胡椒碱对肥胖和糖尿病小鼠肠漏及肠道菌群的调控及Npc1基因缺失对肥胖小鼠胰岛功能的影响

来源 :青岛大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:songtiger2222
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目的:(1)选用高脂肥胖和谷氨酸钠(Monosodium glutamate,MSG)代谢综合征两种小鼠模型,重点从“肠漏”角度评价胡椒碱对整体炎症、肠道屏障完整性和肠道菌群结构的调控作用,探究胡椒碱延缓肥胖致2型糖尿病发生的潜在机制。(2)以雄性Npc1+/-小鼠(C57BL/6C-Npc1)为模型,明确Npc1基因突变合并60%高脂饮食对糖脂代谢、葡萄糖耐受及胰岛素敏感性的影响,重点探究Npc1杂合突变合并高热量饮食对胰岛功能和β细胞分化的影响及诱发肥胖和糖尿病的机制。方法:(1)将60%高脂诱导的C57肥胖小鼠和6月龄MSG代谢综合征小鼠根据体重和血糖分为模型组和胡椒碱组,同时选用同龄同品系小鼠为正常对照组。连续灌胃给药8周后收集各组小鼠粪便进行肠道菌群多样性及代谢组学分析。取材后采用HE染色检测脂肪和肝脏的病理学形态变化;Elisa法检测血清LPS、TNF-α、FFA和Zonulin水平,整体评价胡椒碱对“肠漏”的影响;WB检测小鼠结肠炎症相关蛋白(TLR4、IL-1β和CD11c)及肠道紧密连接蛋白(Z0-1和Occludin)的表达水平以探讨胡椒碱对肠道炎症及通透性的改善作用;小鼠粪便进行菌群16S分析,研究胡椒碱对小鼠肠道菌群多样性和丰度的影响;同时进行粪便短链脂肪酸代谢产物定量分析,结合菌群多样性及肠道屏障进一步阐明胡椒碱改善各组小鼠“肠漏”的潜在机制。(2)采用鼠尾鉴别得到Npc1-/-小鼠和C57小鼠杂交的Npc1+/-模型小鼠,雄性小鼠随机分为四组并进行高脂(High-fat diet,HFD)或低脂(Low-fat diet,LFD)诱导,饲养6个月内记录体重和白色脂肪含量的变化以评价肥胖程度;检测空腹血糖(FBG)、随机血糖、胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)等指标的实时变化评价糖脂代谢紊乱程度;进行口服糖耐量实验(OGTT)和胰岛素耐量实验(ITT)评估小鼠口服葡萄糖耐受程度及胰岛素敏感性;通过HE染色评价肝脏和胰腺形态学变化;再用免疫组化评估胰岛内m TOR-4EBP1-PS6信号通路关键蛋白的表达情况,最后用免疫荧光和组化检测胰岛β细胞内Insulin、Glucagon、PDX1和ALDH1A3等蛋白的表达以评价胆固醇积累对β细胞功能及分化状态的影响。结果:(1)胡椒碱的干预降低了HFD肥胖小鼠和MSG代谢综合征小鼠的腹部脂肪堆积,缩小了腹股沟脂肪细胞的直径,同时改善了肝脏内脂肪炎性浸润程度。还降低了两种模型各组小鼠血清LPS、TNF-α、FFA和Zonulin含量,改善了整体代谢性炎症;减少了肠道固有层炎症蛋白(TLR4、IL-1β和CD11c)的表达,上调了肠道上皮细胞间紧密连接Z0-1和Occludin蛋白表达,保护了肠道屏障的完整性,对肥胖及糖尿病小鼠的“肠漏”有一定改善作用。胡椒碱还改变了HFD肥胖小鼠肠道内厚壁菌门的丰度,升高疣微菌门和拟杆菌门丰度,增加短链脂肪酸的含量,改变了肠道菌群多样性和群落丰富度;胡椒碱也调整了MSG代谢综合征小鼠肠道内菌群丰度,但是并未引起菌群的显著性变化。(2)雄性HFD-Npc1+/-小鼠在22周以后体重显著高于HFD-Npc1+/+和LFD-Npc1+/-小鼠(P<0.05),而且附睾脂肪和肝脏指数均显著升高(P<0.05)。实时糖脂代谢指标结果显示,HFD-Npc1+/-小鼠对比于其他组别,TC、TG、低密度脂蛋白(LDL-c)、高密度脂蛋白(HLD-c)、FBG和血清胰岛素含量(Insulin)含量逐渐升高,出现明显高胰岛素血症和典型2型糖尿病特性;OGTT和ITT实验表明HFD-Npc1+/-小鼠4个月后出现显著口服葡萄糖不耐受及外周胰岛素抵抗;HFD-Npc1+/-小鼠肝脏和胰腺内的TC、TG含量较其它组相比明显升高,且肝脏内炎症因子(IL-1β和TNF-α)的m RNA水平明显升高;HE染色证实HFD-Npc1+/-小鼠附睾脂肪细胞直径显著大于其他组,且肝脏内脂肪浸润程度较重。免疫组化发现HFD-Npc1+/-小鼠胰岛细胞内m TOR通路下游关键蛋白4E-BP1和PS6的表达受到抑制,同时胰岛内部Insulin和成熟标志物PDX1含量降低,而Glucagon和前体标志物ALDH1A3表达量增多,说明HFD-Npc1+/-小鼠胰岛生长发育受到抑制,且发生明显去分化,胰岛素合成能力下降。结论:(1)胡椒碱改变了HFD肥胖小鼠和MSG代谢综合征小鼠肠道菌群的丰度和多样性,上调了粪便中短链脂肪酸的丰度,保护了肠道屏障的完整性,降低革兰氏阴性致病菌及代谢物LPS进入肠道固有层和血液中,从而改善了整体代谢性炎症,部分揭示了胡椒碱通过调控“肠漏”来延缓肥胖致糖尿病的发展,为胡椒碱在抗代谢性疾病药物领域的发展提供实验依据。(2)Npc1+/-雄性小鼠在高脂饮食诱导下更容易发生肥胖,不仅肝脏内胆固醇代谢异常,胰岛内部异常积累的胆固醇更直接地抑制m TOR信号通路使胰岛β细胞发生去分化,降低β细胞合成胰岛素的能力,加剧肥胖至糖尿病的发展进程。该研究揭示了HFD-Npc1+/-雄性小鼠容易发生肥胖及糖尿病的部分机制,为临床干预此部分患者提供实验依据。
