为何实验室可利用甲硫氨酸和胆碱的高脂

利用缺少甲硫氨酸和胆碱的高脂饲料(MCD)可以诱发非酒精性脂肪性肝炎和转有乙肝表面抗原的转基因小鼠(HBs-Tg)可以在一定程度上模拟正常的人类乙肝病毒携带者,本研究建立了营养性的非酒精性脂肪性肝炎联合乙肝的小鼠模型来研究病毒感染对营养性脂肪性肝炎的影响。 本研究采用缺乏甲硫氨酸和胆碱的高脂饲料喂养HBs-Tg小鼠建立稳定的脂肪性肝炎联合乙肝病毒的啮齿动物模型。本文检测了体重变化,通过H-E染色观察肝脏病理学的变化,利用油红O染色检测肝脏内脂肪堆积情况并用免疫组化方法观察肝脏细胞增殖现象。MCD可以引起不明原因的体重下降。研究发现MCD喂养可导致HBs-Tg小鼠肝脏内出现较多的大泡型脂肪泡(直径>25μm)并且有较野生型C57/B6小鼠更多的脂肪堆积。此外,MCD喂养30天后HBs-Tg小鼠肝脏内可检测到更多的增殖细胞核抗原(PCNA),这可能是由于肝脏细胞损伤而造成的代偿作用的结果。所有结果表明HBs-Tg小鼠对MCD引起的营养性脂肪性肝炎较野生型小鼠更加敏感。 本研究建立的非酒精性脂肪肝炎联合乙肝的啮齿动物模型为研究非酒精性脂肪肝疾病提供了一种新的动物模型。本模型成功在10天时引起肝脏内脂肪肝炎和肝细胞增殖。本模型将为研究慢性乙肝病毒性肝炎怎样影响非酒精性脂肪肝炎的领域中做出贡献。并且本研究证明了HBs-Tg小鼠对于MCD饲料造成的非酒精性脂肪肝更加的敏感。…… 

Gut：粪便病毒组移植(FVT)对2型糖尿病和肥胖小鼠模型的缓解作用

近年来，粪便移植已成为治疗由梭状芽胞杆菌引起的严重腹泻的流行方法。最近，丹麦哥本哈根大学Dennis Nielsen课题组在一项小鼠中进行的试验表明，通过粪便病毒组移植减轻肥胖症和2型糖尿病(Type 2 diabetes mellitus, T2DM)患者的临床症状。

研究目的 ：

肥胖症和2型糖尿病（T2DM）的发生发展与肠道微生物群（gut microbiota, GM）的改变有关。噬菌体（phages）是一种以宿主特异性方式攻击细菌的病毒，其拮抗作用有可能改变肠道菌群，作为概念验证，Dennis课题组通过较瘦供体粪便病毒组移植（Fecal virome transplantation，FVT）将 转变 肥胖小鼠转变为较瘦小鼠表型，证明FVT对2型糖尿病和肥胖症干预的有效性。

实验设计 ：

图1：实验设计流程图。40只5周龄的雄性C57BL/6NTac小鼠分为低脂（Low Fat, LF）饮食、高脂（High Fat, HF）饮食、HF +氨苄青霉素（ampicillin, Amp）、HF+Amp+FVT和HF+FVT 5组：（图1）。在13周内，小鼠被随意喂食HF饲料（研究饲料D12492，美国）和LF饲料（研究饲料D12450J，美国）。在不同方案喂食6周后，HF+FVT和HF+Amp+FVT组的小鼠分别用015 mL肠溶酶间隔1周（第6、7周）灌胃进行两次FVT,。第一次接种FVT前一天，HF+Amp和HF+Amp+FVT小鼠在饮用水中给予单剂量Amp（1 g/L）。从18只C57BL/6N小鼠的盲肠含量中提取并混合用于FVT的病毒体，这些小鼠代表3个不同的供体，饲喂LF饲料14周。来自不同供应商的个体小鼠代表了独特和多样的病毒概况。应用的FVT 病毒组的滴度约为2×1010病毒样颗粒/mL。在研究的第20周，对小鼠进行口服葡萄糖耐量试验（OGTT），并监测食物摄入量和小鼠体重。

