研究发现，小鼠父亲的肠道健康与后代的健康有关
在最近发表在该杂志上的一项研究中 自然, 研究人员研究了父亲肠道微生物群扰动对小鼠后代健康的影响。 他们发现，父亲肠道微生物群的失调会影响胎盘功能，增加后代生长受限、低出生体重和过早死亡的可能性。 此外，他们发现疾病风险的传播是通过种系发生的，可以通过在受孕前恢复父亲的微生物群来挽救。 学习： 父亲微生物群扰动影响后代健康。 图片来源：nobeastsofierce / Shutterstock 背景 精子将遗传和表观遗传信息传递给下一代，后者受到受孕前环境的影响。 虽然哺乳动物中父系表观遗传效应的程度和机制尚不完全清楚，但肠道微生物群在将环境信号整合到宿主反应中起着至关重要的作用。 饮食和药物等环境因素会影响肠道微生物群的组成，而肠道微生物群的不平衡（生态失调）会引发跨组织的生理反应。 然而，生态失调对种系的影响在很大程度上仍未被探索，这凸显了我们对环境因素、微生物群和遗传性状之间相互作用的理解上的差距。 因此，在本研究中，研究人员检查了父亲肠道微生物多样性诱导的不平衡对后代健康结果的影响。 关于该研究 在这项研究中，雄性小鼠接受不可吸收抗生素 (nABX)、抗生素替代组合 (avaABX) 或渗透性泻药（聚乙二醇 – PEG）治疗六周，以诱导微生物群失调。 然后将它们与未经处理的雌性交配，并对 F1 后代表型进行评分和分析。 根据体重 Z 分数对严重生长限制 (SGR) 进行量化，并通过转录谱对 SGR 后代进行分析。 对失调父亲的睾丸大小、精子数量、组织学变化和瘦素水平进行了分析。 对精子进行脱氧核糖核酸 (DNA) 甲基化和小核糖核酸 (sRNA) 分析。 此外，对与 nABX 处理的雄性交配的 E13.5（妊娠中期）和 E18.5 的胚胎和胎盘进行转录组分析。 评估胎盘结构和胎盘功能不全的标志物。 通过nABX停药八周并进一步分析，研究了父亲从肠道菌群失调中恢复以挽救F1表型效应的潜力。 结果与讨论 生物失调的男性睾丸较小、精子数量减少、结构异常、瘦素水平降低以及睾丸代谢和基因表达模式改变。 瘦素缺陷小鼠表现出类似的睾丸异常，并将改变的基因表达传递给后代。 来自失调雄性的精子显示出 sRNA 组成的变化。 结果表明，诱导的微生物群失调导致瘦素的全身失调。 此外，受孕前父亲瘦素水平的扰动会影响后代的基因表达模式，突出了瘦素在“肠道-种系轴”中的作用及其代际影响。 […]
肠道微生物组研究挑战已建立的癌症生物标志物，确定了与结直肠癌的新细菌联系
研究：微生物组混杂因素和定量分析挑战预测结直肠癌发展中的微生物目标。 图片来源：FOTOGRIN / Shutterstock 背景 结直肠癌的发病率呈上升趋势，特别是在 50 岁以下的人群中。 它是第三大最常见的癌症形式，并且具有第二高的癌症相关死亡率。 然而，早期发现和治疗可以有效减缓结直肠癌的进展并降低死亡风险。 众所周知，通过结肠镜检查及时发现并切除腺瘤和息肉可以将结直肠癌的风险降低 90%。 最近对肠道微生物群的研究表明，肠道微生物群的变化与各种疾病表型有关。 研究还报告了细菌标记物之间的关联，例如细菌标记物的增加 梭杆菌属 存在于结直肠癌患者的粪便和病变中。 然而，确定结直肠癌的危险因素和混杂变量的作用仍然是一个挑战，这可以改善全民筛查。 