1型糖尿病伴认知功能损伤小鼠脑组织肠道菌群代谢物的改变

摘要：

目的 探讨在发生认知功能损伤的1型糖尿病(type 1 diabetes mellitus,T1DM)小鼠脑组织中肠道菌群代谢物的变化.方法 选取20只6周龄C57BL/6小鼠,适应性喂养1周后采用数字表法随机分为对照组(Control组,n=10)和1型糖尿病模型组(DM组,n=10)进行处理.采用链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)诱导T1DM小鼠,造模成功8周后进行Morris水迷宫检测,随后收集小鼠脑组织采用宏代谢组学检测肠道菌群代谢产物,并分析差异代谢物以及代谢通路.结果 STZ腹腔注射后8周DM组小鼠空间学习和记忆能力明显受损,表现为Morris水迷宫中逃避潜伏期显著增加(P<0.001),平均游泳距离显著增加(P=0.001),目的象限所在时间(P=0.043)和穿越平台次数显著减少(P=0.004).采用宏代谢组学鉴定了脑组织中123种肠道菌群代谢物并发现了谷氨酰胺(Log2FC=0.262,P=0.002)、酒石酸(Log2FC=0.847,P=0.017)、乳酸(Log2FC=0.326,P=0.002)和间氨基苯甲酸(Log2FC=1.028,P=0.046)、3-氨基异丁酸(Log2FC=-1.466,P=0.049)、葡萄糖酸内酯(Log2FC=-0.796,P=0.043)和苏糖酸(Log2FC=-0.310,P=0.042)、吲哚乳酸(Log2FC=-1.252,P=0.030)、酮亮氨酸(Log2FC=-0.922,P=0.040)、3-羟基丁酸(Log2FC=-0.372,P=0.009)以及肉豆蔻酸(Log2FC=-0.563,P=0.035)11种显著差异代谢物,涉及14个主要相关代谢通路,包括嘧啶代谢、氨基酸代谢、糖代谢、短链脂肪酸代谢等.结论 DM小鼠脑组织中多种肠道菌群代谢物水平发生显著变化,靶向肠道菌群及其相关代谢通路有望成为治疗T1DM诱导的认知功能障碍的有效策略.

关键词：1型糖尿病、认知功能、肠道菌群代谢物、宏代谢组

所属期刊栏目：43

分类号：R587(内分泌腺疾病及代谢病)

资助基金：国家自然科学基金;首都医科大学附属北京朝阳医院金种子科研基金;中国科协第六届青年人才托举工程项目

在线出版日期：2022-07-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：622-629