新的脂质研究揭示长寿和慢性疾病的秘密

新的脂质研究揭示长寿和慢性疾病的秘密 新研究发现,小鼠不同器官和性别的脂质代谢发生了与年龄有关的重大变化,突出显示了肠道细菌产生的特定脂质的积累。这些发现还包括确定了一种导致肾脏性别差异的基因,可以提高我们对阿尔茨海默氏症和动脉粥样硬化等与年龄有关的疾病的认识。这项研究为今后研究人类脂质体和微生物组奠定了基础,有可能为这些疾病提供有针对性的治疗方法。资料来源:理化学研究所这些发现发表在《自然-衰老》杂志上,可以加深我们对阿尔茨海默氏症、动脉粥样硬化、肾病和癌症等与年龄有关的慢性疾病的了解。脂质通常以脂肪或油的形式存在,是我们体内储存能量的重要分子。此外,脂质还是信号分子和细胞膜的组成部分。新陈代谢将脂类和糖类等生物大分子分解成其组成部分会随着年龄的增长而减慢,这也有助于解释为什么随着年龄的增长,体重会越来越容易增加,而减肥却越来越困难。虽然人们知道这一点已有 50 多年,但脂质代谢的变化如何影响寿命和健康仍不清楚。在最近的研究中,理化学研究所 IMS 的津川浩和他的团队认为,在完全回答这个问题之前,我们需要详细了解实际的变化情况。只有这样,科学家们才能开始寻找衰老的脂质代谢与人体健康之间的联系。为此,他们利用小鼠绘制了与年龄有关的脂质代谢物变化图谱。研究人员利用一种尖端技术对小鼠脂质体生物样本中存在的所有脂质代谢物进行了多次快照,发现小鼠肾脏、肝脏、肺、肌肉、脾脏和小肠中的BMP型脂质随着年龄的增长而增加。这些脂质在胆固醇运输和细胞回收中心(溶酶体)内生物大分子的分解过程中发挥着关键作用。与年龄有关的溶酶体损伤可能会导致细胞制造更多的BMPs,从而引发进一步的新陈代谢变化,如增加肾脏中的胆固醇衍生物。研究人员还调查了肠道细菌对脂质体的影响,发现虽然肠道细菌会产生许多结构独特的脂质,但只有磺脂会随着年龄的增长而在肝脏、肾脏和脾脏中增加。事实上,在这些外周组织中甚至没有检测到来自肠道细菌的其他类脂代谢物。津川浩说:"众所周知,这类脂质参与调节免疫反应,因此我们下一阶段的研究将涉及检测肠道细菌衍生的磺脂类,以确定它们的结构和生理功能。"研究人员还发现,小鼠脂质体的性别差异与年龄有关,尤其是在肾脏中,老年雄性小鼠的脂质代谢物半乳糖基甘油酰胺水平高于老年雌性小鼠。这种差异归因于雄性小鼠体内UGT8基因表达的增加。了解这样的性别特异性代谢差异,可以揭示人类对与年龄有关的疾病的易感性。"我们的研究全面描述了小鼠脂质体随着衰老而发生的变化。在此过程中,我们创建了一个图谱,它将成为重要的全球资源,"津川浩说。"接下来,我们必须将这类研究扩展到人类脂质体和微生物组。这些发现强调了了解脂质代谢如何随着年龄的增长而发生变化的重要性,以及在设计与年龄相关疾病的治疗方法时以脂质组为目标的潜力。"编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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研究发现凉茶中含有多种以前未被发现的脂质