项目流程 ：

结果：

1  瘦供体FVT降低了DIO小鼠的体重增速，使血糖耐量恢复正常

小鼠分别在FVT前1-2周和FVT后间隔1-2周称量体重。在第一次FVT 后，第4和第6周（15、17周龄）时，HF+FVT小鼠（p<0017）和HF+Amp小鼠（p<0006）的体重增加明显低于HF小鼠（图2）。LF和HF+FVT小鼠OGTT无显著差异（p>0842），而HF小鼠OGTT水平显著升高与LF组和HF+FVT组比较（p<00001），显示FVT已使HF+FVT小鼠的血糖耐量正常化（图2B）。此外，HF+Amp+FVT的OGTT与HF小鼠相当（p>0999），说明在HF+Amp+FVT小鼠中，Amp对细菌组成的初始破坏有可能抵消了FVT的作用， 。 这同时表明，与FVT相关的影响是通过肠道菌群成分的改变而发生的。除糖化血红蛋白（HbA1c）水平和每只小鼠的食物消耗量外，还定期测定非禁食血糖。

图2 （A）第一次FVT后2、4、6周（分别为13、15、17周）体重增加的条形图。首次FVT后6周（17周龄）测定OGTT水平。数值是基于tAUC相对于单个小鼠的血糖水平。图中排除了第一次FVT后第4周和第6周两两比较的显著差异，以增加图像的可视性。P<005，P<0006， P<00005, P< 00001。Amp，氨苄青霉素；FVT，粪便病毒组移植；HF，高脂；LF，低脂。ns，不显著； OGTT， 口服葡萄糖耐量试验； tAUC， 曲线下总面积。

2  FVT 增强了全身能量稳态相关基因的表达

以肝脏和回肠组织中与肥胖和T2D相关的基因为目标，检测HF+FVT与HF小鼠中相关基因的表达是否有显著差异，并与LF小鼠具有相似性。结果显示，FVT降低了HF饮食引起的基因表达差异，从而形成与健康LF小鼠相似的表达水平。

图3：肝脏和回肠组织中与肥胖和T2D相关的基因表达水平（18周龄）。（A） Ffar2Ileum ，（B） LeprLiver ，（C） KlbLiver ，（D） Ppargc1aLiver ，（E） Igfbp2Liver ，（F） Socs3Liver ，（G） MycLiver 。采用以HF或LF为对照组的线性模型计算组间显著性。样本质检表达量的差异倍数取log2是对相对基因表达的一种度量，它是基于log2转化的表达值归一化到最小值的样本。 Ffar2Ileum ，游离脂肪酸受体； LeprLiver ，胰岛素样生长因子结合蛋白； KlbLiver ，β-klotho； Ppargc1aLiver ，瘦素细胞因子受体； Igfbp2Liver ，过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活剂1-α； Socs3Liver ，细胞因子信号传导抑制因子； MycLiver 转录因子。FVT，粪便病毒组移植；HF，高脂；LF，低脂。ns，不显著；

3  FVT 介导肠道菌群转移

盲肠样本16S rRNA基因拷贝数/g在146×1010 ~270×1010之间变化。LF小鼠的细菌Shannon多样性指数明显高于HF小鼠（p<0005），但与HF+FVT小鼠相似（p=0816）。与HF小鼠相比，盲肠中HF+FVT的Shannon多样性指数也显著增加（p<005），但在结肠中Shannon多样性指数没有明显增加。Amp治疗后7周，Amp处理过的HF+Amp小鼠的Shannon多样性指数最低（p<0002），而FVT提高了Amp干预后的HF+Amp+FVT小鼠的Shannon多样性指数（p<0016）（图4A）。FVT对病毒Shannon多样性指数无影响（p>059），而Amp的处理显著（p<0003）增加了病毒Shannon多样性指数（图4B和线上补充表S5），其原因可能是由于噬菌体的诱导。

根据Bray-   Curtis差异测定法，FVT对细菌组成（图5A, p<0003）和病毒组成（图5B,P<0001）都有强烈的影响，如HF+FVT与HF小鼠、HF+Amp+FVT与HF+Amp小鼠的明显分离。

