPLC-HDMS方法对健脾化湿法干预脾虚湿盛证肝癌患者的血浆代谢组学研究

目的采用代谢组学探究脾虚湿盛证肝癌患者发病机制及健脾化湿法干预的分子生物学效应。方法选取2017年6月~2019年6月新疆医科大学附属中医医院(以下简称"我院")体检中心体检的50名平和质者作为空白组,选取我院收治的50例脾虚湿盛证肝癌患者作为对照组,50例服用四君子汤干预1个月的肝癌患者作为观察组。采用超高效液相色谱-高清质谱联用技术对三组入选者血浆样本进行代谢组学分析。结果在入选对象血液样品中共鉴定出谷胱甘肽、左旋谷氨酸等19个潜在生物标志物。与空白组比较,对照组中有6个表现为上升趋势,13个表现为下降趋势(P <0.05或P <0.01)。经四君子汤干预后,其中17个具有回调作用,调整差异有统计学意义(P <0.05或P <0.01);根据这17个回调生物标志物找到D-谷氨酰胺和谷氨酸代谢、牛磺酸和牛磺酸代谢等6条相关代谢通路。结论脾虚湿盛证肝癌患者体内存在氨基酸代谢、花生四稀酸代谢、脂肪酸代谢、谷胱甘肽代谢等紊乱,四君子汤可能通过调节以上相关代谢通路对脾虚湿盛证肝癌患者具有调节作用。

饲料中添加植物油对纯血马运动性能、养分表观消化率及血浆代谢指标的影响

为研究饲料中添加植物油对纯血马运动性能、养分表观消化率及血浆代谢指标的影响,试验采用单因素随机设计,选择运动成绩、体重及年龄相近的纯血马40匹随机分为4组,每组10个重复,每个重复1匹,1组为对照组饲喂基础日粮,试验2、3、4组分别在基础日粮中添加2.5%、5.0%、10.0%植物油,试验期21 d。试验采用20 km模拟比赛测定其运动性能、养分表观消化率及血浆中代谢指标。结果表明:(1)试验2、3、4组在赛后0 min体温、心率均低于1组(P> 0.05);试验3、4组赛后5 min呼吸频率、赛后20 min心率较1组相比分别显著降低19.8%、16.4%、38.1%、31.1%(P <0.05);试验2、3、4组平均速度均高于1组,差异性不显著(P> 0.05);(2)试验3、4组干物质、酸性洗涤纤维表观消化率较1组比分别显著提高12.4%、10.5%、13.7%、11.8%(P <0.05),试验2、3、4组的有机物、粗蛋白质、中性洗涤纤维、钙、磷表观消化率均高于1组,差异性不显著(P> 0.05);(3)试验2、3、4组纯血马血浆中NH3-N、5-HT、NEFA含量均低于1组,差异性不显著(P> 0.05),试验3、4组血浆中LA的含量较1组比分别显著降低23.1%、22.2%(P <0.05),试验3、4组血浆中GLU的含量较1组相比分别显著提高18.4%、19.0%(P <0.05)。综上所述,不同水平的植物油添加可以提高纯血马运动性能、养分表观消化率,缓解运动后疲劳,以5.0%添加为宜。

植物乳杆菌对苏尼特羊肠道菌群、血浆代谢物及肉品质的影响

为了研究植物乳杆菌对苏尼特羊肠道菌群、血浆代谢物和肉品质的影响及其作用机理,选取三月龄苏尼特羊为试验对象,随机分为2组:对照组(C组,基础日粮)和植物乳杆菌组(R组,基础日粮、活菌数为3×10;cfu/g植物乳杆菌),进行为期90d的饲喂试验。屠宰后取其肠道内容物及背最长肌,利用高通量测序技术、代谢组学液相-色谱联用技术等对苏尼特羊肠道菌群、血浆代谢物及肉品质进行测定,探究肠道菌群与血浆代谢物之间的关系。结果表明:饲喂植物乳杆菌显著提高了肠道拟杆菌门(Bacteroidetes)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、拟杆菌属(Bacteroides)、克里斯滕森菌属(Christensenellaceae_R-7_group)、理研菌属RC9肠道群(Rikenellaceae_RC9_gut_group)和瘤胃球菌属(Ruminococcaceae_UCG-010)的丰度(P<0.05),减少了厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、另枝菌属(Alistipes)和普雷沃氏菌UCG-003菌属(Prevotellaceae_UCG-003)的丰度(P<0.05)。血浆代谢组分析结果显示植物乳杆菌显著增加了吲哚-3-丙酸、皮质醇、甘氨胆酸、L-精氨酸等含量(P<0.05),降低了3-羟基月桂酸含量(P<0.05)。通过相关性分析发现,肠道中Bacteroidetes、Prevotellaceae_UCG-001均与血浆代谢物甘氨胆酸呈显著正相关(P<0.05)。此外,在肉品质分析中植物乳杆菌显著提高了肉的亮度值(L*)、黄度值(b*)、pH;值(P<0.05),显著降低肉的蒸煮损失、剪切力(P<0.05)。由此可见,日粮添加植物乳杆菌能够通过改变苏尼特羊肠道菌群结构,调节血浆代谢物参与机体脂肪代谢,进而改善羊肉品质,试验结果为今后提高蒙古羊肉品质提供理论参考。

