未命名

 

 

肠道菌群的功能 章节,其中的 关于产热调节

 

  1. 小型哺乳动物的肠道微生物群落和宿主体温调节 - PubMed --- Gut Microbial Community and Host Thermoregulation in Small Mammals - PubMed (nih.gov)

    这是一篇综述

    首先介绍,BAT,骨骼肌对产热有作用

     

  2. 冷诱导的小鼠胆固醇转化为胆汁酸塑造肠道微生物组并促进适应性产热 - PubMed --- Cold-induced conversion of cholesterol to bile acids in mice shapes the gut microbiome and promotes adaptive thermogenesis - PubMed (nih.gov)

    收录于 Nature medicine, 2017•nature.com

    摘要:适应性产热是一个需要能量的过程,由冷活化的米色和棕色脂肪细胞介导,它需要增加碳水化合物以及脂蛋白衍生的甘油三酯和胆固醇进入这些产热细胞的摄取。在这里,我们报告了小鼠的冷暴露触发了代谢程序,该代谢程序协调棕色脂肪组织(BAT)中的脂蛋白加工,并通过替代合成途径将胆固醇转化为胆汁酸。该过程依赖于细胞色素 P450 家族 7 亚家族多肽 1 (CYP7B1) 的肝脏诱导,并导致胆汁酸的血浆水平升高以及粪便排泄,伴随着肠道微生物群的明显变化和产热增加。针对胆汁酸的合成和胆汁排泄的遗传和药理学干预阻止了粪便胆汁酸排泄的增加,改变了肠道的细菌组成并调节了产热反应。这些结果将胆汁酸确定为持续BAT激活条件下的重要代谢效应物,并强调了宿主胆固醇代谢与饮食诱导的肠道微生物群和能量代谢变化的相关性 具体总结: 冷暴露下的小鼠,会启动代谢活动将胆固醇代谢为胆汁酸,其中肠道微生物也发挥作用,

    冷暴露会使得细菌代谢物和副产物浓度的增加,例如 SCFA和SBA

    • 肠道微生物群落通过感知NE的冷信号或神经活性信号进行重建,从而导致细菌代谢物(短链脂肪酸,SCFAs)和副产物(次生胆汁酸,SBAs)的增加。SCFA 和 SBA 通过作用于各自的 G 蛋白偶联受体 GPR43 和 TGR5,可以刺激 BAT 非颤抖产热 (NST

    • 循环生物活性三碘甲状腺原氨酸(T3)水平升高,并促进强制性(基础代谢率,BMR)和调节性产热。T3 诱导的产热也由细菌代谢物 (SCFA) 和副产物(如 SBA 和脂多糖 LPS)介导。

  1. 甲状腺激素代谢调节 - PubMed --- Thyroid hormone regulation of metabolism - PubMed (nih.gov)

    甲状腺激素 (T3) 通过线粒体生物发生和 MTOR 介导的线粒体自噬刺激棕色脂肪组织活化 - PubMed --- Thyroid hormone (T3) stimulates brown adipose tissue activation via mitochondrial biogenesis and MTOR-mediated mitophagy - PubMed (nih.gov)

    上面两篇文献指出,甲状腺激素,特别是生物活性三碘甲状腺原氨酸(T3)可以通过调节,如脂肪甘油三酯脂肪酶(Atg5),COX,UCP1和GLUT4等物质的转录表达,促进BAT中的脂肪酸氧化,从而产生热量和葡萄糖摄取

    T3 诱导的产热也由细菌代谢物 (SCFA) 和副产物(如 SBA 和脂多糖 LPS)介导。

     

    type 2 deiodinase (D2)

    基质碘甲状腺原氨酸脱碘酶 2 (DIO2) 促进 ApcΔ716 突变小鼠肠道肿瘤的生长 - PubMed --- Stromal iodothyronine deiodinase 2 (DIO2) promotes the growth of intestinal tumors in ApcΔ716 mutant mice - PubMed (nih.gov)

    上面这篇文章指出,肠道微生物通过激活肠道和肝脏中的D2改善生物活性T3从不活性T4的转化,从而调节局部T3水平和肠道稳态

    同时

    Bile acids induce energy expenditure by promoting intracellular thyroid hormone activation - PubMed (nih.gov)

    冷诱导的小鼠胆固醇转化为胆汁酸塑造肠道微生物组并促进适应性产热 - PubMed --- Cold-induced conversion of cholesterol to bile acids in mice shapes the gut microbiome and promotes adaptive thermogenesis - PubMed (nih.gov)

    上面两篇文章说明肠道微生物群衍生的SBA还可以通过TGR5激活D2活性并增加冷诱导的产热(

    • 上述描述主要在综述里面:上面列出的第一篇: 小型哺乳动物的肠道微生物群落和宿主体温调节 - PubMed --- Gut Microbial Community and Host Thermoregulation in Small Mammals - PubMed (nih.gov)