研究发现凉茶中含有多种以前未被发现的脂质 一项开创性的研究发现,凉茶中含有多种以前未被发现的脂质,这表明凉茶对健康有重大影响,并为进一步的营养研究开辟了道路。首次详细鉴定了一些凉茶中的脂质,为研究这些脂质对凉茶健康益处的贡献奠定了基础。世界各地的人们都喜欢喝花草茶,不仅因为其味道鲜美、清凉爽口,还因为花草茶被誉为具有广泛的保健功效。但是,茶叶中被称为脂质的一类化合物的潜在意义却相对较少。北海道大学的研究人员在健康科学学院的 Siddabasave Gowda 副教授和 Shu-Ping Hui 教授的领导下,现已从四种凉茶样品中鉴定出五类脂质中的 341种不同分子。他们的研究成果发表在《食品化学》(Food Chemistry)杂志上。本研究对四种凉茶的生物活性脂质进行了调查。资料来源:Siddabasave Gowda脂质是多种天然物质的集合,它们都具有不溶于水的特性。它们包括许多食物中常见的脂肪和油类,但一般不作为茶叶的重要成分进行研究。北海道团队选择了四种茶叶进行初步分析,它们是:dokudami(鱼腥草)、kumazasa(熊竹)、sugina(杉菜)和yomogi(艾蒿)。Gowda 说:"这些草药原产于日本,自古以来就因其药用功效而被广泛作为茶饮用。这些草药茶和其他草药茶的药用功效包括抗氧化、抗糖化、消炎、抗菌、抗病毒、抗过敏、抗癌、抗血栓、扩张血管、抗突变和抗衰老。"分离和分析揭示了四种花草茶的脂质特征。资料来源:Lipsa Rani Nath 等,《食品化学》。2024 年 3 月 4 日茶叶中的脂质是通过高效液相色谱法和线性离子阱-轨道阱质谱法这两种现代分析技术进行分离和鉴定的。分析结果表明,四种茶叶中的脂质差异很大,每种茶叶中都含有一些已知的生物活性脂质。其中包括一类独特的脂质,称为羟基脂肪酸的短链脂肪酸酯(SFAHFAs),其中一些以前从未在植物中发现过。茶叶中检测到的 SFAHFAs 可能是短链脂肪酸的一种新来源,而短链脂肪酸是维持肠道健康所必需的代谢物。Hui说:"这些新型SFAHFAs的发现为研究开辟了新途径。"左起研究小组成员 Siddabasave Gowda、Divyavani Gowda、Lipsa Rani Nath、Shu-Ping Hui(北海道大学)和 Hitoshi Chiba(札幌健康科学大学)。资料来源:Siddabasave Gowda所发现的脂质还包括α-亚麻酸和花生四烯酸,α-亚麻酸和花生四烯酸已经因其抗炎特性而闻名,花生四烯酸与多种健康益处有关。这两种化合物是茶叶中发现的一系列多不饱和脂肪酸的例子,这一类脂质以其营养功效而闻名。"我们的初步研究为进一步探索凉茶中脂质的作用及其对人类健康和营养的广泛影响铺平了道路,"Gowda 总结道。"我们现在希望扩大研究范围,在不久的将来确定 40 多种凉茶中脂质的特征。"编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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新研究揭示了红茶菌的降脂功效

新研究揭示了红茶菌的降脂功效 最近的一项研究发现,红茶菌中的微生物会影响一种模式蠕虫肠道中的脂肪代谢,其影响方式与禁食对代谢的影响相似。这项研究由北卡罗来纳大学教堂山分校的罗伯特-道恩及其团队完成,最近发表在《PLOS 遗传学》杂志上。红茶菌是一种加糖的发酵茶饮料,近来大受欢迎,部分原因是它被认为对健康有益,如降血压、预防癌症、防止新陈代谢疾病和肝脏毒素。据信,这些益处来自于饮料中的益生微生物及其对新陈代谢的影响,但相关的健康声称尚未在人体中得到充分研究。Dowen 的研究小组通过给线虫模型喂食红茶菌中的微生物来研究它们如何影响新陈代谢。研究人员发现,酵母和细菌在蠕虫的肠道中定植,并产生与禁食期间类似的新陈代谢变化。微生物改变了参与脂肪代谢的基因的表达,导致更多的蛋白质分解脂肪,更少的蛋白质形成一种叫做甘油三酯的脂肪分子。这些变化共同减少了蠕虫体内的脂肪储存。小批量红茶菌在实验室发酵的图片。