GABA通過(guò)調(diào)節(jié)腸道內(nèi)有益菌群有效改善糖尿病模型兔的血糖水平
發(fā)布時(shí)間:2021-06-12 05:54
γ-氨基丁酸(GABA)是具備良好的食用安全性的非蛋白質(zhì)氨基酸,在人體上主要是胰腺組織中大量存在。研究表明GABA在預(yù)防神經(jīng)系統(tǒng)疾病、抗高血壓、抗氧化、抗炎、抗菌和腸道保護(hù)等方面有作用,最新研究表明其在治療糖尿病方面具有顯著效果,但存在爭(zhēng)議且作用機(jī)制尚不清楚。為了驗(yàn)證γ-氨基丁酸對(duì)空腹血糖(FBG)的調(diào)節(jié)和胰腺細(xì)胞的轉(zhuǎn)分化作用,我們將健康小鼠分為野生(WT)對(duì)照組,GABA給藥組和瑞格列奈(repaglinide)陽(yáng)性給藥組,且連續(xù)口服灌胃給藥28天。結(jié)果表明GABA給藥組與陽(yáng)性組的空腹血糖水平都呈現(xiàn)下降趨勢(shì),但是GABA組降血糖影響稍弱于陽(yáng)性組且GABA組并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)存在胰腺細(xì)胞轉(zhuǎn)分化現(xiàn)象。為了進(jìn)一步明確GABA對(duì)于糖尿病的治療作用,我們?cè)谔悄虿∧P屯弥序?yàn)證了GABA的降糖能力,前期實(shí)驗(yàn)中我們利用CRISPR/Cas9基因敲除技術(shù)對(duì)GCK基因進(jìn)行敲除成功構(gòu)建了青年發(fā)病成年糖尿病(MODY)型糖尿病模型,因此我們分為四組:野生(WT)對(duì)照組,野生GABA給藥組,糖尿病模型組和糖尿病模型GABA給藥組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。每天定時(shí)連續(xù)口服給藥12周,結(jié)果表明給藥組家兔空腹血糖均有下降,但是模型給藥組雖...
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
谷氨酸脫羧過(guò)程
第一篇文獻(xiàn)綜述第1章GABA研究進(jìn)展4GABAC,不同亞型具有不同的生理特性。GABAA受體是由5個(gè)亞基組成的五邊形異質(zhì)性多肽類寡聚體,屬于配體門控通道超家族,對(duì)痙攣劑荷包牡丹堿(Bic)等GABA受體拮抗劑敏感,在動(dòng)物體內(nèi)分布較廣,整個(gè)神經(jīng)系統(tǒng)及外周組織均有分布。GABAB受體對(duì)氯苯丁胺酸較為敏感22,存在于神經(jīng)元的突觸結(jié)構(gòu)中,在哺乳動(dòng)物的大腦新皮層及海馬區(qū)均有分布,GABAB受體結(jié)合部位的密度較大。GABAC受體是五聚體蛋白質(zhì)復(fù)合物23,24,對(duì)Bic及Bac不敏感。1.2GABA在生物體中的功能1.2.1預(yù)防神經(jīng)系統(tǒng)疾病神經(jīng)系統(tǒng)疾病與部分大腦或神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙有關(guān),從而導(dǎo)致人體機(jī)能損傷或者疾病癥狀,例如癲癇,阿爾茨海默氏病,腦血管疾病,多發(fā)性硬化癥,帕金森氏病,失眠等25。有報(bào)道表明GABA可以抑制神經(jīng)退行性病變,并改善大腦的記憶力和認(rèn)知功能。富含GABA的水稻胚芽對(duì)失眠,抑郁和自主神經(jīng)紊亂的病人有明顯的改善作用26,同樣口服富含GABA的紅曲菌發(fā)酵產(chǎn)品在強(qiáng)迫游泳大鼠模型中也顯示出抗抑郁的保護(hù)作用。此外有報(bào)道稱,GABA的使用顯著縮短了睡眠潛伏期,并增加了非快速眼動(dòng)睡眠的總時(shí)間,研究表明GABA在預(yù)防睡眠障礙中起著至關(guān)重要的作用27。同時(shí),GABA和L-茶氨酸的混合物可以減少睡眠潛伏期,增加睡眠時(shí)間,并上調(diào)GABA和谷氨酸GluN1受體亞基的表達(dá)28,并且GABA在壓力條件下會(huì)增加α波,減少β波和增加IgA的水平方面,由此明GABA能夠在壓力條件下減輕焦慮,誘導(dǎo)放松并增強(qiáng)免疫力29。綜上表明,富含Gaba的功能性食品可以改善抑郁癥,失眠,認(rèn)知障礙和記憶力減退,GABA在神經(jīng)保護(hù)方面具有巨大研究潛力。圖2GABA在預(yù)防神經(jīng)系統(tǒng)疾病的作用
