微生物群 - 脑轴在神经精神疾病中起关键作用,尤其是在抑郁症中。依西妥位(ESC)是第一线抗抑郁药,但是,其在抑郁症治疗中对微生物群轴轴的调节机制尚不清楚。使用Wistar-Kyoto(WKY)大鼠的强制游泳测试评估了ESC的抗抑郁作用,而肠道和大脑区域的损伤是通过H&E染色和免疫组织化学评估的。通过肠道菌群的16S rRNA测序,血清未靶向的代谢组学和海马蛋白质组学研究了具有抑郁行为的WKY大鼠的治疗机制。结果表明,ESC干预改善了抑郁样的行为,这可以通过WKY大鼠的游泳时间增加,还恢复了肠道渗透性和脑组织完整性。肠道菌群组成的显着变化,尤其是细菌型果胶的增加,以及血清鞘脂代谢物(鞘氨酸1-磷酸盐,鞘氨醇,鞘氨酸-1-磷酸盐)和海马蛋白(Sptlc1,Enpp5,Enpp5,Enpp5,eNPPE2),是ENPPP2,是ENPPP2,是ENPPE2,是ENPPE2,是ENPP2,是ENPEP2,是ENPP2,是ENPP2,是ENPP2,是ENPP2,是ENPP2,是ENPP2,是ENPP2,是ENPP2)这些可靠的相关性表明,ESC可以通过通过肠道微生物群的影响来调节鞘脂代谢来发挥其抗抑郁作用。因此,这项研究阐明了ESC抗抑郁药的效率的基础,并突出了微生物群 - 脑轴轴心在介导这些作用中的关键重要性。
1人类遗传学系,麦吉尔大学,蒙特利尔,QC H3A 0C7,加拿大2个基因组医学中心,京都大学研究生院,京都大学606-8507,日本3数字技术研究中心,加拿大国家研究委员会,渥太华,渥太华,K1K 4P7,加拿大4P7,Indure prantublorator and Inderipic suplorator and Indiator lip lip lip lip lip lip。渥太华的渥太华,位于加拿大的K1H 8M5,5年生物化学系,微生物学和免疫学系和渥太华系统生物学研究所,渥太华大学,渥太华大学,K1H 8M5,加拿大6 Terrence Donnelly Donnelly Donnelly Center of Cancase ot toronto,MORONTO,MORONTO,MORONTO,MORONTO,MORONTO,MOLONTO,MOLONTO,MOLONTO,MOLONTO,MORENT,MORONT,MOLONT,MORONT,MOLONTO,MORONT,MORONTICT,M5S,M5S,M5S,M5S,M5 of Toronto, Toronto, ON M5S 3E1, Canada 8 Institute of Parasitology, McGill University, Montreal, QC H9X 3V9, Canada 9 Department of Cellular and Molecular Medicine, University of Ottawa Brain and Mind Research Institute, Ottawa, ON K1H 8M5, Canada 10 Department of Chemistry and Biomolecular Sciences, Centre for Catalysis Research and Innovation, University of Ottawa,渥太华,在加拿大的K1N 6N5上,相应的作者。数字技术研究中心,国家研究委员会,渥太华蒙特利尔路1200号,加拿大K1K 4P7。电子邮件:Miroslava.cuperlovic-culf@nrc-cnrc.gc.ca(M.C.