FVT受体的GM特征与供体的GM特征不完全相似，这表明供体病毒组只有部分在接种6周后建立。此外，所有实验组在病毒和细菌群落中两两显著分离（p<0003），包括LF和HF+FVT （p<0001）。该研究发现，无论是否经过Amp处理，FVT都强烈地影响和部分重塑了GM的组成。rCCA表明，某些细菌（拟杆菌目和梭菌目）和病毒（尾病毒目，微病毒科和未鉴定的病毒）之间存在强（r>075）正或负相关性的潜在宿主-噬菌体对关系。

图4供体和盲肠（A）细菌和（B）终止时（18周龄）的Shannon多样性指数。括号表示图中每一组的样本数量，灰色点表示异常值。供体是从三个不同供体的盲肠内容物中提取的细菌或菌体的1:1:1混合而成。各组的两两比较见线上补充表S5。P<005。Amp，氨苄青霉素；FVT，粪便病毒组移植；HF，高脂；LF，低脂。ns，不显著。

图5：PCoA图，基于Bray-Curtis不同度测量，取供体和盲肠（A）细菌群落和（B）18周龄病毒群落。Bray- Curtis不同度量的相似度分析（ANOSIM）显示在表中。供体是从三个不同供体的盲肠内容物中提取的细菌或菌体的1:1:1混合而成。各组的两两比较见线上补充表S5Amp，氨苄青霉素；FVT，粪便病毒组移植；HF，高脂；LF，低脂。

图6说明所有五个实验组细菌（A）和病毒（B）概况的热图，以及某些细菌和病毒簇之间的强烈相关性（C）。

4  FVT 介导的血浆代谢组谱的改变

采用非靶向UPLC- MS分析血浆样品，测定FVT对宿主代谢组的影响。基于数据集建立了PCA模型，比较LF、HF和HF+FVT的概况（图7，所有组的在线上补充图S111）。与其他测量方法一致，HF+FVT小鼠的血浆谱位于HF和LF小鼠之间。两两建立OPLS-DA模型，所有模型（LF vs HF、LF vs HF+FVT、HF vs HF+FVT）均具有统计学意义（p<0025），支持三组分离。在筛选出的VIP评分为>2的特征中，仅对与相关基因表达相关（基于rCCA）和细菌或病毒丰度相关的特征进行进一步检测以进行注释。研究的特征主要包括饱和/不饱和溶血磷脂（LysoPC）和/或磷脂磷脂胆碱（PCs）， 而 其余的特征包括各种氨基酸或无法识别的代谢物。总体而言，与LF小鼠相比，HF小鼠的LysoPC（18:2）、LysoPC（22:2）、PC（16:0/22:6）水平更高，血浆LysoPC（22:4）和PC （18:1/O-18:2）水平更低。与LF小鼠相比，HF+FVT小鼠循环LysoPC（16:0）、LysoPC（18:2）和PC（16:0/22:6）水平升高，而LysoPC（22:4）和PC （18:1/O-18:2）水平降低。与HF小鼠相比，HF+FVT小鼠的LysoPC（16:0）、LysoPC（18:0）和PC （18:1/O-18:2）水平更高。

图7PCA分析图，原始数据各维度和每个主成分的相关度由电喷雾电离（ESIZ）+UPLC-MS处理的终止妊娠（18周龄）时LF、HF和HF+FVT（R2=040和Q2=011）得到，表包括由两两比较生成的监督的OPLS-DA模型。HF，高脂；LF，低脂；OPLS- DA，潜结构正交投影判别分析；PCA，主成分分析；UPLC- MS，超高效液相色谱-质谱分析。

结论 ：

①   对高脂喂养的小鼠进行粪便病毒组移植（FVT），移植来源为低脂喂养14周的瘦小鼠的盲肠病毒组；② FVT 后第 6 周，受体小鼠的体重增长显著降低，且 葡萄糖耐受性 OGTT与 瘦 低脂喂养的对照组小鼠相似，没有出现 发生 因高脂喂养诱发 引起 的糖耐受损；③与此一致的是，FVT 显著改变了小鼠的肠道细菌和病毒组成、血浆代谢物以及与肥胖和 2 型糖尿病相关基因的表达水平；④ 但在 FVT 前进行抗生素预处理，反而会削弱 FVT 的有益效果。这项研究说明，噬菌体介导的疗法或能用来治疗肥胖和糖尿病等肠道菌群相关疾病。  

