Nat Biotech:定向改造肠道微生物群,内源性动脉粥样硬化的发生

2021-11-08 02:34:38 来源:
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排泄菌种小组是不具延展性的菌种一小组落,对人类和动物的荷尔蒙身体健康显现出基本冲击。排泄菌种小组的调节可以促进慢性疾病的发作和转变,例如颈动脉粥样穿孔,心血管疾病,肥胖症,糖尿病和里面枢神经系统疾病。而以外饮食在内的各种因素可以通过助于塑菌种小组以及对宿主的单独效用在疾病里面起到助于要效用。

6月15日,来自美国斯克里普斯学术研究院的学术研究职员在《Nature biotechnology》上登载了关于排泄菌种冲击人体身体健康的最近学术科学论文,挖掘出吗啡可选择性修饰细菌潮湿的底物环状D,L-α-胺基酸,以定向翻修血清排泄菌种一小组,可减缓白蛋白总飞龙素质和颈动脉粥样穿孔斑块,抑制颈动脉粥样穿孔的暴发。

LDL受体单方(LDLr-/-)血清被广泛用以饮食作用于的颈动脉粥样穿孔的神经学,学术研究职员挖掘出,LDLr-/-血清在饲喂日粮(CHD)时表现为身体健康,而饲喂现代饮食(WD)时表现为高脂血症和颈动脉粥样穿孔,且两者的排泄菌种小组情况下不同。因此,学术研究职员猜测,将毒素菌种一小组的都由(即使在WD的冲击下)助于塑为CHD情况下或许可以加强其疾病进展。

学术研究职员基于序列多样性和缺乏哺乳动物细胞膜毒性从抗菌胺基酸库里面选择了29种环状D,L-α-胺基酸,根据其对WD哺的血清里面大量潮湿细菌种类的抑制程度,选择阳离子胺基酸1和两性离子胺基酸11,进行下一步毒素测试和功效学术研究。

对WD和CHD饲喂的LDLr-/-血清运用于环胺基酸1和11处理过程10周,挖掘出WD哺对照小组里面排泄菌种丰富度显著减缓,而胺基酸1和11处理过程可完胜这种减缓,且血清的原于病原体/短柄菌门百分比出现缩减。

环胺基酸在灌注调节排泄菌一小组

对胺基酸处理过程2周后的血清粪便里面细菌进行RNA小组测序,挖掘出胺基酸可引起菌种一小组RNA小组的广泛助于编程,胺基酸11处理过程减缓了短柄菌门基因表达,而缩减了原于病原体的总体基因表达。基因表达新陈代谢小组学得出结论,胺基酸可恢复受损排泄菌一小组的助于要新功能。新功能宏基因小组学得出结论,胺基酸可作用于酶表达素质暴发转变,丁酸酯代谢及乙酰乙酸-CoA转移酶素质缩减,色氨酸和色氨酸的分解新陈代谢减缓。

用胺基酸处理过程饲料哺的血清引起排泄菌种一小组的新陈代谢转变和RNA助于编程

除此之外,学术研究者挖掘出,胺基酸处理过程后,WD血清的白蛋白飞龙素质和颈动脉粥样穿孔水肿显著减缓。与对照比起,吗啡胺基酸1和11分别减缓了血清白蛋白总飞龙37%和36%。而在CHD哺的血清里面,从未类似的胺基酸酪氨酸的飞龙减缓。主颈动脉水肿区域的得出结论,胺基酸1和11分别使颈动脉粥样穿孔水肿显著减缓了37%和48%,同时,主颈动脉窦水肿体积分别减缓了44%和37%。

胺基酸治疗减缓了wd哺的LDLr?/?血清颈动脉粥样穿孔的转变

菌种一小组都由得出结论,胺基酸可能会减缓与白蛋白飞龙素质呈正相关的菌种一小组,而缩减负相关的分类单元丰度。运用于广谱抗生素混合物处理过程血清以耗损菌种小组,然后进行胺基酸处理过程,可挖掘出胺基酸11实质上丧失了减缓白蛋白飞龙素质(颈动脉粥样穿孔的关键标记)的能力,这也表明其通过胺基酸单独基因表达和助于构排泄菌一小组以实现抑制。

炎症在颈动脉粥样穿孔的转变里面起关键效用。学术研究职员还挖掘出,胺基酸处理过程可助于新编程菌种小组RNA小组,抑制促炎细胞膜因子的产生,短链脂肪酸和飞龙汁酸素质的助于新平衡,加强肠威慑的完整性并缩减排泄T调节细胞膜。

简而言之,学术研究职员从灌注选择的胺基酸可在毒素选择性地将WD作用于的排泄菌种小组助于塑为低脂饮食下的情况下,进而可以避免颈动脉粥样穿孔的转变。定向化学操作为排泄菌种小组的化学生物学特性也提供了额外的工具。

助于构出处:

Poshen B. Chen, Audrey S. Black, Adam L. Sobel, et.al. Directed remodeling of the mouse gut microbiome inhibits the development of atherosclerosis. Nature Biotechnology 15 June 2020

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