34℃生活的小鼠肠道微生物整体丰度降低,但多样性增加 。从属的水平上来看,Turicibacter、Ruminiclostridium_6、Akkermansia、Rhodospirillales、Clostridium_sensus_stricto_1和 Parabacteroides更多,在Akkermansia这个属中,大名鼎鼎的益生菌Akkermansia muciniphila,也就是Akk菌丰度增加 。
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室温(RT)和34℃环境下生活的小鼠的肠道微生物组成对比
生活在34℃环境中的雄性小鼠和雌性小鼠在肠道微生物的变化方面大体上比较相似,但有一点不一样的是,它们的微生物多样性没有像雌性一样增加 。
将34℃环境中生活的小鼠的粪便菌群移植给卵巢切除的骨质疏松小鼠,成功抑制了骨质流失,改善了小鼠的骨骼健康,减轻了骨质疏松 。
随着肠道微生物组成发生变化,有一百多条代谢通路的活性也发生了变化,变化最大的前10名都是与多胺(包括腐胺、精胺和亚精胺等)代谢有关的,大部分多胺合成相关基因表达增加,分解相关基因表达减少 。在34℃生活的小鼠中,拟杆菌和Alitsipes两个属,以及Akk菌是多胺合成的主要贡献者 。
体外培养实验发现,高浓度的精胺和亚精胺能够增加成骨细胞的活性,同时抑制破骨细胞的活性 。这两个细胞一个负责骨形成,一个负责骨吸收,就像施工队和拆迁队一样,在健康的骨骼中,它们维持动态平衡,但在骨质疏松患者中,破骨细胞占领高地,“只拆不盖”,让本就不富裕的骨质雪上加霜 。
因此,总的来说,这项研究发现,温暖环境与骨骼健康有关,生活在温暖环境中可以通过改变肠道微生物,增加多胺的合成,达到改善骨质疏松的效果 。
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研究人员认为,这项研究的结果对于开发骨质疏松的新疗法是非常有帮助的,不过他们的短期目标放在了筛选相关的有益微生物上,希望以此来为骨质疏松提供新的潜在疗法 。
参考资料:
[1] https://www.cell.com/cell-metabolism/fulltext/S1550-4131(20)30425-3
[2] Serrat M A, King D, Lovejoy C O, et al. Temperature regulates limb length in homeotherms by directly modulating cartilage growth.[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2008, 105(49): 19348-19353.
[3] Serrat M A. Environmental Temperature Impact on Bone and Cartilage Growth[J]. Comprehensive Physiology, 2014, 4(2): 621-655.
[4] https://www.sciencedaily.com/releases/2020/09/200911093027.htm
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本文作者 | 应雨妍
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