CNGBdb支撑营养领域重要研究成果发表 | Nature Communications

2020-03-18 859文献解读

近日,国家基因库生命大数据平台(CNGBdb)支撑营养领域重要研究成果于《Nature Communications》在线发表。此项研究中的RNA-seq和16S rRNA测序数据已收录至CNGBdb,项目编号:CNP0000608

该研究由深圳华大农业应用研究院、西北农林科技大学、瑞典查尔莫斯理工大学、美国南加州大学、美国亚利桑那大学、丹麦哥本哈根大学等单位的食品营养领域多个国内外知名专家历时三年、攻坚克难合作完成,首次揭示了间歇性禁食饮食模式对于糖尿病相关的脑认知功能障碍的保护作用及机制。

研究背景

糖尿病是一组由胰岛素分泌缺陷和/或其生物学作用障碍引起的、以高血糖为特征的代谢性疾病。其中2型糖尿病占糖尿病的85%~90%,我国2型糖尿病的患病率为10.4%,男性和女性患病率分别为11.1%和9.6%。

慢性高血糖导致多种脏器多系统损害,尤其是眼、肾、神经及心血管的长期损害、功能不全和衰竭。针对糖尿病,行之有效的治疗与干预方案众多。其中,大量基础研究和临床研究已经证实间歇性禁食对于防治慢性代谢性疾病、改善衰老相关健康问题具有潜在的保护功能,但机制上缺乏明确的理论数据支持。

*间歇性禁食指的是进食不按以往一日三餐的规律,而是对进食时间进行限制。常见的间歇性禁食模式有限制时间饮食(每日14~16小时禁食)、隔天禁食、“5+2”禁食、模拟禁食等。

研究结果

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本次研究进行了严谨的实验设计和精细的数据分析,实验样本来源为小鼠,通过动物实验(糖尿病小鼠模型)及多组学研究(肠道宏基因组、脑转录组、血浆代谢组、粪便代谢组)发现:间歇性禁食改变了肠道菌群的结构,尤其是增加了乳酸杆菌属等有益菌的增加,促进了吲哚丙酸(3-indolepropionic acid, serotonin)短链脂肪酸(shortchain fatty acids)和牛磺熊去氧胆酸(tauroursodeoxycholic acid)等多种肠道微生物代谢产物的产生,进而影响到脑部线粒体功能和突触结构,实现对认知损伤的保护作用。

研究意义

本次研究首次从肠-脑轴连接机制上解释了间歇性禁食饮食模式对于糖尿病相关的脑认知功能障碍的保护作用及可能机制,为饮食模式调整改善脑认知功能研究开辟了新的研究思路,并成功地构建了一套相对完整的多组学融合分析研究体系,将wet lab和dry lab研究思路有效结合,为不同饮食模式、食品分子营养研究提供了新的参考。

如何将数据存储至CNGBdb并完成文章发表?

CNGBdb 的数据[存]储功能由旗下的国家基因库序列归档系统(CNSA,db.cngb.org/cnsa)负责,这是国内首个实现在线批量上传和审编的组学数据归档库,可支撑全球科研成果发表。截止到2019年12月31日,CNSA已支持论文发表105篇,发表期刊包括Science、Cell、Nature子刊等。

2019支撑发表文章汇总

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参考文献:
[1] 中华医学会, 中华医学会杂志社, 中华医学会全科医学分会, et al. 2型糖尿病基层诊疗指南(实践版·2019)[J]. 中华全科医师杂志, 2019, 18(9):810-818.
[2] Liu, Z., Dai, X.et al. Gut microbiota mediates intermittent-fasting alleviation ofdiabetes-induced cognitive impairment. NatCommun 11, 855 (2020).https://doi.org/10.1038/s41467-020-14676-4
图片来源:参考文献,CNGBdb官网。
信息来源:“华大农业”公众号、“华大科技BGITech”公众号

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