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2学院的生物工程齐鲁工业大学,山东省济南市
收到日期:07/07/2016;接受日期:18/11/2016;发表日期:28/11/2016
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生物医药,生物制品,胆固醇血症,肥胖,糖尿病
Bifido:双歧杆菌;CH:胆固醇;HDL:高密度脂蛋白;LDL:低密度脂蛋白;L:乳酸菌;实验室:乳酸细菌;TG:甘油三酯。
在本研究笔记中,我们讨论了使用a的想法乳酸菌(l)鸡尾酒,先前在老鼠身上试验,作为治疗高脂血症和肥胖的人。
该研究报告为研究界提供了新的信息,即鸡尾酒可用于三种疗法,而单一菌株治疗效率低下[1].摄取益生菌乳酸菌(LAB)已被报道可降低血清胆固醇,许多实验室已被建议作为预防和治疗高胆固醇血症的天然候选者。我们的假设是使用三疗法l.嗜酸的,l.干酪乳杆菌而且l.杆菌的工作在增强有益的肠道菌群,从而减少体重增加,脂肪堆积在组织,胆固醇血症和血脂血浓度。在我们看来,这为开发新型多菌株益生菌提供了非常有前景的基础心脏疾病.
现代生活导致了新的饮食习惯(快餐)在日常生活中使用时与人类健康相当不相容。随着各年龄段的人越来越多地在工作和生活中久坐不动,养成高脂肪食物的习惯肯定会增加心血管疾病的风险,因为超重、高脂血浓度和严重的胆固醇血症。众所周知,血液中胆固醇浓度过高会使机体处于患上中枢神经系统疾病和心脏病、动脉硬化、血栓形成和其他血管疾病的高风险中,而这些疾病是导致美国男女死亡的主要原因[2,3.].
问题是大多数针对代谢性疾病(肥胖,高脂血症和糖尿病)的治疗糖尿病)涉及药物,即辛伐他汀类化学物质,最终会产生比肥胖、高脂血症和/或糖尿病更有害的影响。辛伐他汀(Zocor)有许多副作用,如肌肉衰竭、疲劳、腹泻、失忆和神经病变[4].我们还知道,辛伐他汀的反应和/或对任何其他用于控制血液胆固醇水平的各种药物的反应可能受到我们肠道内细菌(肠道菌群)的影响[5].因此,预计肠道菌群的调节将特别有助于避免与他汀类药物相关的问题[6,7].全新的替代药物他汀类药物治疗高脂血症和/或高胆固醇血症是严重强制妇女怀孕由于化学物质[8,9].此外,辛伐他汀治疗高脂血症可显著改变肠道菌群组成抗生素[10-12,敦促使用天然生物制品而不是药物来促进人类健康。现在已经确定肥胖严重改变肠道菌群(或微生物组),并与肠道微生物组相关,从而增加从饮食中获取的能量[13-15].如果在脂肪饮食摄入和/或辛伐他汀治疗已经对健康产生负面影响的情况下,微生物组可以迅速改变,则有必要维持微生物组,包括大量有益健康的有益细菌,以对肥胖和/或超重的高脂血症患者进行有效的治疗[16].
因此,目前关于肥胖和高胆固醇血症的现代医学研究应该有利于益生菌,以开发新的有效的治疗和预防心脏病和其他与脂代谢相关的疾病的策略。生物产品药物联合治疗最终被用作药物治疗。预计某些生物制品将有助于恢复因他汀类药物治疗而改变的肠道菌群[17,18].但是,应该努力完全避免使用辛伐他汀等化学药物,并以对控制胆固醇和肥胖没有副作用的新型药物或治疗方法代替。乳酸菌(l)和双歧杆菌属这些害羞的(隐藏在肠道中的)天然产物中的两种已经用于治疗和预防儿童感染性腹泻,而最终也用于预防和治疗与抗生素摄入有关的腹泻[19,20.].因此,乳酸菌(实验室)传统上被认为不仅对肠道内微生物菌群的平衡和维持非常有益,而且还具有生长和生长的作用健康促进细菌素、维生素、抗菌物质和免疫防御的产生[21-23].然而,尽管l.和Bifido在传统上被认为是针对多种生理系统的各种人类病理的自然疗法,但它们是否“科学”有效仍有很大争议。
实验室的作用模式还没有很好地描述,而且由于患者对细菌糖浆、药片或污渍的天然厌恶,研究起来相当困难。这中断了益生菌对人类健康的使用,即使是作为食物补充,也中断了了解这些益生菌如何对消化系统和免疫系统等多种系统产生如此多有益影响所需的基础研究。产量差距和潜在的药物增长可能来自使用动物系统作为适当的替代研究模型。乳酸菌由于对本地微生物群具有许多疗效,因此主要用于从禽鸟到牛的工业化动物养殖[24-27].然而,体重增加或体重减轻的可变性乳酸菌治疗方法通常取决于动物种类和/或治疗方法l.使用时要小心。而一些潜在的治疗效果l.例如l.鼠李糖已被证明可以控制体重[28),它可能是另一个具体的l.处理导致体重增加,不仅在鸟类中,而且在反刍动物、猪和人类中都有描述[29-32].