南京农业大学食品科学与技术学院近期在《journal of agricultural and food chemistry》上发表了茯砖茶多糖通过调节小鼠肠道菌群减轻高脂饮食诱导的代谢综合征文章,在这项研究中天昊生物有幸承担了样品的扩增子测序和生物信息学分析工作。在恭喜天昊生物客户发表微生物文章同时,我们想跟大家分享一下文章的研究思路。
英文题目:fuzhuan brick tea polysaccharides attenuate metabolic syndrome in high-fat diet induced mice in association with modulation in the gut microbiota
期刊名:journal of agricultural and food chemistry
发表时间:2018年3月8日
影响因子:3.1540
研究目的:
肠道菌群已经被认为是治疗饮食引起的代谢综合征(ms)一个新靶点,本文旨在探讨茯砖茶多糖(fbtps)对高脂饮食(hfd)小鼠代谢综合征和肠道菌群失调的影响,从而进一步探讨代谢综合征的衰减是否与小鼠肠道菌群调节相关。
研究对象
40只雄性c57bl/6小鼠(6周龄)1周的驯化后,随机分为5组(每组8只):(1)正常饮食(nd组,10%的热量来自脂肪),水作为健康对照;(2)高脂饮食(hfd组,45%的热量来自脂肪),水作为模型对照;(3) hfd 添加200 mg/kg/day fbtps (hfd-l组) 灌胃8周;(4) hfd 添加400 mg/kg/day fbtps(hfd-m组) 灌胃8周;(5)hfd 添加800 mg/kg/day fbtps(hfd-h组) 灌胃8周。在实验期间,每周记录食物摄入量和体重。
研究方法
组织学分析
用生理盐水冲洗24小时后立即将肝脏和附睾脂肪固定于甲醛溶液(12%)。用30、50、70、80、90、95、100%乙醇脱水后,对所有样品进行石蜡包埋,显微切片切成5μm厚,苏木精-伊红染色。然后显微镜观察,附睾脂肪细胞大小由imagej软件评价。
生化分析
用商业试剂盒测定血清中的甘油三酯(tg)、总胆固醇(tc)、低密度脂蛋白胆固醇(ldl-c)和高密度脂蛋白胆固醇(hdl-c)含量。
宿主基因表达量检测
肠道菌群分析
细菌16s扩增子测序区段为:(v4),每个样本测44397 条reads。
研究结果:
fbtps可减轻高脂饮食(hfd)诱导的代谢综合征
图1 fbtps对指标的影响 :(a)体重、(b)体重增加、(c)附睾脂肪、(d)肾周脂肪、(e)附睾脂肪细胞的显微切片、(f)附睾脂肪细胞大小、(g)肝重、(h)肝显微切片h & e染色。箭头表示小脂滴。n = 8。
图2 fbtps对血清生化指标的影响:tc (a)、tg (b)、ldl-c (c)、hdl-c (d),n = 8。
fbtps调节脂质代谢相关基因的表达
处理可导致lxrα, fas, srebp-1c, pparγ表达下调,而cpt-1则表达上调。高剂量fbtps处理组中的cpt-1, pparγ, srebp-1c, fas, lxrα表达水平与nd组差异不大。
图3 fbtps对cpt1 (a), lxrα (b), fas (c), srebp-1c (d), pparα (e), pparγ (f)表达的影响,n = 8。
肠道菌群整体结构对hfd和fbtps的响应
图4 fbtps调节hfd破坏的肠道菌群组成。(a)shannon和invsimpson指数比较;(b)肠道菌群的pcoa分析;(c)层次聚类分析;(d)肠道菌群门级细菌分类;(e)厚壁菌门,拟杆菌门相对丰度,以及厚壁菌门/拟杆菌门比例。
coriobacteriaceae, streptococcaceae的相对丰度增加。fbtps干预对hfd诱导的porphyromonadaceae, rikenellaceae, lactobacillaceae, bdellovibrionaceae的相对丰度减少影响有限。
图5肠道菌群的细菌分类。(a)科水平细菌组成的气泡图;(b)科水平20个丰度最高肠道菌群的比较分析。
图6 hfd处理和fbtps对肠道菌群组成的改变。(a)热图显示95个otus的相对丰度;(b)被hfd和fbtps干预的otus改变方向。○和●分别表示nd组或fbtps组中的otus丰度相对hfd组减少或增加;*表示nd组中被hfd改变的otus可以被fbtps恢复;(c)被fbtps调节的细菌otus信息(门、科、属、种)。
图7 46个被fbtps 逆转的otus与ms参数显著相关。(a) 被hfd和fbtps干预的otus改变方向。○和●分别表示nd组或fbtps组中的otus丰度相对hfd组减少或增加;(b) otus与ms参数的spearman相关分析结果,方块颜色代表spearman相关r-value。* 和 **分别表明显著相关(p<0.05,p<0.01);(c)细菌类群otus信息(门、科、属、种)。
总结: