一种副拟杆菌及其在改善肥胖或其代谢相关疾病中的应用

著录项
  • CN202010625571.X
  • 20200630
  • CN113862168A
  • 20211231
  • 中国医学科学院医药生物技术研究所
  • 余利岩;刘宁;孙烨;苏静;李君;王玉全;张玉琴;方晓梅
  • C12N1/20
  • C12N1/20 A61K35/741 A61P1/16 A61P3/00 A61P3/04 A61P3/06 A61P3/10 A61P5/50 A23K10/18 A23K40/00 A23K40/10 C12R1/01

  • 北京市东城区天坛西里1号中国医学科学院医药生物技术研究所
  • 北京(11)
  • 北京纪凯知识产权代理有限公司
  • 任凤华
摘要
本发明公开了一种副拟杆菌及其在改善肥胖或其代谢相关疾病中的应用。本发明所提供的北抗副拟杆菌(Parabacteroides beikangensis)为北抗副拟杆菌(Parabacteroides beikangensis)CPCC 101229,其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的登记入册编号为CGMCC No.19539。北抗副拟杆菌(Parabacteroides beikangensis)CPCC 101229可以用于改善肥胖及其相关代谢疾病,如改善肥胖、改善糖尿病、改善脂肪肝和改善胰岛素抵抗及瘦素抵抗等,降低空腹血糖及改善代谢紊乱。
权利要求

1.副拟杆菌,其特征在于:所述副拟杆菌为北抗副拟杆菌(Parabacteroidesbeikangensis)。

2.根据权利要求1所述的副拟杆菌,其特征在于:所述副拟杆菌为北抗副拟杆菌(Parabacteroides beikangensis)CPCC 101229,其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的登记入册编号为CGMCC No.19539。

10.制备权利要求2或3所述菌剂的方法,包括将权利要求1或2所述的副拟杆菌或/和权利要求1或2所述副拟杆菌的代谢物或/和权利要求3所述的培养物作为菌剂的成分,得到所述菌剂的步骤。

3.权利要求1或2所述的副拟杆菌的培养物,是将权利要求1所述的副拟杆菌在微生物培养基中培养得到的物质。

4.菌剂,其特征在于:所述菌剂含有权利要求1或2所述的副拟杆菌或/和权利要求1或2所述副拟杆菌的代谢物或/和权利要求3所述的培养物。

5.根据权利要求4所述的菌剂,其特征在于:所述菌剂具有下述至少一种功能:

A1、和/或预防动物肥胖,

A2、和/或预防动物糖尿病,

A3、和/或预防动物脂肪肝,

A4、改善动物代谢紊乱,

A5、改善动物胰岛素抵抗,

A6、改善动物瘦素抵抗,

A7、降低动物空腹血糖含量,

A8、提高动物葡萄糖耐受性,

A9、降低动物肝脏中甘油三脂含量,

A10、降低动物肝脏中游离脂肪酸含量,

A11、降低动物血清中甘油三酯含量,

A12、降低动物血清中总胆固醇含量,

A13、降低动物血清中低密度脂蛋白胆固醇含量,

A14、降低动物血清中谷草转氨酶含量,

A15、降低动物血清中谷丙转氨酶含量,

A16、和/或预防高血脂症。

6.产品,其特征在于:所述产品含有权利要求1或2所述的副拟杆菌、权利要求3所述的培养物或权利要求4或5所述的菌剂,所述产品为药物、食品、保健品、动物饲料或动物饲料添加剂。

7.根据权利要求6所述的产品,其特征在于:所述药物的剂型为片剂、胶囊、滴丸、气雾剂、丸剂、粉剂、溶液剂、混悬剂、乳剂、颗粒剂、脂质体、微球、透皮剂、口含片、栓剂或冻干粉针剂。

8.根据权利要求6或7所述的产品,其特征在于:所述产品具有下述至少一种功能:

A1、和/或预防动物肥胖,

A2、和/或预防动物糖尿病,

A3、和/或预防动物脂肪肝,

A4、改善动物代谢紊乱,

A5、改善动物胰岛素抵抗,

A6、改善动物瘦素抵抗,

A7、降低动物空腹血糖含量,

A8、提高动物葡萄糖耐受性,

A9、降低动物肝脏中甘油三脂含量,

A10、降低动物肝脏中游离脂肪酸含量,

A11、降低动物血清中甘油三酯含量,

A12、降低动物血清中总胆固醇含量,

A13、降低动物血清中低密度脂蛋白胆固醇含量,

A14、降低动物血清中谷草转氨酶含量,

A15、降低动物血清中谷丙转氨酶含量,

A16、和/或预防高血脂症。

9.权利要求1或2所述的副拟杆菌、权利要求4或5所述的菌剂或权利要求3所述的培养物在制备权利要求6-8中任一所述的产品中的应用。

说明书
技术领域

本发明涉及微生物领域和药物领域中一种副拟杆菌及其在改善肥胖或其代谢相关疾病中的应用。

肥胖形成的原因是食物摄入量增加或能量消耗减少而导致的白脂肪组织过多积聚。随着人们生活水平的提高及生活节奏的加快,患有肥胖疾病的人越来越多,肥胖已经成为全球严重的社会公共卫生问题。肥胖不仅影响美观,更重要的是常常诱发各种严重的疾病。肥胖通过机体的代谢作用,引起全身多个系统的异常,如心血管系统、消化系统和呼吸系统等,严重危害了人类的身体健康和生命安全。随着研究的深入,研究者发现肥胖个体通常还伴随着肠道菌的改变及肠道屏障功能的损伤,肠道菌产生的脂多糖通过肠道进入血液引起全身性免疫反应及代谢内毒素症。

肠道中有大量的微生物,大约是人体细胞数量的10倍以上。肠道菌的结构、功能变化与宿主的生理和病理过程密切相关。肠道菌被称为人体新的“器官”,被作为药物研发的新“靶标”。大量研究表明肠道菌紊乱与肥胖、糖尿病和高血脂症的发生、发展密切相关。肥胖及糖尿病个体肠道屏障易发生损伤通透性增加,进而使得肠道菌代谢产生的内毒素进入血液中影响宿主细胞的免疫反应。近期研究指出肥胖个体体内的肠道菌能够影响机体能量平衡和血清内毒素水平等进而调节全身的代谢过程。虽然肠道菌与肥胖密切相关,但它们的互相作用机制还不清楚有待进一步研究。

目前,适于或预防肥胖和改善代谢紊乱的肠道微生物仍有待开发。

本发明所要解决的技术问题是如何和/或预防动物肥胖、和/或预防动物糖尿病、和/或预防动物脂肪肝、改善动物代谢紊乱、改善动物胰岛素抵抗、改善动物瘦素抵抗、降低动物空腹血糖含量、提高动物葡萄糖耐受性、降低动物肝脏中甘油三脂含量和/或降低动物肝脏中游离脂肪酸含量。

为解决上述技术问题,本发明首先提供了一种副拟杆菌。

本发明所提供的一种副拟杆菌为北抗副拟杆菌(Parabacteroidesbeikangensis)。

本发明所提供的北抗副拟杆菌(Parabacteroides beikangensis)具体可为北抗副拟杆菌(Parabacteroides beikangensis)CPCC 101229,其在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的登记入册编号为CGMCC No.19539,下文简称北抗副拟杆菌CPCC101229。

北抗副拟杆菌CPCC 101229为革兰阴性细菌、专性厌氧,且不产生可溶性素和孢子,不能移动。北抗副拟杆菌CPCC 101229具有序列表中序列1所示的16S rRNA基因。北抗副拟杆菌CPCC 101229的G+C mol%为46.1mol%。

为解决上述技术问题,本发明还提供了副拟杆菌的培养物。

本发明所提供的副拟杆菌的培养物,是将北抗副拟杆菌CPCC 101229在微生物培养基中培养得到的物质(即发酵产物,如含有北抗副拟杆菌CPCC 101229和分泌到液体培养基内的物质即发酵液,或如含有北抗副拟杆菌CPCC 101229和分泌到固体培养基内的物质即固体发酵物)。

为解决上述技术问题,本发明还提供了菌剂。

本发明所提供的菌剂含有北抗副拟杆菌CPCC 101229或/和北抗副拟杆菌CPCC101229的代谢物或/和上述培养物。

上述菌剂中,所述菌剂具有下述至少一种功能:

A1、和/或预防动物肥胖,

A2、和/或预防动物糖尿病,

A3、和/或预防动物脂肪肝,

A4、改善动物代谢紊乱,

A5、改善动物胰岛素抵抗,

A6、改善动物瘦素抵抗,

A7、降低动物空腹血糖含量,

A8、提高动物葡萄糖耐受性,

A9、降低动物肝脏中甘油三脂含量,

A10、降低动物肝脏中游离脂肪酸含量,

A11、降低动物血清中甘油三酯含量,

A12、降低动物血清中总胆固醇含量,

A13、降低动物血清中低密度脂蛋白胆固醇含量,

A14、降低动物血清中谷草转氨酶含量,

A15、降低动物血清中谷丙转氨酶含量,

A16、和/或预防高血脂症。

上文中,所述北抗副拟杆菌CPCC 101229的代谢物可为北抗副拟杆菌CPCC 101229的发酵液。北抗副拟杆菌CPCC 101229的发酵液可按照如下方法制备:在液体发酵培养基中培养北抗副拟杆菌CPCC 101229,收集发酵液(含有北抗副拟杆菌CPCC 101229和分泌到液体培养基内的物质),该发酵液即为北抗副拟杆菌CPCC101229的代谢物。

上述菌剂的活性成分可为北抗副拟杆菌CPCC 101229或/和北抗副拟杆菌CPCC101229的代谢物或/和上述培养物,上述菌剂的活性成分还可含有其他生物成分或非生物成分,上述菌剂的其他活性成分本领域技术人员可根据菌剂的效果确定。

上述菌剂中,所述菌剂还可包括载体。所述载体可为固体载体或液体载体。

上述菌剂中,所述菌剂的剂型可为多种剂型,包括但不限于液剂、乳剂、悬浮剂、粉剂、颗粒剂、可湿性粉剂或水分散粒剂等。

含有所述菌剂的产品也属于本发明的保护范围。所述产品包括但不限于药物、食品、保健品、动物饲料或动物饲料添加剂。

上述药物中,所述药物可包括药学上可接受的载体。所述载体的材料包括但不限于水溶性载体材料(如聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、有机酸等)、难溶性载体材料(如乙基纤维素、胆固醇硬脂酸酯等)、肠溶性载体材料(如醋酸纤维素酞酸酯和羧甲乙纤维素等)。其中优选的是水溶性载体材料。使用这些材料可以制成多种剂型,包括但不限于片剂、胶囊、滴丸、气雾剂、丸剂、粉剂、溶液剂、混悬剂、乳剂、颗粒剂、脂质体、微球、透皮剂、口含片、栓剂、冻干粉针剂等。可以是普通制剂、缓释制剂、控释制剂及各种微粒给药系统。为了将单位给药剂型制成片剂,可以广泛使用本领域公知的各种载体。关于载体的例子是,例如稀释剂与吸收剂,如淀粉、糊精、硫酸钙、乳糖、甘露醇、蔗糖、氯化钠、葡萄糖、尿素、碳酸钙、白陶土、微晶纤维素、硅酸铝等;湿润剂与粘合剂,如水、甘油、聚乙二醇、乙醇、丙醇、淀粉浆、糊精、糖浆、蜂蜜、葡萄糖溶液、阿拉伯胶浆、明胶浆、羧甲基纤维素钠、紫胶、甲基纤维素、磷酸钾、聚乙烯吡咯烷酮等;崩解剂,例如干燥淀粉、海藻酸盐、琼脂粉、褐藻淀粉、碳酸氢钠与枸橼酸、碳酸钙、聚氧乙烯、山梨糖醇脂肪酸酯、十二烷基磺酸钠、甲基纤维素、乙基纤维素等;崩解抑制剂,例如蔗糖、三硬脂酸甘油酯、可可脂、氢化油等;吸收促进剂,例如季铵盐、十二烷基硫酸钠等;润滑剂,例如滑石粉、二氧化硅、玉米淀粉、硬脂酸盐、硼酸、液体石蜡、聚乙二醇等。还可以将片剂进一步制成包衣片,例如糖包衣片、薄膜包衣片、肠溶包衣片,或双层片和多层片。为了将单位给药剂型制成丸剂,可以广泛使用本领域公知的各种载体。关于载体的例子是,例如稀释剂与吸收剂,如葡萄糖、乳糖、淀粉、可可脂、氢化植物油、聚乙烯吡咯烷酮、高岭土、滑石粉等;粘合剂如阿拉伯胶、黄蓍胶、明胶、乙醇、蜂蜜、液糖、米糊或面糊等;崩解剂,如琼脂粉、干燥淀粉、海藻酸盐、十二烷基磺酸钠、甲基纤维素、乙基纤维素等。为了将单位给药剂型制成栓剂,可以广泛使用本领域公知的各种载体。关于载体的例子是,例如聚乙二醇、卵磷脂、可可脂、高级醇、高级醇的酯、明胶、半合成甘油酯等。此外,如需要,也可以向药物制剂中添加着剂、防腐剂、香料、矫味剂、甜味剂或其它材料。

上述药物可为人用药或动物用药(兽用药)。上述药物中,所述药物的剂型包括但不限于片剂、胶囊、滴丸、气雾剂、丸剂、粉剂、溶液剂、混悬剂、乳剂、颗粒剂、脂质体、微球、透皮剂、口含片、栓剂或冻干粉针剂等。

上述产品可具有上述A1-A16中的至少一种功能:

北抗副拟杆菌CPCC 101229、上述菌剂或上述培养物在制备所述产品中的应用也属于本发明的保护范围。

本发明还提供了制备所述菌剂的方法。

本发明所提供的制备所述菌剂的方法,包括将北抗副拟杆菌CPCC 101229或/和北抗副拟杆菌CPCC 101229的代谢物或/和上述培养物作为菌剂的成分,得到所述菌剂的步骤。

上文中,所述改善动物代谢紊乱可为改善高脂引起的动物代谢功能紊乱,如脂代谢紊乱或血脂代谢异常。

上文中,所述改善动物代谢紊乱具体可为降低动物血清中甘油三酯含量、降低动物血清中总胆固醇含量、降低动物血清中低密度脂蛋白胆固醇含量、降低动物血清中谷草转氨酶含量和/或降低动物血清中谷丙转氨酶含量。

上文中,所述脂肪肝可为非酒精性脂肪肝。

上文中,所述改善动物胰岛素抵抗可为缓解高脂引起的动物胰岛素抵抗,如降低高脂引起的胰岛素水平。

上文中,所述改善动物瘦素抵抗可为缓解高脂引起的动物瘦素抵抗,如降低高脂引起的瘦素水平。

上文中,所述食品可为固体食品,也可为液体食品,如饮料。

上文中,所述动物可为脊椎动物。所述脊椎动物可为哺乳动物。所述哺乳动物可为人或鼠等。

本发明的北抗副拟杆菌CPCC 101229显著降低了高脂引起的小鼠肥胖,有效改善LEE’s指数,显著降低了小鼠体脂率,显著降低小鼠空腹血糖浓度、胰岛素水平、瘦素水平,显著提高了口服葡萄糖的耐受性,显著降低了血清中甘油三酯、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、谷草转氨酶(AST)和谷丙转氨酶(ALT)水平,显著降低了肝脏中甘油三脂和游离脂肪酸的含量。北抗副拟杆菌CPCC 101229可以用于改善肥胖及其相关代谢疾病,如改善肥胖、改善糖尿病、改善脂肪肝和改善胰岛素抵抗及瘦素抵抗等,降低空腹血糖及改善代谢紊乱(如脂代谢紊乱或血脂代谢异常),对于肠道微生物作为药物靶点调控宿主代谢具有重要意义,应用前景广泛。

