长链n-3多不饱和脂肪酸通过肠道菌群对CMPF代谢的影响及机制研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    81903316
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    21.0万
  • 负责人：
    郑钜圣
  • 依托单位：
    西湖大学
  • 学科分类：
    H3003.人类营养
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2019
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

The association between long-chain n-3 polyunsaturated fatty acids (LC n-3 PUFA) and glucose metabolism and related mechanism are not clear. Prior studies suggested that the furan fatty acid metabolite 3-carboxy-4-methyl-5-propyl-2-furanpropanoic acid (CMPF) was significantly increased after LC n-3 PUFA intervention, and high dosage CMPF could impair beta-cell function, while moderate dosage could improve insulin sensitivity. Clarification of the effect of LC n-3 PUFA on CMPF metabolism is key for the understanding of effect of the LC n-3 PUFA on glucose metabolism, among which gut microbiota may play an important role. The present project aims to use human cohort study to investigate the association between erythrocyte n-3 PUFA, serum CMPF and gut microbiota, and explore the role of gut microbiota in the n-3PUFA-CMPF association. In addition, an animal experiment will be conducted to explore the CMPF metabolism in the body in response to LC n-3PUFA intake, and to demonstrate the role of gut microbiota in the effect of LC n-3PUFA on CMPF metabolism. We will further explore the role of gut microbiota and CMPF in the LC n-3 PUFA-glucose metabolism relationship. Our study will be important for the nutritional prevention and treatment of metabolic diseases caused by abnormal glucose metabolism.
长链n-3多不饱和脂肪酸（PUFA）与糖代谢的关系及背后的机制尚不清楚。血液呋喃脂肪酸代谢物3-羧基-4-甲基-5-丙基-2-呋喃丙酸（CMPF）在长链n-3PUFA干预后显著升高，高浓度CMPF会破坏胰岛功能而中等浓度CMPF则能改善胰岛素敏感性。肠道菌群可能在长链n-3PUFA对CMPF和糖代谢的影响机制中发挥重要作用。本项目拟利用人群队列研究探索长链n-3PUFA及CMPF与肠道菌群的前瞻性关联、发现与CMPF密切相关的肠道菌群种类。同时本项目拟利用动物实验，通过长链n-3PUFA干预小鼠，分析确定长链n-3PUFA干预后CMPF在体内的形成机制，深入阐释肠道菌群在长链n-3PUFA影响CMPF代谢过程中的作用及相关机制，探索肠道菌群和CMPF代谢在长链n-3PUFA作用于糖代谢过程中所起的作用。本研究对于糖代谢异常导致的代谢性疾病的营养防治有重要的理论价值。

结项摘要

长链n-3多不饱和脂肪酸（PUFA）与糖代谢的关系及背后的机制尚不清楚。血液呋喃脂肪酸代谢物3-羧基-4-甲基-5-丙基-2-呋喃丙酸（CMPF）在长链n-3PUFA干预后显著升高，高浓度CMPF会破坏胰岛功能而中等浓度CMPF则能改善胰岛素敏感性。肠道菌群可能在长链n-3PUFA对CMPF和糖代谢的影响机制中发挥重要作用。本项目建立了人群血清样本CMPF检测方法并完成了来自1639位志愿者共3625份样本的CMPF含量检测。在队列研究中，我们发现红细胞n-3 PUFA与血清CMPF显著正相关；红细胞n-3 PUFA与CMPF一致性地与较低的2型糖尿病发病风险相关；CMPF部分介导了长链n-3多不饱和脂肪酸与2型糖尿病的关联。肠道微生物组学揭示了与长链n-3 PUFA与CMPF相关的肠道微生物特征，主要包括Clostridium、Haemophilus和Streptococcus。利用抗生素处理小鼠模型，我们明确了肠道菌群对于n-3 PUFA升高CMPF的潜在作用。我们的研究成果为糖代谢异常导致的代谢性疾病的营养防治提供了新的靶点与思路，具有重要的理论价值。