第一篇文獻(xiàn)綜述第1章GABA研究進(jìn)展6圖3GABA的抗氧化作用Fig.3Theantioxidanteffectsofγ-aminobutiric1.2.4抗炎作用物理?yè)p傷,紫外線照射,微生物入侵和免疫反應(yīng)等各種因素的刺激會(huì)觸發(fā)炎癥反應(yīng)42,它與大量促炎性介質(zhì)(如細(xì)胞因子,NO和PGE2)的產(chǎn)生有關(guān)43。因此通過(guò)降低促炎介質(zhì)產(chǎn)生和減輕炎癥癥狀來(lái)證明GABA的抗炎作用。通過(guò)抑制脂多糖誘導(dǎo)的小鼠單核巨噬細(xì)胞中iNOS,IL-1β和TNF-α的產(chǎn)生和表達(dá)來(lái)驗(yàn)證GABA的抗炎活性,結(jié)果發(fā)現(xiàn)它有助于減少愈合時(shí)間并在早期增強(qiáng)傷口愈合44。同樣GABA抑制了淋巴細(xì)胞和胰島β細(xì)胞中的炎性細(xì)胞因子產(chǎn)生和NF-kB抑制45。此外抑制IL-8的產(chǎn)生和刺激人克隆結(jié)腸腺癌細(xì)胞中緊密連接蛋白的表達(dá)以及TGF-β細(xì)胞因子的表達(dá)46,提示了GABA在減輕腸道炎癥和改善腸道上皮屏障中的作用。1.2.5抗菌作用GABA茶是通過(guò)厭氧和需氧條件進(jìn)行重復(fù)處理而得到的一種富含GABA的茶。GABA茶提取物對(duì)副溶血性弧菌,金黃色葡萄球菌,蠟狀芽孢桿菌,鼠傷寒沙門氏菌和大腸桿菌具有抑制活性的功能8。最近Kim及其同事闡明了GABA在抗微生物宿主防御中的作用47,用GABA處理巨噬細(xì)胞可增強(qiáng)吞噬體的成熟和對(duì)分枝桿菌感染的抗微生物反應(yīng),本研究確定了GABA能信號(hào)在連接抗菌自噬來(lái)增強(qiáng)宿主對(duì)細(xì)胞內(nèi)細(xì)菌感染(包括分枝桿菌、沙門氏菌和李斯特菌)的天然防御中的作用。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]γ-氨基丁酸調(diào)控雌性動(dòng)物生殖的研究進(jìn)展[J]. 司文宇,姚郅璆,方富貴. 生物學(xué)雜志. 2019(05)
[2]Gut microbiota in autism and mood disorders[J]. Francesca Mangiola,Gianluca Ianiro,Francesco Franceschi,Stefano Fagiuoli,Giovanni Gasbarrini,Antonio Gasbarrini. World Journal of Gastroenterology. 2016(01)
[3]基因工程改造非β細(xì)胞分泌成熟胰島素的研究(英文)[J]. 沈坤堂,秦新裕,肖華勝,張新,許相儒,韓澤廣. Chinese Medical Journal. 2002(04)
本文編號(hào):3226080
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
谷氨酸脫羧過(guò)程
第一篇文獻(xiàn)綜述第1章GABA研究進(jìn)展4GABAC,不同亞型具有不同的生理特性。GABAA受體是由5個(gè)亞基組成的五邊形異質(zhì)性多肽類寡聚體,屬于配體門控通道超家族,對(duì)痙攣劑荷包牡丹堿(Bic)等GABA受體拮抗劑敏感,在動(dòng)物體內(nèi)分布較廣,整個(gè)神經(jīng)系統(tǒng)及外周組織均有分布。GABAB受體對(duì)氯苯丁胺酸較為敏感22,存在于神經(jīng)元的突觸結(jié)構(gòu)中,在哺乳動(dòng)物的大腦新皮層及海馬區(qū)均有分布,GABAB受體結(jié)合部位的密度較大。GABAC受體是五聚體蛋白質(zhì)復(fù)合物23,24,對(duì)Bic及Bac不敏感。1.2GABA在生物體中的功能1.2.1預(yù)防神經(jīng)系統(tǒng)疾病神經(jīng)系統(tǒng)疾病與部分大腦或神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙有關(guān),從而導(dǎo)致人體機(jī)能損傷或者疾病癥狀,例如癲癇,阿爾茨海默氏病,腦血管疾病,多發(fā)性硬化癥,帕金森氏病,失眠等25。