其他文献
目的本研究通过手术方法建立大鼠急性肾损伤实验模型,检测各组动物血清中血清肌酐和尿素氮的浓度差异,并进行肾小管损伤评分,分析缺血后处理对肾脏功能和结构的影响,初步判断缺血后处理对急性肾损伤的保护作用。检测内质网应激相关蛋白GRP78和CHOP以及细胞凋亡蛋白Cleaved Caspase3的表达,分析内质网应激和细胞凋亡与缺血后处理减轻急性肾损伤的相关性。方法动物实验模型分3组:假手术(Sham)组
目的:比较血小板/淋巴细胞比值(platelet/lymphocyte ratio,PLR)、中性粒细胞/淋巴细胞比值(neutrophil/lymphocyte,NLR)在冠心病(Coronary Heart Disease,CHD)患者中的变化特点,分析PLR、NLR与冠状动脉血管狭窄严重程度的相关性,以探讨在CHD病人中的诊断价值。方法:选择纳入2019年8月至2020年8月在青岛大学附属医
目的:探讨血卟啉衍生物(hematoporphyrin derivative,HPD)介导的光动力疗法(photodynamic therapy,PDT)对小细胞肺癌H446细胞与支气管上皮BEAS-2B细胞的增殖抑制作用,并为光动力疗法在肺癌的临床治疗上提供一定的实验依据和理论支持。方法:将小细胞肺癌H446细胞与支气管上皮BEAS-2B细胞分别和不同浓度血卟啉衍生物(0、5、10、12、15和
目的:骨质疏松症是一种全身进行性的骨骼疾病,研究认为破骨细胞(Osteoclast,OC)成熟分化导致的骨吸收过度是骨质疏松的主要原因,因此OC是治疗骨质疏松症的重要靶细胞。经典药对丹参-葛根(Salvia miltiorrhiza Bunge-Radix Puerariae,DG)具有多种生物活性,其在骨骼疾病中的作用尚未见报道。本文旨在探讨DG对骨质疏松症的作用及相关机制。方法:(1)网络药理
目的:18F-FDG PET/CT在非霍奇金淋巴瘤(non-Hodgkin’s lymphoma,NHL)的诊断和治疗中有重要的临床价值,为进一步探索最大标准化摄取值(maximum standardized uptake value,SUVmax)、最大标准化摄取值总和(sum of the maximum standardized uptake value,SUVsum)及病理Ki67表达在N
目的:一种新型姜黄素衍生物1g在体内外均能抑制结肠癌细胞的增殖。本研究旨在探讨1g在诱导结肠癌细胞凋亡中的作用,特别是由活性氧引起的线粒体凋亡和内质网应激。方法:1.细胞活性、凋亡、周期、线粒体膜电位的检测:采用生物信息学方法分析差异表达的mRNAs。采用CCK-8法观察1g对四种结肠癌细胞系HCT116、HT29、SW480和LOVO的抑制作用;采用Annexin V-FITC/PI双染检测1g
研究目的:探讨外周动脉斑块(颈动脉分叉处斑块、股动脉斑块)声像学特征与Gensini积分、Leaman积分相关性,并分析外周斑块对严重冠心病(coronary heart disease,CHD)的临床预测价值。研究方法:回顾性选取自2018年10月至2019年12月入住青岛大学附属医院疑诊CHD的437例患者,完善空腹常规化验,颈、股动脉超声及冠状动脉造影(coronary angiograph
目的:探讨血清中尿酸和胱抑素C的水平与冠脉病变之间的联系,分析与冠脉病变严重程度的相关性,从而为冠心病提供新的诊疗思路。方法:选取自2019年1月至12月因“心前区不适、胸闷”等症状入住青岛大学附属医院心内科病房,疑诊为冠心病的患者作为研究对象,完善空腹常规化验。后排除禁忌行冠状动脉造影检查术,根据造影结果,计算冠SYNTAX评分。排除冠心病治疗后或长期使用他汀类药物、心肌炎、心肌病、心脏瓣膜疾病
目的:探讨并发自身免疫性疾病(autoimmune diseases,AIDs)的骨髓增生异常综合征(myelodysplastic syndrome,MDS)患者的临床特征,并分析其对于疾病预后的影响。方法:回顾性分析青岛大学附属医院血液科2013-1月至2019-12月收治的206例初诊骨髓增生异常综合征患者的临床资料,依据有无并发自身免疫病分为合并AIDs组与不合并组(其中合并AIDs组57
目的:过度应激可诱导多种精神疾病。随着校园暴力,不良的人际关系以及离婚率增加等原因,心理应激普遍存在。由于遗传变异性,不同个体对应激的反应不同。有些个体容易受到应激的影响而患精神疾病,表现为对应激的易感性。有些个体能够积极面对应激源,表现为对应激的耐受性。然而,介导心理应激易感性与耐受性的分子机制仍未明确。伏隔核能够通过与边缘,认知和运动回路相互作用参与应激反应。研究心理应激状态下伏隔核转录组与m