      hyroid hormones, particularly the bioactive tri-iodothyronine (T3), have important roles in regulating developmental and metabolic processes (Mullur et al., 2014; Ortiga-Carvalho et al., 2014). The intracellular T3 in tissues and serum T3 are generally derived from the prohormone thyroxine (T4) through the catalytic action of type 2 deiodinase (D2). D2 is highly expressed in the brain, pituitary, and peripheral tissues such as BAT and skeletal muscle (Brent, 2012; Mullur et al., 2014). When bound to the nuclear receptors (α and β) of thyroid hormones, T3 can regulate multiple transcriptional expressions such as adipose triglyceride lipase (Atg5), COX, UCP1 and GLUT4 responsible for fatty acid oxidation, heat production and glucose uptake in BAT (Mullur et al., 2014; Yau et al., 2019). In muscle, T3 can also modulate the expression of GLUT4, SERCA and UCP3 (Solanes et al., 2005; Salvatore et al., 2014). Thyroid hormones are tightly controlled and maintained within a narrow range of circulating levels by a negative feedback mechanism involving hypothalamic thyrotropin-releasing hormone (the hypothalamic-pituitary-thyroid axis, HPA axis) (Ortiga-Carvalho et al., 2014). 甲状腺激素,特别是生物活性三碘甲状腺原氨酸(T3),在调节发育和代谢过程中起着重要作用(Mullur等人,2014;Ortiga-Carvalho等人,2014)。组织和血清 T3 中的细胞内 T3 通常通过 2 型脱碘酶 (D2) 的催化作用来源于甲状腺素原 (T4)。D2 在大脑、垂体和外周组织(如 BAT 和骨骼肌)中高度表达(Brent,2012;Mullur等人,2014)。当与甲状腺激素的核受体(α和β)结合时,T3可以调节多种转录表达,如脂肪甘油三酯脂肪酶(Atg5),COX,UCP1和GLUT4,负责BAT中的脂肪酸氧化,产热和葡萄糖摄取(Mullur等人,2014;Yau 等人,2019 年)。在肌肉中,T3还可以调节GLUT4,SERCA和UCP3的表达(Solanes等人,2005;Salvatore等人,2014)。甲状腺激素通过涉及下丘脑促甲状腺激素释放激素(下丘脑-垂体-甲状腺轴,HPA轴)的负反馈机制严格控制并维持在狭窄的循环水平范围内(Ortiga-Carvalho等人,2014)。

     

     

  1. 蜷缩重塑肠道微生物群,以减少小型哺乳动物物种在寒冷暴露期间的能量需求 - PubMed --- Huddling remodels gut microbiota to reduce energy requirements in a small mammal species during cold exposure - PubMed (nih.gov)

    这里讲蜷缩

    物种通过蜷缩行为,来降低体温调节成本和捕食风险(参考以下文献) (蜷缩:棕色脂肪、基因组印记和温暖的内在光芒 - PubMed --- Huddling: brown fat, genomic imprinting and the warm inner glow - PubMed (nih.gov)一劳永逸,一劳永逸:在吸热中蜷缩的能量益处 - PubMed --- One for all and all for one: the energetic benefits of huddling in endotherms - PubMed (nih.gov)

    具体在这篇文章中指出(蜷缩重塑肠道微生物群,以减少小型哺乳动物物种在寒冷暴露期间的能量需求 - PubMed --- Huddling remodels gut microbiota to reduce energy requirements in a small mammal species during cold exposure - PubMed (nih.gov)

    相比于非蜷缩的田鼠,蜷缩动物通过改善微生物稳态,保持更多能产生SCFAs的细菌,从而进行节能,

  2. 食物同化、保留时间和自噬的可塑性使草食性洞穴(Microcavia australis)能够应对蒙特沙漠的低食物质量 - PubMed --- Plasticity in food assimilation, retention time and coprophagy allow herbivorous cavies (Microcavia australis) to cope with low food quality in the Monte desert - PubMed (nih.gov)

    从防止粪吞噬的大鼠获得的含水粪便中的氨基酸、矿物质和维生素水平 - PubMed --- Amino acid, mineral and vitamin levels in hydrous faeces obtained from coprophagy-prevented rats - PubMed (nih.gov)

    草食性啮齿动物(Neotoma spp.)拥有丰富而活跃的前肠微生物群 - PubMed --- Herbivorous rodents (Neotoma spp.) harbour abundant and active foregut microbiota - PubMed (nih.gov)

    预防粪便吞噬会改变小型哺乳动物的微生物组、新陈代谢、神经化学和认知行为 - PubMed --- Coprophagy prevention alters microbiome, metabolism, neurochemistry, and cognitive behavior in a small mammal - PubMed (nih.gov)

    上述几篇文章共同指出,啮齿类动物如小鼠进行粪食预防,会使得小鼠体重下降,同时使得小鼠肠道微生物多样性降低,进而降低细菌代谢物的浓度,如乙酸盐、丙酸盐和丁酸盐,导致小鼠代谢产热降低。

  3. 肠道缺氧诱导因子 2α 调节乳酸水平以塑造肠道微生物组并改变产热 - PubMed --- Intestinal hypoxia-inducible factor 2α regulates lactate levels to shape the gut microbiome and alter thermogenesis - PubMed (nih.gov)

    上面这篇文章指出

    ”小鼠肠道的缺氧诱导因子 2α (HIF-2α) 通过控制肠道 Ldha 的表达来正向调节肠道乳酸,缺氧诱导因子 2α的特异性缺失会使得乳酸水平降低、寻常拟杆菌减少和瘤胃球菌扭矩丰度增加。这些变化共同导致牛磺酸结合胆酸 (TCA) 和脱氧胆酸 (DCA) 水平升高,以及脂肪 G 蛋白偶联胆汁酸受体 GPBAR1 (TGR5) 的激活。这种激活上调了解偶联蛋白 (UCP) 1 和线粒体肌酸激酶 (CKMT) 2 的表达,导致白色脂肪组织产热作用升高。“

     

 

 

 

 

 

 

 

 

 


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