生物材料保藏说明

生物材料的分类命名:北抗副拟杆菌

生物材料的拉丁文学名:Parabacteroides beikangensis

生物材料的菌株编号:CPCC 101229

保藏单位全称:中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心

保藏单位简称:CGMCC

地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号

保藏日期:2020年03月30日

保藏编号:CGMCC No.19539

图1为北抗副拟杆菌CPCC 101229在YCFA液体培养基培养2天扫描电子显微镜照片。

图2为北抗副拟杆菌CPCC 101229与Parabacteroides属内相关菌株构建的系统进化树。

图3显示了北抗副拟杆菌CPCC 101229降低高脂引起的肥胖的影响;其中,图A:体重变化;B:总采食量;C:第8周小鼠代表性图片;D:第8周LEE’s指数;E:第8周体脂率;F:第8周瘦肉率;数据表示为平均值±标准误;n=9次独立的试验;不同小写字母表示差异显著(P<0.05),*表示差异显著(P<0.05)。

图4显示了北抗副拟杆菌CPCC 101229改善高脂引起的血糖升高、胰岛素抵抗和瘦素抵抗的影响;其中,图A:口服葡萄糖耐受性;B:第8周的血清胰岛素水平;C:第8周的血清瘦素水平;数据表示为平均值±标准误;n=9次独立的试验;不同小写字母表示差异显著(P<0.05),*表示差异显著(P<0.05)。

图5显示了北抗副拟杆菌CPCC 101229改善高脂引起的血脂异常和代谢功能紊乱的影响;图A:第8周的血清甘油三酯含量;B:第8周的血清总胆固醇;C:第8周的血清低密度脂蛋白胆固醇含量;D:第8周的血清谷草转氨酶含量;E:第8周的血清谷丙转氨酶含量;数据表示为平均值±标准误;n=9次独立的试验;不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

图6显示了北抗副拟杆菌CPCC 101229缓解高脂引起的肝脂肪变性;其中,A:肝脏甘油三酯含量;B:肝脏游离脂肪酸含量;C:肝脏HE染;数据表示为平均值±标准误;n=9次独立的试验;不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述,给出的实施例仅为了阐明本发明,而不是为了限制本发明的范围。以下提供的实施例可作为本技术领域普通技术人员进行进一步改进的指南,并不以任何方式构成对本发明的限制。

下述实施例中的实验方法,如无特殊说明,均为常规方法,按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。下述实施例中所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。

实施例1、北抗副拟杆菌CPCC 101229的分离及鉴定

1、北抗副拟杆菌CPCC 101229的分离

采用无菌操作,将大鼠粪便1g置于盛有9mL的无菌生理盐水的试管中,震荡混匀后吸取1mL混合液于盛有9mL无菌生理盐水的试管中为10-1稀释度,重复此操作进行梯度稀释,选择10-5,10-6和10-7三个稀释度,吸取100μL混合液于表层涂布了过滤除菌后终浓度为20g/100mL的粪便浸汁的GAM培养基平板上,将平板置于厌氧培养箱37℃培养2-3天。采用分区划线法,将平板上形态不同的菌落在显培养基上进一步分离排重,培养后挑取单菌落接种于斜面培养基上进行纯培养。对纯培养物进行16S rRNA基因测序,通过序列排重得到菌株CPCC 101229。

