寧波大學張鑫：烏龍茶多酚改善小鼠腸道菌群和肝鐘基因的晝夜節(jié)律

20191007 周一 寧波大學張鑫：烏龍茶多酚改善小鼠腸道菌群 和肝鐘基因的晝夜節(jié)律 Journa

20191007 周一

寧波大學張鑫：烏龍茶多酚改善小鼠腸道菌群

和肝鐘基因的晝夜節(jié)律

Journal of Agricultural and Food Chemistry(1區(qū)， IF 3.571 )

內容介紹

晝夜節(jié)律是指由體內晝夜節(jié)律鐘產生的大約24小時的行為和生理振蕩。哺乳動物時鐘系統是分層組織的，具有位于視交叉上核(SCN)的“主時鐘”和多個“外周時鐘”以維持不同組織的生理周期。晝夜節(jié)律調節(jié)在肝臟中至關重要，因為它影響多個生理過程，包括葡萄糖、膽汁酸和膽固醇代謝。越來越多的研究表明，除了宿主生理的晝夜變化外，胃腸道中的細菌在組成和功能上表現出晝夜節(jié)律。然而，關于晝夜節(jié)律和腸道菌群之間關系的信息很少。

人體腸道菌群是一個復雜的群落，包含多種微生物，這些微生物對宿主的健康狀況有顯著的影響。宿主-微生物組的相互作用非常復雜。腸道具有強大的內源性時鐘，在養(yǎng)分吸收和內源性解毒中起主要作用。越來越多的證據表明，宿主通過時鐘機制和攝食行為影響腸道菌群的晝夜波動。同時，腸道微生物群落參與維持宿主的晝夜節(jié)律以及微生物衍生的代謝物，進而可以調節(jié)中樞和肝臟的生物鐘以及相應的代謝功能。

植物多酚作為有效的同步劑，可以強烈地調節(jié)時鐘基因表達和振蕩節(jié)律以及內部環(huán)境。在結腸中，大多數多酚在吸收之前被腸道菌群轉化，并且這種轉化對于其生物活性必不可少。因此，人們對多酚在操縱腸道菌群和調節(jié)宿主的晝夜節(jié)律方面的潛在應用越來越感興趣。

茶多酚(TP)是茶葉中最重要的活性物質，兒茶素占茶多酚總量的70%以上。其中，表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)是兒茶素中含量最豐富的活性成分，具有多種生物活性。(-)-表沒食子兒茶素沒食子酸酯3-O-(3-O-甲基)沒食子酸酯(EGCG3“Me) 作為EGCG獨特的O-甲基化形式，僅出現在個別茶中。作者以前的研究發(fā)現，烏龍茶多酚(OTP)可調節(jié)人體腸道微生物組成；在OTP干預后，某些KEGG途徑富集了人類菌群相關(HFA)小鼠模型中的大多數差異表達基因(Degs)。然而，OTP介導的晝夜節(jié)律紊亂的潛在機制非常復雜。

在本研究中，作者將新鮮的成年糞便微生物群落移植到無菌的C57BL/6J小鼠中，以構建人類腸道生態(tài)系統模型。利用晝夜節(jié)律紊亂小鼠模型，研究了OTP干預對腸道菌群和肝鐘基因轉錄的日振蕩的影響。

結果發(fā)現，OTP可顯著減輕持續(xù)黑暗(CD)處理引起的小鼠特定腸道菌群和肝鐘基因的晝夜振蕩和相移的紊亂。轉錄學顯示對照組有1114個基因，CD組有647個基因表現出晝夜節(jié)律，而CD-OTP組有723個基因具有節(jié)律性?；虮倔w論(GO)數據庫提供了OTP治療響應的差異表達基因(Deg)的顯著差異。此外，京都基因和基因組百科全書(KEGG)途徑在OTP干預后富集了最多的DEG，包括“焦點粘附”(9 Degs)和“PI3K-Akt信號傳導途徑”(9 Degs)。

本研究提供了一種全局觀點，即OTP可以緩解宿主的晝夜節(jié)律紊亂，有助于改善微生態(tài)和健康。

學者簡介

張鑫，博士，寧波大學食品與藥學學院食品科學與工程系副教授，碩士研究生導師。長期從事食品生物技術、天然產物化學等領域的科研、教學工作，特別是茶葉兒茶素與人體腸道菌群之間相互作用的相關研究。從“轉錄組學-宏基因組-宏蛋白組”多層次探究茶葉兒茶素對腸道菌群生物多樣性的影響機制，進而揭示腸道菌群與腸道生態(tài)功能、人體健康之間的關系。主持與參與了多項國家自然科學基金青年基金、浙江省自然科學基金青年基金等科研項目。

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