图片来源:Elizabeth Poindexter,联合国大学教堂山分校研究生院,CC-BY 4.0这项新成果让人们了解到红茶菌中的益生菌是如何重塑模式蠕虫物种的新陈代谢的,并为这些微生物可能如何影响人类新陈代谢提供了提示。但作者指出,这些发现似乎与所报道的红茶菌对人类健康的益处相一致,并可能为今后在辅助保健方法中使用这种饮料提供信息。作者补充说:"我们惊讶地发现,与其他饮食相比,食用含有红茶菌中益生菌的饮食的动物脂肪积累减少,甘油三酯水平降低,脂滴(一种储存细胞脂质的细胞器)变小。这些发现表明,即使在营养充足的情况下,红茶菌中的微生物也会在宿主体内引发一种"类似禁食"的状态。"这项工作得到了美国国立卫生研究院(NIGMS)的 T32GM007092 号基金、美国国立卫生研究院(NCCIH)的 F31AT012138 号基金和美国国立卫生研究院(NIGMS)的 R35GM137985 号基金的支持。编译来源:ScitechDailyDOI: 10.1371/journal.pgen.1011003 ... PC版: 手机版:

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研究发现母乳中的蛋白质慧通过影响肠道细菌的组成提高后代的免疫力

研究发现母乳中的蛋白质慧通过影响肠道细菌的组成提高后代的免疫力 研究人员发现,母乳中缺乏一种关键补体蛋白的哺乳小鼠所哺育的幼鼠,其肠道微生物种群与用标准小鼠母乳哺育的幼鼠不同,这使它们极易受到腐蚀柠檬酸杆菌( 一种感染小鼠肠道的细菌)的感染,这种细菌类似于某些类型的导致腹泻的大肠杆菌,后者可以感染人类,但不能感染小鼠。研究人员的实验表明,小鼠母乳中的补体成分能直接消灭某些类型的肠道细菌,从而促进小鼠婴儿的健康。这种对肠道微生物群的重塑使婴儿小鼠不易受腐蚀柠檬酸杆菌感染,从而保护幼鼠免受某些传染病的威胁。这种重塑活动并不依赖于抗体,这与人们通常认为的补体成分的作用方式截然不同。研究人员还在单独的体外分析中证实,人类母乳中含有这些补体成分,它们在靶向特定细菌方面表现出类似的活性。综上所述,这些发现揭示了母乳如何发挥保护作用,防止某些细菌感染的机制。这项研究发表在《细胞》杂志上。研究资深作者、彭博学院生物化学与分子生物学系教授、博士万凤仪(Fengyi Wan)说:"这些发现揭示了母乳补体蛋白在塑造后代肠道微生物组成和保护后代早期肠道免受细菌感染方面的关键作用。这代表着我们对母乳保护机制的认识有了重要的扩展"。该研究的第一作者是万研究小组的助理科学家、博士徐冬青。母乳喂养的益处与补充蛋白质母乳喂养有许多已知和潜在的益处。它能为婴儿提供极佳的营养,似乎还能预防某些短期或长期疾病。众所周知,母乳还能通过共享来自母体的抗体和白细胞来帮助预防常见感染。母乳中还含有补体蛋白,它们可以与抗体协同或"互补"攻击细菌。血液中的补体蛋白一直是研究的重点,而母乳中的补体蛋白却很少被研究,直到现在它们的作用还不清楚。在这项新研究中,万和他的团队使用了缺乏关键补体基因的工程小鼠。他们发现,这种雌性小鼠的乳汁会使几周大的幼鼠即使是补体基因正常的幼鼠极易感染腐蚀柠檬酸杆菌而引发结肠炎,而且往往是致命的。与此相反,食用正常、含有补体的牛奶的幼鼠只表现出轻微和短暂的肠道感染症状。研究小组发现,母乳补体蛋白的这种保护作用取决于其塑造婴儿肠道微生物群的能力。补体蛋白能杀死肠道中的某些细菌种类,这种对微生物的清除创造了一种整体肠道环境,在这种环境中,如果存在腐蚀柠檬酸杆菌,有害炎症的可能性就会大大降低。"肠道微生物群对健康非常重要,"万说。"母乳中的互补蛋白对婴儿发育早期建立'保护性'肠道微生物群、促进婴儿健康和抵御病原体有着至关重要的作用"。