也可能是一种对一个物种有益的菌株在用于人类或其他生物时特别有害;这也可能取决于细菌菌株和宿主个体[32].另一个问题可能来自于生存能力和生存l.用作商业食品添加剂或直接用作药用药剂的细菌[33].通过选择口服和/或肠道摄入的最佳给药方式,应保证药水有效地进入消化道。通过选择正确的l.药物和使用它们的方法,应该有潜力,同样的药剂在刺激有益的肠道菌群,从而恢复健康方面足够可靠。这给我们留下了一个挑战,即找到合适的实验室或l.为人体生理提供益生菌,然后开发出益生菌与任何能促进其在肠道内生长的成分(益生元)的最佳组合。最终的混合物(共生生物)应该是患者对药物摄入日益厌恶的相关替代方案。
在lagomorphs或啮齿类动物等科学动物模型中建立结果后,还需要进行许多进一步的研究,才能将候选合生素列表应用于人类健康的实际临床应用。然而,在家兔和大鼠身上获得的越来越多的数据有利于开发特定的微生物药物和/或各种益生菌治疗肥胖和高脂血症的最佳组合[34,35].这与小鼠肠道菌群研究相结合,可以深入研究肠道菌群的作用和功能及其与脂肪酸相关疾病的关系[36].有趣的是,在小鼠中,我们没有观察到任何体重增加或脂质积累的现象使用混合成分l.嗜酸的,l.干酪乳杆菌而且l.杆菌的用于生物鸡尾酒产品。相反,我们观察到用脂肪饮食处理的健康小鼠补充了l.在第一步(高脂血症小鼠模型的发生)没有增加那么多的体重和高脂血症超重的患病小鼠最终治疗l.在第2步(高脂血症小鼠模型的保健治疗)中,体重显著减轻,特别是附睾和肾周脂肪垫。辛伐他汀治疗后附睾和肾周脂肪垫均增加[1].用这个三乳酸菌鸡尾酒(l.嗜酸的,l.干酪乳杆菌而且l.杆菌的)也被证明对血液中的胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白浓度有很强的有益作用,除了抗氧化作用,这表明它可能是辛伐他汀的一种非常有效的替代药物药物在各种脂质代谢中病态(图1一个).
图1:L. tritherapy对小鼠的有益作用。(A)代谢效应。步骤1:采用高脂饮食建立高脂血症小鼠模型。胆固醇(CH)、高密度脂蛋白(HDL)、甘油三酯(TG)和氧化因子水平在超重小鼠中升高,导致特定的疾病状态。步骤2:添加乳酸菌的鸡尾酒(l)饮食摄入期间。L.显著降低CH, HDL, TG和氧化物质水平,导致更健康的状况[1].l:嗜酸乳杆菌SD65 +干酪乳杆菌SD07 +植物乳杆菌SD02(109CFU /毫升)。治疗:0.3 ml l胃内给药。(B)肠道菌群的影响。从胃到大肠的不同器官的小鼠消化道示意图。通过Illumina测序,患病超重小鼠和接受L. tritherapy的小鼠之间的主要差异(嗜酸的+干酪乳杆菌+杆菌的)在肠道菌群的组成中被发现,特别是在主要富集于结肠的拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes)类细菌的数量中(*)。这表明,L. tritherapy通过结肠菌群的主要门转移对脂质代谢具有有益的药用作用(Yue et al.,在准备中)。
最后,分析化学药物辛伐他汀和三种乳酸菌混合菌株在实验性高脂血症小鼠模型中的单独作用表明,与健康小鼠和/或治疗小鼠的对照样品相比,辛伐他汀摄入量产生了完全不同的粪便细菌特征l,进一步主张使用乳杆菌糖浆而不是辛伐他汀片治疗心脏和心血管疾病,在这些疾病中,动脉壁上形成胆固醇斑块,从而收缩血液循环[1].图1本研究报告总结了关于我们的影响的有价值的信息l.三疗对小鼠胆固醇、脂质代谢及肠道菌群的影响。人类肥胖和脂肪堆积与肠道微生物群的特定门移位有关[37-39].应用3 -l.在饮食诱导的高脂血症小鼠中,通过拟杆菌门和厚壁菌门之间的门宽范围转移降低CH、HDL/ LDL比值和TG浓度,这在遗传性ob/ob肥胖小鼠中发现(图1 b)[1,准备中,40]。这种门转移在小鼠肠道中的分子效应仍有待研究。我们建议将这一极具前景的小鼠微生物学基础科学研究转化为临床医学应用,并为三个特定的工程开发未来l.对人类健康生物安全的菌株。
我们讨论了测试一个特定的需求l.嗜酸的,l.干酪乳杆菌而且l.杆菌的three-strainl.鸡尾酒在人体高脂血症小鼠模型系统上的开发。从对小鼠的有益结果来看,这种微生物鸡尾酒对人体也有非常积极的影响,特别是对胆固醇和脂类的影响新陈代谢,通过刺激肠道菌群。的l.这里所描述的三疗法可能是一种强有力的工具,不仅可以作为食物补充,而且可以作为对抗糖、动脉粥样硬化和冠状动脉疾病的天然生物药物。