-C。)和渥太华大学生物化学,微生物学和免疫学系,451 Smyth Rd,Ottawa,Ottawa,Ottawa,Ottawa,K1H 8M5,加拿大。 电子邮件:sbennet@uottawa.ca(S.A.L.B。) †同等贡献。 副编辑:guqiang yu电子邮件:Miroslava.cuperlovic-culf@nrc-cnrc.gc.ca(M.C.-C。)和渥太华大学生物化学,微生物学和免疫学系,451 Smyth Rd,Ottawa,Ottawa,Ottawa,Ottawa,K1H 8M5,加拿大。电子邮件:sbennet@uottawa.ca(S.A.L.B。) †同等贡献。 副编辑:guqiang yu电子邮件:sbennet@uottawa.ca(S.A.L.B。)†同等贡献。副编辑:guqiang yu
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。CC-BY-NC-ND 4.0 国际许可证(未经同行评审认证)是作者/资助者,他已授予 bioRxiv 永久展示预印本的许可。它是此预印本的版权持有者此版本于 2025 年 1 月 29 日发布。;https://doi.org/10.1101/2025.01.29.635600 doi:bioRxiv 预印本
引言肝癌在全球范围内普遍存在,并被评为与癌症相关死亡的第三主要原因(1)。大多数成年肝癌是肝细胞癌(HCC),由于缺乏有效的疗法,预后通常较差(2)。目前,HCC治疗的最实际方法是手术和移植切除术。但是,手术方法的结局很差,相应率很高(3)。尽管有多年的专门研究,但尚未为HCC正式建立其他标准治疗方法(4)。在这种情况下,Cisplatin最近引起了极大的临床关注,因为其对高级HCC的有希望的杀戮作用。顺铂是一种用于治疗各种人类癌症的化学治疗剂(5,6)。它主要通过干扰基因组DNA复制而发挥抗肿瘤作用,从而诱导DNA损伤和凋亡,从而杀死迅速增殖的癌细胞。不幸的是,虽然初始反应性很高,但大多数HCC患者在长时间用顺铂治疗后表现出不同程度的药物不敏感和化学耐药性(5)。机械上,几种脂质代谢途径已被确定为诱导HCC中替铂耐药性的关键因素(7)。因此,包括顺铂(顺铂和干扰脂质代谢)在内的新组合方案可能是治疗晚期HCC患者化学耐药性的有效策略(5-8)。异常脂质代谢被认为是在HCC发育和进展中起关键作用的关键因素(15)。除了肝炎感染和酒精损伤外,脂质疾病相关的肝病,例如非酒精性脂肪肝病(NAFLD)和非酒精性脂肪性肝炎(NASH),与HCC的发展直接相关(9-14)。作为脂质变质的主要器官,肝脏合成脂肪酸,该脂肪酸通过脂肪酸形成甘油三酸酯(TG)和其他脂质(16)。
多发性硬化症(MS)是中枢神经系统(CNS)的炎症性脱髓鞘疾病。尽管在管理复发活性疾病方面取得了进步,但对于MS的不可逆转逐步下降的有效治疗仍有受限。采用从神经系统疾病患者获得的皮肤成纤维细胞的研究显示,细胞应激途径和生物能学的改变。但是,使用MS患者衍生的细胞模型的研究很少。在这项研究中,我们从两名MS患者中收集了成纤维细胞,以研究细胞病理改变。我们观察到MS成纤维细胞显示出与铁/脂肪霉素积累和铁代谢蛋白表达改变有关的衰老形态。此外,我们发现MS成纤维细胞中抗氧化酶表达水平的脂质过氧化和下调增加。当对Erastin的挑战,促肌毒素诱导蛋白时,MS成纤维细胞显示生存力降低,表明对铁铁蛋白的敏感性提高。此外,MS成纤维细胞在自噬相关蛋白的表达水平上显示了改变。有趣的是,这些改变与线粒体功能障碍和炎症体激活有关。这些发现在另外7种患者衍生的细胞系中得到了验证。我们的发现表明,MS成纤维细胞的潜在应激表型可能是疾病特异性的,并概括了疾病中发现的主要细胞病理变化,例如线粒体功能障碍,铁的积累,脂质过氧化物过氧化,炎症,炎性剂激活和炎性细胞膜产生。