1Cell Metab：科学家找到高脂饮食、肥胖与心血管疾病之间的直接关联

DOI： 101016/jcmet201701008

肥胖和高脂饮食会导致免疫系统发生有害激活，增加心脏疾病风险。伦敦玛丽女王大学的研究人员最近将他们的这一发现发表在国际学术期刊Cell Metabolism上。

之前研究曾发现肥胖会导致血压和胆固醇水平升高，这两个都是心脏疾病的风险因素。现在研究人员认为肥胖还会触发免疫应答增加心脏病发作风险。这些发现或可帮助开发靶向炎症降低心脏病风险的新疗法。

在这项研究中共有1172名正常人、超重和肥胖者的血液样本，研究人员发现肥胖个体血液中T细胞的水平更高。通过对相同人群进行脂肪分布测量他们还发现身体中部脂肪更多的人与大腿和下半身脂肪更多的人相比，身体中部脂肪更多的人体内有更多的T细胞。

T细胞是免疫应答过程中的重要细胞类型能够保护机体对抗感染。但是这些细胞也会引起炎症加重一些心血管疾病的病情。比如，T细胞会促进动脉粥样硬化疾病中脂肪斑块在动脉的聚集，可能导致心脏病发作或中风。

2可怕！不健康的饮食方式或可致超过40万人因心血管疾病死亡！

原始出处：Unhealthy diets linked to more than 400，000 cardiovascular deaths

近日，在举办的2017年美国心脏协会流行病学与预防/生活方式和心血管代谢健康分会上，来自华盛顿大学的研究人员通过研究表示，仅2015年，缺乏健康饮食或者摄入大量不健康食物或许和40多万心脏和血管疾病的发生直接相关。

研究者指出，摄入高水平有利于心脏健康的食物，或者少摄入盐和反式脂肪，或许每年会挽救成千上万名美国人的生命。研究人员Ashkan Afshin教授说道，健康食物的摄入水平较低，以及不健康饮食组分摄入水平较高或许是美国人群因心血管疾病死亡的主要因素，这些健康食物包括坚果、蔬菜、全谷类食物和水果，而不健康的膳食组分包括盐分和反式脂肪。

这项研究中，研究人员对全球的疾病负担、机体损伤以及风险因素之间进行了一项最新研究分析，结果表明，在美国近乎一半的心血管疾病死亡都能够通过改善饮食来预防；而这项研究设计的目的就在于阐明饮食影响心脏和血管疾病的机制，研究依赖于1990年至2012年美国国家卫生和营养的调查数据，相关的食物供应数据来自美国粮食农业组织和其它来源等。

3Science：不健康饮食有可能危及子孙

原文报道：Your poor diet might hurt your grandchildren’s guts

现在有一个新的理由可以说服你吃蔬菜。人体肠道内上千亿的微生物以蔬菜中的纤维素作为营养来源，并给我们提供能量。如果纤维素的摄入量下降，大量细菌将不能存活。如今，一项研究通过对几代小鼠连续饲喂低纤维的饲料，发现它们肠道内的微生物多样性随着代际的流传越来越少。这对我们人类的饮食习惯也起到了一定的暗示作用，同时，也可能解释了为什么西方发达国家的人群高发免疫性疾病以及肥胖症。

在人类狩猎采集到早期耕种的时代，每日的纤维素摄入量是如今的三到四倍。这差距在美国尤为明显。研究者们指出，发达国家的人体内微生物多样性相比发展中国家的人要少30%，这很有可能是由于纤维素摄入量不足导致的。

这项新的研究在小鼠水平证实了这说法。Sonnenburg教授与同事们将小鼠在无菌环境中培养，之后给他们喂人类的粪便，使之肠道内定殖人类的肠道微生物。当饲喂低纤维素饲料时，动物们肠道内的微生物多样性发生了明显的下降（60%）。之后，这部分小鼠进行交配，繁殖后代小鼠。结果显示，它们的后代小鼠肠道内竟然没有微生物！作者解释说这是因为亲本肠道内的微生物数量已经低到一定程度，因而无法通过分娩，哺乳等方式传给子代。

4孕期饮食不健康容易导致儿童多动症

新闻阅读：Unhealthy diet during pregnancy could be linked to ADHD

一项新研究发现，孕期的高脂肪、高糖饮食可能与儿童多动症相关。

在英国，儿童早发的行为问题(如说谎、好斗)和注意力不集中或多动障碍(ADHD)是儿童心理健康的主要原因。这两种障碍往往会一前一后发生(超过40%的有行为障碍儿童也同时伴有注意缺陷多动障碍)，这与产前母亲痛苦或营养不良等经历相关。