影响和未来方向这项研究似乎也标志着基础免疫学的进步。尽管已知血液中的补体蛋白能够直接破坏细菌细胞,但人们一直认为补体蛋白通常是在特异性免疫反应中与抗体合作发挥作用的。然而,万和他的研究小组发现,母乳中的补体对细菌的活性并不需要抗体,而是一种非特异性免疫反应。这为许多新的研究打开了大门,例如,阐明母乳中特定的补体生物学特性,并将其与血液中的补体生物学特性进行比较,以及评估补体在抗体依赖性特异性免疫系统之外的作用。编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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哈佛和麻省理工学院科学家发现肠道中能破坏胆固醇的微生物

哈佛和麻省理工学院科学家发现肠道中能破坏胆固醇的微生物 研究发现,在胆固醇水平降低的人群中,有多种细菌能代谢胆固醇。肠道微生物群的变化与一系列疾病有关,如 2 型糖尿病、肥胖症和炎症性肠病。现在,麻省理工学院和哈佛大学布罗德研究所以及麻省总医院的一个研究小组发现,肠道中的微生物也可能影响心血管疾病。在发表于《细胞》(Cell)杂志的一项研究中,研究小组确定了在肠道中消耗胆固醇的特定细菌种类,它们可能有助于降低人体内的胆固醇和心脏病风险。拉姆尼克-泽维尔实验室、布罗德代谢组学平台的成员和合作者分析了弗拉明汉心脏研究(Framingham Heart Study)1400 多名参与者的代谢物和微生物基因组。研究小组发现,一种名为"颤螺旋菌"(oscillibacter)的细菌会吸收并代谢周围环境中的胆固醇,肠道中这种微生物含量较高的人胆固醇水平较低。他们还确定了这种细菌可能用来分解胆固醇的机制。这些结果表明,以特定方式操纵微生物组的干预措施有朝一日可能有助于降低人体内的胆固醇。这些发现还为更有针对性地研究微生物组的变化如何影响健康和疾病奠定了基础。泽维尔是布罗德研究所的核心成员、免疫学项目主任和传染病与微生物组项目联合主任。他还是哈佛医学院和麻省总医院的教授。泽维尔实验室的博士后研究员李晨皓和研究科学家马丁-斯特拉扎尔是这项研究的共同第一作者。在过去的十年中,其他研究人员发现了肠道微生物组的组成与心血管疾病因素之间的联系,如人的甘油三酯和餐后血糖水平。但科学家们还无法针对这些联系采取治疗措施,部分原因是他们对肠道内的代谢途径缺乏全面的了解。在这项新研究中,布罗德团队更全面、更详细地了解了肠道微生物对新陈代谢的影响。他们将枪式元基因组测序技术与代谢组学技术相结合,枪式元基因组测序技术能分析样本中所有微生物的DNA,代谢组学技术能测量数百种已知和数千种未知代谢物的水平。他们利用这些工具研究了弗雷明汉心脏研究的粪便样本。斯特拉扎尔说:"项目成果强调了高质量、经过整理的患者数据的重要性。这使我们能够注意到那些非常微妙且难以测量的效果,并直接对其进行跟踪。"这种方法发现了微生物与代谢特征之间的 16000 多种关联,其中有一种关联特别强烈:与缺乏相关属种细菌的人相比,体内有几种颤螺旋菌属细菌的人胆固醇水平较低。研究人员发现,该属细菌在肠道中的数量惊人,平均每 100 个细菌中就有 1 个。研究人员随后想弄清微生物分解胆固醇的生化途径。为此,他们首先需要在实验室中培养这种生物。幸运的是,实验室多年来一直在收集粪便样本中的细菌,为此他们建立了一个独特的菌种库,其中也包括颤螺旋菌。在成功培育出这种细菌后,研究小组利用质谱法确定了细菌中胆固醇代谢最可能产生的副产品。这使他们能够确定细菌降低胆固醇水平的途径。