关于该研究 研究人员还旨在识别可能掩盖或混淆肠道微生物群与结直肠癌风险之间关联的生物学现象的协变量。 他们认为，尽管已知多个变量可以影响肠道微生物组概况，但对这些协变量的控制尚未标准化。 众所周知，水分含量等因素会显着影响肠道微生物组的整体变化，但在许多研究中都没有控制这些因素。 在本研究中，研究人员利用临床和结肠镜评估将参与者分为三组：没有结肠病变证据的患者、癌前病变或息肉大小在6毫米至10毫米之间且数量少于10个的患者，以及结直肠癌不同阶段的患者。 使用流式细胞术测量从参与者收集的粪便样本的微生物负荷。 此外，粪便样品冻干后的质量损失用于测定水分含量，还测量了粪便中钙卫蛋白的浓度。 从粪便样本中提取脱氧核糖核酸 (DNA)，并使用聚合酶链式反应 (PCR) 扩增 16S 核糖体核糖核酸 (RNA) 序列以进行微生物分析。 结果 结果表明，已建立的结直肠癌生物标志物，例如 梭杆菌属在控制体重指数（BMI）、粪便钙卫蛋白（肠道炎症指标）和转运时间（使用水分含量作为替代指标测量）等协变量后，与结直肠癌诊断没有显着相关性。 然而，研究发现结直肠癌风险与细菌种类之间存在密切关联，例如 中间普雷沃氏菌, 解糖卟啉单胞菌, 厌氧消化链球菌, 微单胞菌, 透析性肺炎和 阴道厌氧球菌。 研究人员认为，这些细菌应该作为结直肠癌风险的潜在生物标志物。 结论 总体而言，结直肠癌、癌前息肉或病变患者微生物特征的定量特征表明，在调整水分含量、BMI 和粪便钙卫蛋白等协变量后，已建立的结直肠癌风险生物标志物并不显着。 然而，在许多其他细菌种类和结直肠癌之间发现了强有力的关联，这些关联可以作为生物标志物。 此外，研究结果显示，没有结肠病变但粪便免疫化学测试呈阳性的个体表现出微生物群失调的肠道类型丰富，凸显了癌症微生物群的复杂性质。 期刊参考： Tito, RY、Verbandt, S.、Vazquez, A.、Lahti, L.、Verspecht, C.、LlorénsRico, […]
研究发现，维生素 D 在针对衰老的生物机制方面显示出前景
在最近发表的一篇评论文章中 营养素研究人员总结了目前已知的维生素 D (VitD) 对调节衰老和与年龄相关疾病的一些特征的潜在作用。 总体而言，少量证据表明 VitD 具有一些可能改变衰老过程的多效特性，但需要进一步研究才能得出临床结论并开发治疗方法。 学习： 用维生素 D 对抗衰老标志：开始破解这个神话。 图片来源：FotoHelin/Shutterstock.com 衰老的过程 衰老的特点是器官功能逐渐衰退，并且与年龄相关的疾病和死亡的可能性更大。 与年龄相关的变化与特定的途径或“标志”有着千丝万缕的联系。 就哺乳动物而言，这些因素包括生态失调、慢性炎症、细胞间通讯交替、干细胞耗竭、细胞衰老、线粒体功能障碍、营养感应失调、巨自噬功能障碍、蛋白质稳态丧失、表观遗传改变、端粒磨损和基因组不稳定。 这些标志显示出复杂的相互关系，并协同或单独发挥作用，通过整合、初级或拮抗机制触发细胞和分子损伤。 累积起来，这些损害会产生普遍的不利影响。 然而，了解这些标志之间的关系可能有助于确定调节这些机制的干预措施，从而预防或减少与年龄相关的疾病。 VitD的贡献 VitD是一种重要的脂溶性激素，通过7-脱氢胆固醇的紫外线照射合成。 它遵循类似于胆固醇的代谢途径，从细胞质中的乙酰辅酶 A 开始。 经过肝脏处理后，它转化为活性形式骨化三醇。 