2.北抗副拟杆菌(Parabacteroides beikangensis)CPCC 101229的鉴定

2.1形态特征

通过平板划线,对处于对数生长期的菌株CPCC 101229进行菌落菌体状态观察,菌株CPCC 101229在YCFA琼脂培养基上培养1-2天形成表面微凸、边缘光滑的乳白圆形菌落。菌株CPCC 101229细胞革兰氏染阴性、专性厌氧、不产生可溶性素和孢子,且不能移动。扫描电子显微镜观察菌株CPCC 101229在YCFA液体培养基置于厌氧培养箱37℃培养2天的细胞为长度可变的棒状杆菌,宽0.5μm,长1.6-5.1μm(图1)。

其中,YCFA琼脂培养基由溶质和溶剂组成,溶质:酪蛋白胨10.0g/L、酵母膏2.5g/L、葡萄糖2.0g/L、碳酸氢钠4.0g/L、磷酸二氢钾0.45g/L、磷酸氢二钾0.45g/L、氯化钠0.9g/L、七水合硫酸镁0.01g/L、氯化钙0.09g/L、氯高铁血红素0.01g/L、L-半胱氨酸1g/L,琼脂10g/L;溶剂为水。YCFA液体培养基与YCFA琼脂培养基区别仅在于YCFA液体培养基不含琼脂。

2.2 16S rRNA基因及基因组序列同源性分析

菌株CPCC 101229具有序列表中序列1所示的16S rRNA基因序列。

16S rRNA基因序列比对结果显示,菌株CPCC 101229与Parabacteroides属中的成员Parabacteroides merdae JCM 9497T具有最高的相似性(Identity)96.6%。以Tannerella forsythia ATCC 43037T为外,在基于Parabacteroides属内相关菌株的16SrRNA基因序列系统进化树上,菌株CPCC 101229与近缘菌Parabacteroides merdae JCM9497T和Parabacteroides johnosonii DSM 18315T形成稳定的分支(图2)。

菌株CPCC 101229的基因组的序列长度为5,053,859bp,G+C mol%为46.1mol%。菌株CPCC 101229与近缘菌Parabacteroides merdae JCM 9497T的16S rRNA基因序列相似性为96.6%,ANI为86.7%(小于新种鉴定值95%),综合系统进化分析可以判定菌株CPCC101229为Parabacteroides属的一个新种。

2.3.脂肪酸特征

菌株CPCC 101229主要脂肪酸组分为anteiso-C15:0、iso-C17:0 3OH、iso-C 18:1w9c和iso-C15:0(>10%),具体脂肪酸成分组成见表1。主要醌组成为MK-9和MK-10。

表1.菌株CPCC 101229与近缘菌Parabacteroides merdae JCM 9497T的脂肪酸结果

注:TR表示微量组分,含量小于<1%;ND表示未检出。特征脂肪酸组合代表了不能被微生物鉴定系统识别的两种或三种脂肪酸的组合。特征脂肪酸组合3包括ECL 13.570和/或iso-C15:0ALDE,特征脂肪酸组合9包括iso-C16:0 3OH和/或ECL17.157,特征脂肪酸组合10包括ECL 17.834和C18:1v11c/v9t/v6t FAME,特征脂肪酸组合12包括ECL 18.622和/或iso-C19:0。

2.4.生理生化特征

菌株CPCC 101229的最适生长温度为37℃,能够生长pH范围为4-9,最适生长的pH值为7。菌株CPCC 101229过氧化氢酶反应为阳性、氧化酶反应为阴性,此菌不能还原硝酸盐不具有脲酶活性且不产生H2S,但可以液化明胶、水解淀粉。菌株CPCC 101229与近缘菌Parabacteroides merdae DSM 19495T生理生化特性差异见表2。

表2.菌株CPCC 101229与近缘菌Parabacteroides merdae DSM 19495T生理生化特性差异

注:“+”表示阳性,“-”表示阴性,“v”表示弱阳性。

2.5总结

16S rRNA基因序列比对结果显示,菌株CPCC 101229与Parabacteroides属内成员有很大的相关性。菌株CPCC 101229与Parabacteroides merdae JCM 9497T具有最高的相似性为96.6%,ANI值为86.7%(小于新种鉴定值95%)。目前为止,Parabacteroides属包含10个有效描述种,在基于菌株CPCC 101229与相关菌株的16S rRNA基因序列构建的系统进化树上,菌株CPCC 101229落在Parabacteroides属内并与Parabacteroides merdae DSM19495T形成一个稳定的分支。