项目成果

期刊论文数量（9）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Association of gut microbiota with glycaemic traits and incident type 2 diabetes, and modulation by habitual diet: a population-based longitudinal cohort study in Chinese adults.
肠道微生物群与血糖特征和 2 型糖尿病发生的关联以及习惯饮食的调节：一项针对中国成年人的基于人群的纵向队列研究
  • DOI：
    10.1007/s00125-022-05687-5
  • 发表时间：
    2022-07
  • 期刊：
    DIABETOLOGIA
  • 影响因子：
    8.2
  • 作者：
    Wang, Huijun;Gou, Wanglong;Su, Chang;Du, Wenwen;Zhang, Jiguo;Miao, Zelei;Xiao, Congmei;Jiang, Zengliang;Wang, Zhihong;Fu, Yuanqing;Jia, Xiaofang;Ouyang, Yifei;Jiang, Hongru;Huang, Feifei;Li, Li;Zhang, Bing;Zheng, Ju-Sheng
  • 通讯作者：
    Zheng, Ju-Sheng
The gut microbiota-bile acid axis links the positive association between chronic insomnia and cardiometabolic diseases.
肠道微生物胆汁酸轴将慢性失眠与心脏代谢疾病之间的正相关联系起来
  • DOI：
    10.1038/s41467-022-30712-x
  • 发表时间：
    2022-05-30
  • 期刊：
    Nature communications
  • 影响因子：
    16.6
  • 作者：
  • 通讯作者：
The interplay between host genetics and the gut microbiome reveals common and distinct microbiome features for complex human diseases.
宿主遗传学和肠道微生物组之间的相互作用揭示了复杂人类疾病的常见和独特的微生物组特征
  • DOI：
    10.1186/s40168-020-00923-9
  • 发表时间：
    2020-10-08
  • 期刊：
    Microbiome
  • 影响因子：
    15.5
  • 作者：
    Xu F;Fu Y;Sun TY;Jiang Z;Miao Z;Shuai M;Gou W;Ling CW;Yang J;Wang J;Chen YM;Zheng JS
  • 通讯作者：
    Zheng JS
Mapping the human gut mycobiome in middle-aged and elderly adults: multiomics insights and implications for host metabolic health.
绘制中老年人肠道真菌组图谱：多组学见解及其对宿主代谢健康的影响
  • DOI：
    10.1136/gutjnl-2021-326298
  • 发表时间：
    2022-09
  • 期刊：
    GUT
  • 影响因子：
    24.5
  • 作者：
    Shuai, Menglei;Fu, Yuanqing;Zhong, Hai-Li;Gou, Wanglong;Jiang, Zengliang;Liang, Yuhui;Miao, Zelei;Xu, Jin-Jian;Huynh, Tien;Wahlqvist, Mark L.;Chen, Yu-Ming;Zheng, Ju-Sheng
  • 通讯作者：
    Zheng, Ju-Sheng
Interaction of n-3 polyunsaturated fatty acids with host CD36 genetic variant for gut microbiome and blood lipids in human cohorts
n-3 多不饱和脂肪酸与宿主 CD36 遗传变异对人类肠道微生物组和血脂的相互作用
  • DOI：
    10.1016/j.clnu.2022.05.021
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    Clinical Nutrition
  • 影响因子：
    6.3
  • 作者：
    Zelei Miao;Geng-dong Chen;Shaofeng Huo;Yuanqing Fu;Min-Yu Wu;Fengzhe Xu;Zengliang Jiang;Jun Tang;Wanglong Gou;Congmei Xiao;Yu-ping Liu;Yan-Yan Wu;Ting-yu Sun;Liang Sun;Li-Rong Shen;Xu Lin;Yu-ming Chen;Ju-Sheng Zheng
  • 通讯作者：
    Ju-Sheng Zheng

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其他文献

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郑钜圣的其他基金

脂类营养-宿主遗传-肠道菌群的互作对糖代谢的调节机制研究
  • 批准号：
  • 批准年份：
    2020
  • 资助金额：
    55 万元
  • 项目类别：

相似国自然基金

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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