骨化三醇通过与 VitD 受体 (VDR) 结合来调节钙和磷的稳态。 除了骨骼健康之外，VitD 还具有免疫调节功能并影响线粒体生物能。 人们已经研究了 VDR 基因的变异对 VitD 功能的影响，并可能影响生理过程。 尽管有关 VitD 对衰老影响的研究有限，但其通过 VDR 和细胞质膜受体的基因组作用表明了多种细胞效应。 VitD 和衰老标志 VitD 显示出调节脱氧核糖核酸 (DNA) 完整性和稳定性的潜力，特别是在 2 型糖尿病 (T2DM) 和癌症等疾病中。 研究表明补充 VitD […]
游离寡糖和粘蛋白型 O-聚糖的模拟消化揭示了产气荚膜梭菌的潜在作用
如方法中所述，从 UniProt（版本 2023_02）中提取与子亚类 EC 3.2.1（糖苷水解酶）和 EC 3.1.6（硫酸酯水解酶）活性相关的细菌蛋白。 从 EC 3.2.1 的 CAZy（2023 年 5 月更新）中提取了类似的数据。 当与 BRENDA 交叉引用时，在这些蛋白质中发现了 155 个完整的 EC 编号31 存储库，其中 30 个是 UniProt 独有的，20 个是 BRENDA 独有的（图 1）。 1B）。 发现了 12 种与硫酸酯水解酶（硫酸酯酶）活性相关的蛋白质，所有这些蛋白质都存在于 UniProt 中，其中 6 个蛋白质存在于 BRENDA 中（图 1）。 1A）。 图1 UniProt 中不同细菌硫酸酯酶 (EC 3.1.6.-) 和糖苷水解酶 (EC 3.2.1.-) 活性的数量，与 BRENDA 数据库和 CAZy […]
镰状细胞病的传统治疗方法和新型营养干预措施综述
在最近发表的一篇评论中 营养素研究人员评估了涉及镰状细胞病（SCD）患者，特别是非洲患者的营养相关研究。 学习： 镰状细胞病更新：新疗法和具有挑战性的营养干预措施。 图片来源：SciePro/Shutterstock.com 背景 SCD 是一种先天性血液病，在富裕国家很常见，但缺乏频率、发病率和死亡的统计数据。 贫困地区的医疗包括羟基脲、输血和止痛药。 营养治疗对于应对不断增加的营养支出和支持性管理至关重要。 为了维持福祉和生活质量，撒哈拉以南非洲的贫困地区必须优化 SCD 的饮食调节。 虽然植物资源已得到认可，但研究人员仅开发了几种草药方法和产品。 关于审查 在本综述中，研究人员回顾了治疗 SCD 的营养方法。 镰状细胞病的现有干预措施 异常聚合的脱氧血红蛋白是由两个突变镰刀 β 珠蛋白亚基聚合形成的，导致红细胞变形，产生 SCD。 血红蛋白β基因（β-HBB）突变是先天性疾病的特征。 血红素加氧酶 1 是热休克蛋白 (HSP32) 家族的成员，可引起铁死亡和红细胞镰状化。 镰状（新月形）红细胞会导致血管闭塞危机（VOC），当血流阻塞导致组织和器官缺氧时就会发生这种情况。 SCD 并发症包括感染、疼痛、视网膜病变、肾病和脑血管意外。 输血、羟基脲增加胎儿血红蛋白、造血干细胞移植逆转镰刀表型、L-谷氨酰胺发挥抗氧化作用、血红蛋白S聚合抑制剂防止血红蛋白S (HbS)聚合、单克隆抗体如crizanlizumab减少镰刀介导的粘附、治疗干预措施包括用于编辑骨髓干细胞中缺陷基因的成簇规则间隔短回文重复序列 (CRISPR) 相关蛋白 9 (Cas 9) 基因编辑疗法。 同种异体造血干细胞移植是 SCD 唯一确定的治疗选择，最好来自未受影响的人类白细胞 抗原 (HLA)-相同的兄弟姐妹捐赠者。 将基因疗法与羟基脲相结合可产生最佳效果，但通常只适用于有严重问题的 16 岁以下儿童。 镰状细胞病的营养和肠道微生物干预 SCA 会导致肠道损伤、通透性增加、微生物群组成改变以及细菌过度生长。 在 SCD 患者中，这种菌群失调会导致炎症和痛苦。 人类基因组通过酶和微核糖核酸 […]