不同剂量25羟基维生素D_(3)对断奶前犊牛生长性能、营养物质表观消化率、血浆代谢物及粪便菌群的影响

本试验旨在研究饲粮添加不同剂量25羟基维生素D_(3)[25(OH)VD_(3)]对断奶前犊牛生长性能、营养物质表观消化率、血浆代谢物及粪便菌群的影响。选取18头健康、体重[(40.68±1.20)kg]相近的新生荷斯坦犊牛,随机分为3个组,每组6头牛。对照组饲喂基础饲粮,不添加25(OH)VD_(3);试验组每头犊牛每天分别在基础饲粮中添加6000(低剂量组)和12000 IU(高剂量组)的25(OH)VD_(3)。试验期56 d。结果表明:1)与对照组相比,低剂量组和高剂量组体重和平均日增重显著提高(P<0.05),高剂量组体高显著提高(P<0.05),低剂量组和高剂量组粪便评分显著降低(P<0.05)。2)与对照组相比,低剂量组和高剂量组干物质表观消化率显著提高(P<0.05),高剂量组中性洗涤纤维(P=0.05)和钙表观消化率(P<0.05)显著提高。3)与对照组相比,低剂量组和高剂量组血浆25(OH)VD_(3)和钙含量显著提高(P<0.05),高剂量组血浆磷含量显著提高(P<0.05)。4)与对照组相比,低剂量组和高剂量组血浆白细胞介素-2含量显著降低(P<0.05)。5)与对照组相比,低剂量组和高剂量组粪便中毛螺菌科(Lachnospiraceae)和普雷沃式菌科(Prevotellaceae)相对丰度显著提高(P<0.05),粪便中鼠杆菌科(Muribaculaceae)、克里斯滕森菌科(Christensenellaceae)、螺旋体科(Spirochaetaceae)和未培养_细菌_o_柔膜菌纲_RF39(uncultured_bacterium_o_Mollicutes_RF39)相对丰度显著降低(P<0.05)。由此可见,饲粮添加25(OH)VD_(3)可以提高断奶前犊牛生长性能,促进营养物质消化吸收,降低炎症反应,改善粪便菌群,降低腹泻发生。

饲料糖和脂水平对团头鲂生长性能及血浆代谢物的影响

实验以初重(6.20±0.01)g的团头鲂(Megalobrama amblycephala)幼鱼为研究对象,分别投喂高糖低脂(HCLL,45%糖和2%脂)、中糖中脂(MCML,30%糖和8%脂)和低糖高脂(LCHL,15%糖和14%脂)的3种等氮饲料56d,以探究饲料不同糖和脂水平对团头鲂生长性能、鱼体生化组成、营养沉积及血浆代谢物的影响。实验结果显示,饲料糖和脂水平对团头鲂摄食率无显著性影响。随饲料糖水平降低和脂水平升高,团头鲂幼鱼特定生长率和饲料效率提高。高糖低脂饲料未造成肝脏糖原或甘油三酯含量的显著沉积,且各饲料组间肝体比、脏体比及肥满度均无显著性差异。饲料糖和脂水平对团头鲂鱼体生化组成无显著性影响,但随饲料糖水平降低和脂水平增加,团头鲂蛋白沉积率升高,脂肪沉积率降低。另外,血浆葡萄糖、甘油三酯、游离脂肪酸和胆固醇含量各组间均无显著性差异。低糖高脂组血浆低密度脂蛋白胆固醇显著升高,表明肝脏将脂质转运至外周组织以维持肝脏脂稳态。研究结果表明,团头鲂对饲料脂利用优于糖类,且具有较好地应答饲料糖和脂水平的代谢机制,研究结果可为团头鲂的饲料配方设计提供支撑。

基于GC-MS的补阳还五汤改善D-gal模型小鼠学习记忆的血浆代谢组学研究

目的:通过GC-MS代谢组学方法,研究了补阳还五汤对D-gal致衰老模型小鼠学习记忆能力的保护效果。方法:选择了24只3月龄的昆明动物作为实验样本,按体重大小随机分成空白组、模型组、补阳还五汤组,通过新体识别试验检测实验动物的记忆水平,HE染色检测动物神经元结构等。采用气相色谱-质谱联用仪对各组实验动物血浆进行了全面定量分析,并利用血浆的代谢过程追溯了病变发生进程中的重要代谢物和主要代谢途径。结果:在HE染色中,与空白组比较,模型组神经元排列异常,形态改变;与模型组比较,补阳还五汤组神经元排列规则,形态正常。在新物体识别实验中,模型组小鼠新物体识别指数降低;补阳还五汤组小鼠新物体识别指数升高。通过GC-MS技术,发现了5种AD的血浆差异代谢产物,分别是L-焦谷氨酸、赖氨酸、焦磷酸、肌酸酐、α-乳糖。结论:补阳正五汤对D-gal模型小鼠疗效显著,并能有效提高其学习记忆的水平。其作用机制可能与谷胱甘肽代谢以及氨酰生物合成等相关代谢通路有关。

