【成功案例集锦】微生物组学在肠道研究中的应用( 二 )

期刊：
International Journal of Biological Sciences (IF:4.858)
研究内容：
三甲胺 N-氧化物（TMAO）会导致心血管疾病和慢性肾脏疾病的发生，但目前尚无有效的药物可抑制TMAO的产生或毒性作用。在这项研究中，分别用非那雄胺、雷尼替丁和雄酮处理高脂饮食喂养的ApoE基因缺失小鼠。随后，使用V3和V4区的16S rRNA测序分析每组小鼠粪便中肠道菌群的分布和数量。病理检查证实雷尼替丁和非那雄胺均可减少小鼠的动脉粥样硬化和肾脏损害风险。 HPLC分析还表明，雷尼替丁和非那雄胺能显著降低小鼠肝脏中TMAO和TMAO前体delta-Valerobetaine的合成量。 16S rRNA测序表明，所有3种药物均能显着增加了小鼠模型中肠道菌群的丰富性和多样性。生物信息学分析表明，雷尼替丁和非那雄胺治疗的小鼠的粪便中Helicobacter、Desulfovibrionaceae,、Mucispirillum_schaedleri_ASF457和Blautia家族的微生物数量显著增加，但Enterobacter_sp._IPC1-8和Bacteroides家族中微生物的相对丰度却大大降低了。微生物的代谢途径，如核苷酸，辅助因子和维生素的代谢显着增加，然而与多糖的生物合成和代谢、心血管疾病有关的代谢信号途径的活性则显着降低了。因此，我们的研究表明，雷尼替丁和非那雄胺除了具有已知的药理作用外，还具有潜在的对心血管和肾脏保护作用。它们通过改善肠道菌群的组成来抑制TMAO的合成和代谢，并延缓脂质和内毒素的沉积。

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成功案例三
英文标题：
Melatonin orchestrates lipid homeostasis through the hepatointestinal circadian clock and microbiota during constant light exposure
中文标题：
褪黑素在持续光照下通过肝脏和肠道的生物钟、微生物群协调脂质平衡。
期刊：
Cells (IF:4.336)
研究内容：
自然光节律与现代生活活动之间的错位会引起破坏昼夜节律。显而易见的是，夜间照明（LAN）会干扰人体的内分泌系统，并增加患肥胖症和脂质代谢疾病的概率。维持肝脏和肠道的昼夜节律平衡，对于改善脂质平衡而言是至关重要的。褪黑素是一种随时间变化而含量变化的生物物质，在稳定人体节律中起主要作用，能够有效预防肥胖。基于昼夜节律调节和抗肥胖症的双重作用，我们测试了褪黑素在持续光照下对小鼠的影响。与对照组（12小时光照、12小时黑暗循环， LD）相比，暴露于24小时持续光照（LL）的小鼠的体重增加和胰岛素抵抗增强，而补充褪黑激素的组（LLM）可以改善这种表型。持续的光照会干扰一系列转录物的表达模式，包括脂质代谢，昼夜节律调节和肝脏中的核受体。褪黑激素有益于改善脂质代谢和昼夜节律动态平衡。此外， LL组在肠道中脂质的吸收和消化增加，是由于十二指肠中脂质的流入增加和空肠中脂质的流出减少。有趣的是，我们发现褪黑素既能改善肠道菌群失调，也能改善肠道的脂质外流现象。因此，这些发现提供了机体肥胖可能是因为LAN的新颖思路，并发现了通过褪黑素进行治疗肥胖的可能性，其中褪黑激素可以改善心律失常和肠道失调。