尼古丁对肠道微生物群和新陈代谢的惊人影响被发现
最近 科学报告 研究调查了尼古丁暴露对宿主营养状况、肠道微生物代谢物和代谢稳态的影响。 学习： 肠道微生物代谢物揭示了尼古丁诱导的饮食依赖性代谢变化。 图片来源：Danijela Maksimovic/Shutterstock.com 背景 肠道微生物组与许多生理功能相关，包括代谢稳态。 多项研究表明，肠道微生物群失调会导致许多代谢性疾病的发生，例如 2 型糖尿病。 肠道微生物群合成广泛的生物活性代谢物，这些代谢物是微生物功能的信号信使和指标。 这些微生物的组成和功能通过饮食和日常环境因素进行调节。 宿主代谢受到肠道细菌合成的饮食代谢物的显着影响。 肠道微生物发酵难消化的多糖会产生短链脂肪酸 (SCFA)，从而改善体重增加阻力和胰岛素敏感性。 肠道微生物群与合成多种脂肪酸变体有关，例如羟基脂肪酸、共轭脂肪酸和含氧脂肪酸，可促进宿主对高脂饮食 (HFD) 引起的肥胖的抵抗力。 肠道微生物群合成脂肪酸代谢物，取决于宿主的饮食环境，对于改善宿主代谢功能起着至关重要的作用。 吸烟是增加死亡率的一个关键的可预防因素。 大多数吸烟者容易患心血管问题、慢性阻塞性肺病（COPD）和各种类型的癌症。 一些研究还表明，接触二手烟会导致病原体相关感染的发生，并加重哮喘、炎症性肠病和克罗恩病。 尼古丁是烟草中的主要活性成分。 除了被肺泡吸收外，它们还存在于皮肤和胃肠道中。 尼古丁的许多有益和有害作用已被确定。 根据好处，尼古丁通过调节食欲来调节能量摄入。 至于有害影响，之前的研究已经记录了证据，表明尼古丁暴露如何导致肝脂肪变性和心血管疾病的发展。 尼古丁暴露可以通过诱导肠道微生物群及其代谢物的变化来改变宿主的新陈代谢。 必须了解控制肠道环境、饮食来源的微生物代谢物和针对尼古丁暴露的宿主代谢稳态之间相互作用的潜在机制。 关于该研究 目前的研究评估了尼古丁暴露如何通过诱导肠道微生物组成及其代谢产物的变化来影响代谢调节机制。 使用小鼠模型来了解造成观察到的效果的潜在机制。 进行了一项全球荟萃分析，以了解尼古丁暴露如何改变肠道微生物群，从而影响宿主代谢。 出于实验目的，将体重相当的七周龄雄性小鼠分为两组：正常饮食（ND）组和高脂饮食（HFD）组。 这些小鼠接触尼古丁或盐水四个星期。 经过 7 至 11 周的干预后，估计了 SCFA 和长链脂肪酸代谢物水平。 研究小鼠的体重也每周测量一次。 收集血样进行分析。 研究结果 目前的研究反映了尼古丁暴露背景下肠道微生物群及其代谢物和宿主代谢特征的强烈相互作用。 研究发现腹腔内尼古丁给药对体重调节和代谢表型具有深远的影响。 这种效果与热量摄入的减少无关。 从机制上讲，尼古丁引起的体重抑制是由特定肠道细菌（包括乳杆菌属）调节的，这些细菌在单独摄入 HFD 期间合成 KetoB（亚油酸）。 多项研究表明，尼古丁通过下丘脑黑皮质素系统降低体重和食物摄入量。 […]