这个新研究的参与者来自“90年代的孩子们”，研究显示，与81名有较少行为问题的儿童相比，83名儿童有早发性的行为问题。研究人员评估母亲的营养如何影响IGF2的表观遗传变化(或DNA甲基化)，该基因（IGF2）参与涉及注意力不集中的胎儿发育和大脑发育区域 -小脑和海马。值得注意的是，在荷兰二战期间，IGF2的DNA甲基化被发现在孕妇体内，这些母亲在此期间忍受着饥饿之灾。

5Cell Rep：这么可怕！高糖饮食或让人寿命变短？

doi：101016/jcelrep201612029

近日，来自伦敦大学学院等机构的研究人员通过研究发现，有高糖饮食史的果蝇或许寿命较短，甚至改善果蝇饮食后结果依旧不变，这或许是因为不健康的饮食能够驱动果蝇基因表达的长期重编程效应，相关研究刊登于国际杂志Cell Reports上。

文章中，研究者发现，在果蝇早期生活中给予其高糖饮食能够抑制一种名为FOXO基因的活性，从而诱发长期的效应，FOXO基因对于多种类型有机体的长寿非常重要，包括酵母、果蝇、线虫以及人类等，因此研究者认为这项研究发现具有广泛的意义。

研究者Adam Dobson博士表示，饮食史对于机体健康具有长期的效应，如今我们阐明了其中的一种机制，我们认为，高糖饮食引发的果蝇机体基因重编程或许在其它动物机体中也发生，但我们并不清楚这种现象是否在人类机体中也存在，但种种迹象表明，这种现象在人类机体中也会发生。

6Genome Med：怀孕期间母亲高脂肪饮食或可影响婴儿肠道的微生物组

doi：101186/s13073-016-0330-z

母亲在怀孕期间的饮食会影响“寄居”在婴儿肠道中的微生物群落—微生物组；近日来自贝勒医学院的研究人员通过研究发现，怀孕期间进行高脂肪饮食的孕妇所生的孩子机体中肠道微生物组和非高脂肪饮食孕妇所生孩子机体肠道的微生物组有着明显的不同，相关研究刊登于国际杂志Genome Medicine上，这项研究非常重要，因为肠道微生物组能够影响婴儿免疫系统的发育以及其从食物中获取能量的能力。

研究者Kjersti Aagaard教授说道，此前研究中我们发现，怀孕期间进行高脂肪饮食的非人类灵长类动物分泌的乳汁会影响后代肠道微生物组长达一年时间，而我们想通过对人类进行研究来找到答案；随后研究者对来自美国一个具有代表性的孕妇群体进行研究，他们让157位母亲回答了调查问卷中的一系列问题，此前研究者证实，快速的饮食调查问卷可以帮助有效鉴别女性在怀孕期间所摄入的饮食类型。

7高脂饮食致大脑“挨饿”

德国马克斯－普朗克新陈代谢研究所28日发布公报说，最新研究发现高脂饮食会对实验鼠大脑产生影响，让大脑因无法获得充足的葡萄糖而“挨饿”，长期持续可能会导致糖尿病。

研究人员发现，被喂食高脂肪食物后，实验鼠血脑屏障处的葡萄糖转运蛋白GLUT1很快减少，大脑出现了缺糖的情况，特别是在控制新陈代谢的下丘脑和负责学习和记忆的大脑皮层处。

缺少能量的大脑会对此做出反应：血管内皮生长因子VEGF开始促进GLUT1形成，并将GLUT1直接释放在血脑屏障处，使其更好地为大脑运送葡萄糖。

8高盐或高糖饮食会让你快速患高血压

新闻阅读：The downside of your sweet and salty addiction could be rapid-onset high blood pressure

食用果糖是一种水果衍生的糖类，它在许多含糖饮料和加工食品中都存在。在美国和世界各地食用果糖与许多流行病如糖尿病、肥胖、代谢综合征和高血压都有关。近期一项新研究发现果糖大量存在于美国饮食中，可促使个体快速患上盐敏感性高血压。