耐多药细菌病原体的迅速出现和蔓延要求开发出既高效又不会引起毒性或耐药性的抗菌剂。在此背景下,我们设计并合成了两亲性树枝状大分子作为抗菌候选药物。我们报道了由长疏水烷基链和叔胺封端的聚(酰胺胺)树枝状大分子组成的两亲性树枝状大分子AD1b对一组革兰氏阴性细菌(包括耐多药大肠杆菌和鲍曼不动杆菌)表现出的强效抗菌活性。AD1b 在体内表现出对抗耐药细菌感染的有效活性。机制研究表明,AD1b 靶向膜磷脂磷脂酰甘油 (PG) 和心磷脂 (CL),导致细菌膜和质子动力破坏、代谢紊乱、细胞成分泄漏,并最终导致细胞死亡。总之,特异性地与细菌膜中的 PG/CL 相互作用的 AD1b 支持使用小型两亲性树枝状聚合物作为针对耐药细菌病原体的有希望的策略并解决全球抗生素危机。
当考古材料缺失时,重建过去的环境可能具有挑战性。研究有机分子是克服这一缺点的一种方法,这些分子在环境中以痕迹的形式存在了数千年。粪便脂质标记物(类固醇和胆汁酸)和古代沉积物 DNA 提供了一种互补和交叉验证的分析工具,可以拓宽环境考古学中使用的方法范围。然而,人们对结合这两种方法的好处知之甚少。我们简要概述了目前对粪便脂质标记物和古代沉积物 DNA 的了解状况。我们确定了科学和方法上的差距,并提出了它们对更好地理解过去动态的人与动物关系的潜在相关性。通过这篇评论,我们旨在促进新的研究途径,既在既定学科中,也结合迄今为止很少结合的分析方法。
抽象分子模拟扩展了我们学习生物分子相互作用的能力。由具有不同理化特性的不同脂质组成的生物膜是参与细胞功能的高度动态环境。蛋白质,核酸,聚糖和生物兼容的聚合物是细胞质和脂质膜界面中细胞过程的机械。脂质物种直接调节膜特性,并影响其他生物分子的相互作用和功能。天然分子扩散会导致局部脂质分布的变化,从而影响膜特性。将生物物理和结构膜和生物聚合物的特性投射到二维平面可能是有益的,可以在降低的尺寸空间中量化分子特征,以识别感兴趣界面的相关相互作用,即膜表面或生物聚合物表面接口。在这里,我们提出了一个工具箱,旨在将膜和生物聚合物特性投射到二维平面上,以表征脂质 - 脂质与脂质聚合物接口之间的相互作用模式和空间相关模式。该工具箱包含两个使用MDakits体系结构实施的枢纽,一个用于膜,一个用于生物聚合物,可以独立或一起使用。三个案例研究证明了工具箱在GitHub中具有详细教程的多功能性。该工具箱和教程将定期更新其他功能和决议,以扩展我们对生物分子在二维中的结构 - 功能关系的理解。
肠道微生物群影响免疫和代谢稳态。我们使用非肥胖糖尿病 (NOD) 小鼠进行的研究表明,早期抗生素暴露会重塑肠道微生物群,影响代谢并加速 1 型糖尿病 (T1D) 发病率,而盲肠物质移植 (CMT) 可减轻损害。现在,通过检查小鼠肠道脂质组学谱,我们鉴定出 747 种化合物。通过比较常规小鼠和无菌小鼠及其饮食的盲肠内容物的脂质组学谱,我们发现 87 种微生物产生的脂质因抗生素暴露而减少,但 CMT 得以恢复。对阿奇霉素暴露后人类粪便脂质谱的平行分析显示显著改变,与小鼠有很大的重叠。体外与小鼠巨噬细胞或小肠上皮细胞和人类结肠上皮细胞共培养,鉴定出通过 NF B 通路抑制炎症的磷脂。给接受抗生素治疗的 NOD 小鼠口服这些磷脂可降低与 T1D 发病机制早期阶段有关的回肠基因表达。这些发现表明微生物产生的脂质具有潜在的治疗抗炎作用。