他们发现,细菌将胆固醇转化为中间产物,然后再由其他细菌分解并排出体外。接下来,研究小组利用机器学习模型确定了负责这种生化转换的候选酶,然后在实验室中的某些颤螺旋菌中检测到了这些酶和胆固醇分解产物。研究小组发现了另一种肠道细菌 - 产粪甾醇真杆菌(Eubacterium coprostanoligenes),它也有助于降低胆固醇水平。这种细菌携带一种基因,科学家们此前已经 先前已经证明参与胆固醇代谢。在新的研究中,研究小组发现,Eubacterium 可能与Oscillibacter对胆固醇水平有协同作用,这表明,研究细菌物种组合的新实验可能有助于揭示不同微生物群落如何相互作用影响人类健康。人类肠道微生物组中的绝大多数基因仍未定性,但研究小组相信,他们在确定胆固醇代谢酶方面取得的成功,为发现受肠道微生物影响的其他类似代谢途径铺平了道路,这些代谢途径可以作为治疗靶点。"有许多临床研究试图进行粪便微生物组转移研究,但对微生物之间以及微生物与肠道之间如何相互作用却不甚了解,"李说。"我们希望先退一步,专注于一种特定的微生物或基因,我们就能系统地了解肠道生态学,并提出更好的治疗策略,比如针对一种或几种微生物进行治疗。""由于肠道微生物组中存在大量功能未知的基因,我们预测代谢功能的能力还存在差距,"他补充说。"我们的工作强调了肠道微生物可能改变其他固醇代谢途径的可能性。我们可能会有很多新发现,这些发现将使我们更接近于从机理上理解微生物是如何与宿主相互作用的。"编译自:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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新研究揭示贝多芬生前铅中毒:可能是失聪主要原因

新研究揭示贝多芬生前铅中毒:可能是失聪主要原因 研究指出,贝多芬头发中的铅含量远超正常水平,是参考区间上限的64倍至95倍。这一数据表明这可能是他一生中饱受失聪等病痛折磨的原因。研究人员通过换算公式估计,贝多芬生前血液中的铅浓度高达69至71微克每分升,这种浓度通常与胃肠道、肾脏疾病以及听力下降等健康问题相关。铅是一种有毒金属,广泛存在于我们的日常生活中。从机动车和储能铅酸蓄电池的生产,到颜料、涂料、焊接、弹药等工业用途,再到某些化妆品和药物中,铅的身影无处不在。然而,正是这种无处不在的铅,给人们的健康带来了潜在的威胁。此外,铅是一种累积性毒素,它会在我们的身体中不断积累,主要分布在大脑、肝脏、肾脏和骨骼中。长期接触或摄入过量的铅会导致一系列健康问题,包括高血压、肾功能损害、免疫毒性以及生殖器官毒性等。更为严重的是,吸收大量铅可能会引起昏迷、抽搐甚至死亡。而对于儿童来说,即使从严重铅中毒中恢复过来,也可能留下永久性的神经伤害问题,如失聪和智力低下等。 ... PC版: 手机版:

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脂质纳米颗粒可帮助修复因流感或 COVID-19 而受损的肺组织