“大多数美国成年人会从添加的糖中消耗10%或更多的总热量。”Kevin Gordish博士说。因为在美国的饮食中饮料是最常见的添加糖来源，研究人员进行了一项实验，该实验将大鼠分为两组，第一组大鼠喂养含有20%果糖的饮用水用来模拟人类软饮料过度消费。第二组大鼠除食物外用白开水喂养两周。在第二周期间，第一组大鼠在它们的饮食中还额外添加了盐。

“第一组大鼠在第二周期间引入果糖和高盐的特定组合从而引起血压迅速增加，导致高血压发生。果糖相关的高血压与增加的钠潴留，减少的钠排泄，以及帮助清除体内多余盐分的因素减少有关。我们观察到果糖相关的高血压仅仅由有果糖和高盐的饮食引起的，这种饮食并不是一个正常的盐饮食。”Gordish说。“在美国饮食中大量摄入的果糖可导致正常大鼠迅速出现盐敏感性高血压。果糖相关高血压明确是由于果糖(而不是葡萄糖)引起的。此外，果糖对肾有不同程度的有害影响，而相同数量的葡萄糖不见得如此。”

9Nature：揭秘高脂饮食如何影响个体结肠癌的发生

doi：101038/nature17173

近日，刊登于国际著名杂志Nature上的一项研究报告中，来自美国达纳-法伯癌症研究所(Dana-Farber Cancer Institute)的研究人员通过研究揭示了高脂肪饮食如何促使肠道内皮细胞更加易于癌变，研究者发现，肥胖、高脂肪及高卡路里饮食是引发许多类型癌症的明显风险因子。

文章中，研究者Semir Beyaz指出，对小鼠进行研究我们发现，高脂肪饮食可以驱动肠道干细胞数量激增，同时也会产生一系列其它同干细胞行为非常类似的细胞，也就是说这些细胞可以进行无限期地繁殖并且分化成为其它类型的细胞，这些干细胞及干细胞样细胞更加易于引发肠道肿瘤。此前研究发现，肥胖个体更易于患结直肠癌，而且肠道干细胞更易于积累突变引发结肠癌，这些干细胞位于肠道内侧，名为上皮细胞，其可以产生多种类型的细胞从而形成上皮结构。

文章中研究者对健康小鼠喂食以60%脂肪含量的饮食长达9-12个月，同时调查了小鼠机体中肠道干细胞和肥胖相关癌症之间的关联，典型的美式饮食中通常包含有20%-40%的脂肪，而高脂肪饮食的小鼠体重指数可以增加30%-50%，同时相比正常饮食的小鼠而言，这类小鼠更易于发生肠道肿瘤。高脂肪饮食的小鼠通常在肠道干细胞上会表现出明显的改变，相比正常饮食的小鼠而言，其不仅拥有较多的肠道干细胞，而且这些干细胞可以自行运转。

10Cancer Res：西方糖类饮食或增加乳腺癌发生及转移的风险

新闻阅读：Sugar in western diets increases risk for breast cancer tumors and metastasis

近日，发表在国际杂志Cancer Research上的一项研究报告中，来自德克萨斯大学MD安德森癌症中心的研究人员通过研究发现，典型的西方饮食中大量糖的摄入或可增加个体换乳腺癌及癌症向肺部转移的风险，文章中研究者阐明了膳食糖类对名为12-LOX（12-脂氧合酶）的酶类信号通路的效应。

研究者Peiying Yang表示，我们发现，相比进行无糖淀粉饮食的小鼠而言，机体中蔗糖摄入量和西方饮食水平相当的小鼠或许会增加机体肿瘤生长和转移的风险，而这种效应部分取决于12-LOX及相关脂肪酸12-HETE水平的增加。此前流行病学研究结果显示，膳食糖类摄入或对乳腺癌的发生产生重要影响，而炎症被认为扮演着重要的角色。

研究者Lorenzo Cohen博士表示，当前研究调查了在多种小鼠模型中，膳食糖类摄入对机体乳腺肿瘤发生的影响，同时我们还阐明了其中所涉及的机制，尤其是果糖、蔗糖和含高水平果糖的玉米糖浆都会促进乳腺癌中12HETE的产生及癌症向肺部的转移。同时他们还指出，膳食糖类可以诱导12-LOX信号从而增加乳腺癌发生及转移的风险。