Gastroenterology：海藻糖类似物可以增加能量代谢而不促进小鼠艰难梭菌感染的风险
2020-04-11 MedSci原创 MedSci原创
海藻糖是一种二糖，可用于治疗心脏代谢疾病。然而，海藻糖会促进了艰难梭菌的感染风险。本项研究调查了海藻糖的海藻糖类似物（lactotrehalose）是否具有与海藻糖相同的代谢作用而不会增加艰难梭菌风险
背景与目标：海藻糖是一种二糖，可用于治疗心脏代谢疾病。然而，海藻糖会促进了艰难梭菌的感染风险。本项研究调查了海藻糖的海藻糖类似物（lactotrehalose）是否具有与海藻糖相同的代谢作用而不会增加艰难梭菌的感染风险。
方法：研究人员对HEK293和Caco2细胞，小鼠原代肝细胞和人肠类器官进行了研究。葡萄糖转运蛋白在HEK293细胞中过表达。研究人员在有或没有海藻糖或乳清海藻糖的情况下培养原代肝细胞，并分析基因表达模式。给C57B6 / J小鼠口服饮用水中的抗生素和海藻糖或乳清海藻糖，或仅饮水（对照组），然后用强效艰难梭菌进行管饲； 通过酶联免疫吸附法分析粪便样品中的毒素A（ToxA）或B（ToxB）。其他小鼠在饮水或60％果糖饮食10天后，在饮用水中给予海藻糖或乳清海藻糖2天。收集肝脏组织并通过组织学，血清生化，RNA测序，自噬通量和生热分析进行分析。
结果：海藻糖和海藻糖各自阻断HEK293细胞中的葡萄糖转运，并诱导与原代肝细胞禁食相关的基因表达模式。与低脂饮食的小鼠相比，高果糖饮食的小鼠循环胆固醇增加，肝脏体重与体重的比率更高。与给予海藻糖或水并喂食高果糖饮食的小鼠相比，在给予高果糖饮食时给予乳清海藻糖的小鼠没有任何上述特征，并且增加了全身热量消耗。海藻糖在静脉和门脉循环以及粪便样品中具有生物利用度。海藻糖减少了微生物支链氨基酸生物合成的粪便标志物，并增加了调节胰岛素信号的微生物基因的表达。在给予抗生素后加CD027的小鼠中，乳清海藻糖和海藻糖均未增加粪便中细菌或其毒素的含量，海藻糖可减少粪便中CD027的含量。乳海藻糖和海藻糖减少了CD027感染后直肠组织中炎症的标志。乳清海藻糖和海藻糖均不会增加粪便中细菌或其毒素的含量，海藻糖可减少粪便中CD027的丰度。乳海藻糖和海藻糖减少了CD027感染后直肠组织中炎症的标志。
结论：乳糖海藻糖是一种抗海藻糖酶的类似物，与海藻糖相比，可增加代谢能量，而不会增加艰难梭菌的丰度或毒力。
原始出处：
Yiming Zhang. Et al. Lactotrehalose， an Analog of Trehalose， Increases Energy Metabolism Without Promoting Clostridioides difficile Infection in Mice. Gastroenterology.2020.
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