有報(bào)道表明GABA可以抑制神經(jīng)退行性病變,并改善大腦的記憶力和認(rèn)知功能。富含GABA的水稻胚芽對(duì)失眠,抑郁和自主神經(jīng)紊亂的病人有明顯的改善作用26,同樣口服富含GABA的紅曲菌發(fā)酵產(chǎn)品在強(qiáng)迫游泳大鼠模型中也顯示出抗抑郁的保護(hù)作用。此外有報(bào)道稱,GABA的使用顯著縮短了睡眠潛伏期,并增加了非快速眼動(dòng)睡眠的總時(shí)間,研究表明GABA在預(yù)防睡眠障礙中起著至關(guān)重要的作用27。同時(shí),GABA和L-茶氨酸的混合物可以減少睡眠潛伏期,增加睡眠時(shí)間,并上調(diào)GABA和谷氨酸GluN1受體亞基的表達(dá)28,并且GABA在壓力條件下會(huì)增加α波,減少β波和增加IgA的水平方面,由此明GABA能夠在壓力條件下減輕焦慮,誘導(dǎo)放松并增強(qiáng)免疫力29。綜上表明,富含Gaba的功能性食品可以改善抑郁癥,失眠,認(rèn)知障礙和記憶力減退,GABA在神經(jīng)保護(hù)方面具有巨大研究潛力。圖2GABA在預(yù)防神經(jīng)系統(tǒng)疾病的作用
第一篇文獻(xiàn)綜述第1章GABA研究進(jìn)展6圖3GABA的抗氧化作用Fig.3Theantioxidanteffectsofγ-aminobutiric1.2.4抗炎作用物理?yè)p傷,紫外線照射,微生物入侵和免疫反應(yīng)等各種因素的刺激會(huì)觸發(fā)炎癥反應(yīng)42,它與大量促炎性介質(zhì)(如細(xì)胞因子,NO和PGE2)的產(chǎn)生有關(guān)43。因此通過(guò)降低促炎介質(zhì)產(chǎn)生和減輕炎癥癥狀來(lái)證明GABA的抗炎作用。通過(guò)抑制脂多糖誘導(dǎo)的小鼠單核巨噬細(xì)胞中iNOS,IL-1β和TNF-α的產(chǎn)生和表達(dá)來(lái)驗(yàn)證GABA的抗炎活性,結(jié)果發(fā)現(xiàn)它有助于減少愈合時(shí)間并在早期增強(qiáng)傷口愈合44。同樣GABA抑制了淋巴細(xì)胞和胰島β細(xì)胞中的炎性細(xì)胞因子產(chǎn)生和NF-kB抑制45。此外抑制IL-8的產(chǎn)生和刺激人克隆結(jié)腸腺癌細(xì)胞中緊密連接蛋白的表達(dá)以及TGF-β細(xì)胞因子的表達(dá)46,提示了GABA在減輕腸道炎癥和改善腸道上皮屏障中的作用。1.2.5抗菌作用GABA茶是通過(guò)厭氧和需氧條件進(jìn)行重復(fù)處理而得到的一種富含GABA的茶。GABA茶提取物對(duì)副溶血性弧菌,金黃色葡萄球菌,蠟狀芽孢桿菌,鼠傷寒沙門氏菌和大腸桿菌具有抑制活性的功能8。最近Kim及其同事闡明了GABA在抗微生物宿主防御中的作用47,用GABA處理巨噬細(xì)胞可增強(qiáng)吞噬體的成熟和對(duì)分枝桿菌感染的抗微生物反應(yīng),本研究確定了GABA能信號(hào)在連接抗菌自噬來(lái)增強(qiáng)宿主對(duì)細(xì)胞內(nèi)細(xì)菌感染(包括分枝桿菌、沙門氏菌和李斯特菌)的天然防御中的作用。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]γ-氨基丁酸調(diào)控雌性動(dòng)物生殖的研究進(jìn)展[J]. 司文宇,姚郅璆,方富貴. 生物學(xué)雜志. 2019(05)
[2]Gut microbiota in autism and mood disorders[J]. Francesca Mangiola,Gianluca Ianiro,Francesco Franceschi,Stefano Fagiuoli,Giovanni Gasbarrini,Antonio Gasbarrini. World Journal of Gastroenterology. 2016(01)
[3]基因工程改造非β細(xì)胞分泌成熟胰島素的研究(英文)[J]. 沈坤堂,秦新裕,肖華勝,張新,許相儒,韓澤廣. Chinese Medical Journal. 2002(04)
本文編號(hào):3226080
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