基于核磁共振技术的卵巢静止奶牛血浆代谢谱分析

为研究卵巢静止奶牛与发情奶牛体内差异代谢物变化,选取产后60-90d的年龄、胎次、体况相近的健康经产高产奶牛作为实验动物。根据奶牛发情表现、直肠检查和B超检查及激素检测的结果,选取10头奶牛为发情组（A）,10头奶牛为卵巢静止组（B）,然后对两组奶牛血浆样品进行无偏性的1 H谱核磁共振检测,对比其血浆代谢组学图谱,进行多元统计分析,筛选及鉴定卵巢静止奶牛血浆差异代谢产物,并进行生物信息学分析。结果显示：相对于正常发情奶牛,卵巢静止奶牛血浆中共12种代谢产物表现异常,包括水平增加的乙酸、柠檬酸和酪氨酸,以及水平下降的低密度脂蛋白、极低密度脂蛋白、脂质、丙氨酸、丙酮酸、肌酸、胆碱、磷酸胆碱和甘油磷酸胆碱等;这些代谢产物与糖代谢、氨基酸代谢、脂蛋白代谢和胆碱代谢的异常密切相关;通过参与生物合成通路调节,干扰了奶牛正常卵泡生长。并且发现卵巢静止的奶牛血浆肌酸浓度降低和酪氨酸浓度升高的新变化。多种代谢异常提示奶牛卵巢静止与泌乳早期能量负平衡有关,并有伴发酮病和脂肪肝病的风险;另外,卵巢静止奶牛血浆肌酸、胆碱浓度降低和酪氨酸浓度升高的变化,为今后更为深入研究奶牛卵巢静止发生机制提供了新的方向。

基于人群大队列探索心脑血管疾病相关血浆代谢组学特征

目的·采用纳米增强激光解吸电离质谱技术采集大队列人群的血浆代谢指纹图谱,为心脑血管疾病的发生发展提供代谢组学差异解释。方法·所有样本来源于上海市浦东新区自然人群队列。于2019年2—8月期间纳入符合标准的14419例队列成员,分别为冠心病单患组1608例,脑卒中单患组461例,心脑血管疾病共患组(冠心病+脑卒中)145例和对照组12205例,并进行前瞻性血浆样本采集。采用课题组开发的纳米材料增强激光解吸电离质谱技术对血浆样品进行代谢指纹图谱采集,基于统计分析确认心脑血管疾病单患人群(冠心病单患组、脑卒中单患组)或心脑血管共患人群的典型代谢特征。结果·研究共提取到345个代谢信号峰作为血浆代谢指纹图谱。再经过质谱数据分析,鉴定出具有差异性变化的6种代谢生物标志物(以下简称标志物)与心脑血管疾病高度相关。进一步地,6个代谢标志物可以归为“酮体代谢因子”“脂肪酸代谢因子”2个集群。“酮体代谢因子”集群中,冠心病单患组血浆中氨基磺酸、乙酰乙酸、甲基丙二酸的强度显著增加,而在脑卒中单患组、心脑血管共患组中显著下降。“脂肪酸代谢因子”集群中,心脑血管共患组血浆中葡萄糖、半乳糖醛酸、α-亚麻酸的强度显著降低,而在脑卒中单患组中显著增加。根据以上6种代谢标志物,在“酮体代谢因子”集群中,鉴定出3种相关代谢通路;在“脂肪酸代谢因子”集群中,鉴定出2种相关代谢通路。结论·研究采用的新型固相质谱技术实现了大队列人群的高效血浆代谢指纹图谱采集,确定了6个与心脑血管疾病差异调控相关的血浆代谢标志物,进一步从代谢角度揭示心脑血管疾病的分子病理机制,为心脑血管疾病发病机制提供代谢层面线索。

新疆哈族肥胖儿童菌群人源化小鼠模型基于GC/MS的血浆代谢组学研究

目的运用基于GC/MS的血浆代谢组学研究新疆哈族肥胖儿童菌群人源化小鼠特征代谢物,探讨新疆哈族肥胖儿童的可能机制。方法收集新疆哈族肥胖儿童粪便,制备粪便悬液,制备肠道菌群人源化小鼠模型组(HUM组),设置健康小鼠作为对照组(GF组),运用GC/MS对两组小鼠的血浆代谢物进行研究,运用PCA和PLS-DA统计学方法寻找出特征代谢物,鉴别特征代谢物。结果最终获得183个变量。PCA、PLS-DA和VIP分析最终得到21个特征代谢物;结构鉴别发现,HUM组的三羧酸循环中间物柠檬酸、琥珀酸、苹果酸等显著高于GF组;HUM组6磷酸葡萄糖、6磷酸果糖、丙酮酸和草酰乙酸表达水平显著高于GF组。此外,本研究还发现HUM组的马尿酸、如哌啶甲酸、5-氨基戊酸等显著高于对照组。结论肠道菌群可能通过影响哈族儿童体内的三羧酸循环和糖酵解活跃状态,同时肠道菌群代谢物活性增强,促进肠道营养吸收,导致哈族儿童肥胖。