脂质纳米颗粒可帮助修复因流感或 COVID-19 而受损的肺组织 共焦成像显示肺部毛细血管网络密集,氧气可以通过这些血管进入我们的血液。这种复杂的血管网络在受到流感和 COVID-19 等病毒感染时会受到严重破坏,从而大大增加疾病的严重性和死亡率。资料来源:Gan Zhao在人体中,肺部及其血管就好比是一座拥有复杂管道系统的建筑。肺部血管是输送血液和营养物质的重要管道,用于输送氧气和清除二氧化碳。就像水管生锈或堵塞会破坏正常水流一样,SARS-CoV-2或流感等呼吸道病毒的破坏也会干扰这个"管道系统"。在最近的一项研究中,研究人员考察了血管内皮细胞在肺修复中的关键作用。这项发表在《科学转化医学》(Science Translational Medicine)上的研究由宾夕法尼亚大学兽医学院的安德鲁-沃恩(Andrew Vaughan)领导,研究结果表明,通过使用脂质纳米颗粒(LNPs)输送血管内皮生长因子α(VEGFA)的技术,他们能够大大增强这些受损血管的修复模式,就像水管工修补破损水管和添加新水管一样。高级研究成果宾夕法尼亚兽医学院生物医学助理教授沃恩说:"虽然我们的实验室和其他实验室之前已经证明,内皮细胞是流感等病毒感染后修复肺部的无名英雄,但这一研究告诉了我们更多的故事,并揭示了发挥作用的分子机制,我们确定并分离出了参与修复这种组织的途径,向内皮细胞输送了 mRNA,并因此观察到受损组织的恢复得到了加强。这些发现暗示了一种更有效的方法,可以促进COVID-19等疾病后的肺部恢复"。他们发现 VEGFA 参与了这一恢复过程,同时在此基础上,他们利用单细胞RNA测序确定了转化生长因子 beta 受体 2 (TGFBR2) 是一条主要的信号通路。研究人员发现,当 TGFBR2 缺失时,血管内皮生长因子的激活就会停止。这种信号的缺失使血管细胞的自我繁殖和更新能力降低,而这对肺部小气囊中氧气和二氧化碳的交换至关重要。第一作者、沃恩实验室博士后研究员 Gan Zhao 说:"我们早就知道这两种通路之间存在联系,但这促使我们研究向内皮细胞输送 VEGFA mRNA 是否能改善疾病相关损伤后的肺部恢复。"创新的交付方法沃恩实验室随后联系了工程与应用科学学院的迈克尔-米切尔(Michael Mitchell),了解这种 mRNA 货物的输送是否可行。"LNPs一直是疫苗递送的最佳选择,而且已被证明是非常有效的遗传信息递送载体。但这里的挑战是如何让 LNPs 进入血液而不进入肝脏,因为肝脏的多孔结构有利于物质从血液进入肝细胞进行过滤,所以 LNPs 容易聚集在肝脏,"宾夕法尼亚大学工程系生物工程副教授、论文共同作者米切尔说。"因此,我们必须设计出一种专门针对肺部内皮细胞的方法"。米切尔实验室博士后研究员、论文共同第一作者薛璐璐解释说,他们设计的LNP对肺内皮细胞具有亲和力,这就是所谓的肝外递送,超越肝脏。薛说:"我们在文献中看到的证据表明这是可行的,但我们看到的系统是由带正电荷的脂质组成的,毒性太大。这促使我开发了一种可离子化的脂质,这种脂质在进入血液时不带电,但在进入内皮细胞时会带电,从而释放 mRNA。事实证明,他们的 LNPs 能有效地将血管内皮生长因子输送到内皮细胞,因此,研究人员在动物模型中看到了血管恢复的明显改善。在动物模型中,研究人员看到氧气水平得到改善,在一些动物模型中,治疗帮助它们比对照组更好地恢复体重。这些接受治疗的小鼠肺部炎症也有所减轻,肺液中的某些标记物水平降低,肺部损伤和疤痕减少,健康血管增多。Vaughan说:"尽管我们对这一结果抱有希望,但看到这一切如此有效、安全和高效,我们真的感到非常兴奋,因此我们期待着为肺部的其他细胞类型测试这一递送平台,评估TGFB信号在其他损伤情况下(包括肺气肿和慢性阻塞性肺病等慢性疾病)是否重要将非常重要。随着这一概念验证得到充分验证,我们相信将为基于mRNA的治疗肺损伤新策略铺平道路。"编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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