菌株CPCC 101229细胞为革兰氏染阴性、专性厌氧,且不产生可溶性素和孢子,不能移动。菌株CPCC 101229的G+C mol%为46.1mol%,符合Parabacteroides属(42-47mol%)。并且,菌株CPCC 101229与Parabacteroides属内成员均以MK-9与MK-10为主要的甲基萘醌类型,最优势脂肪酸均为anteiso-C15:0和iso-C17:0 3OH,但菌株CPCC 101229的主要脂肪酸组分还包括iso-C15:0区别于近缘菌Parabacteroides merdae DSM 19495T。菌株CPCC 101229过氧化氢酶反应为阳性、氧化酶反应为阴性,不能还原硝酸盐不具有脲酶活性且不产生H2S,但菌株CPCC 101229在唯一碳源利用、酶学活性等生理生化特性上与近缘菌Parabacteroides merdae DSM 19495T存在差异,如菌株CPCC 101229能够液化明胶,可以利用纤维二糖、蜜二糖、鼠李糖、山梨醇、果胶、丙酸等作为唯一碳源,可以利用松二糖、龙胆二糖、阿拉伯糖、核糖、山梨糖发酵产酸,但不能利用甘露糖和棉子糖,不具有焦谷氨酸芳基酰胺酶和葡萄糖醛酸酶活性等。

综合上述分类学特征,分离自大鼠粪便的菌株CPCC 101229区别于最近缘菌Parabacteroides merdae DSM 19495T,代表了Parabacteroides属中的一个新种,命名为Parabacteroides beikangensis。该Parabacteroides beikangensis已于2020年03月30日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(简称CGMCC,地址为:北京市朝阳区北辰西路1号院3号),保藏编号为CGMCC No.19539。下文简称北抗副拟杆菌CPCC 101229。

实施例2、北抗副拟杆菌CPCC 101229菌剂的制备

取北抗副拟杆菌CPCC 101229于YCFA液体培养基中37℃,置于厌氧培养箱中培养24小时,得到北抗副拟杆菌CPCC 101229菌液。无菌条件下,北抗副拟杆菌CPCC 101229菌液于室温下4000rpm/min离心10分钟,弃掉上清液,加入无氧或微氧无菌PBS洗涤沉淀。再用无氧或微氧无菌PBS稀释沉淀,得到北抗副拟杆菌CPCC 101229菌剂,该北抗副拟杆菌CPCC101229菌剂中北抗副拟杆菌CPCC 101229的含量为109cfu/mL。

其中所使用的无氧或微氧无菌PBS是将无菌PBS(磷酸盐缓冲溶液)于厌氧工作站进行氧气平衡至无氧或微氧状态得到的缓冲溶液。

实施例3、动物试验

1、试验动物及处理

4周龄雄性C57BL/6J小鼠(购自北京华阜康生物科技股份有限公司,许可证号:京ICP备11027182号),在22-25℃鼠房内进行饲养,每天12小时光照/黑暗循环,自由饮水和采食。适应7天后,根据其血糖水平和体重将小鼠分为三组,每组9只:(1)对照组(ND组,n=9),五周龄,血糖水平为6.2±0.66mmol/L,体重为19.8±1.12g;(2)高脂日粮组(HFD组,n=9),五周龄,血糖水平为6.1±0.44mmol/L,体重为19.8±1.14g;(3)菌处理组(HFD+B组,n=9),五周龄,血糖水平为6.2±0.68mmol/L,体重为19.3±1.02g。HFD+B组每只每天灌胃0.2mL实施例2的北抗副拟杆菌CPCC 101229菌剂,即给药剂量为2×108cfu/只;HFD组和ND组每只每天灌胃0.2mL实施例2中的无氧或微氧无菌PBS,持续8周,每周测定一次体重及采食量;测定第8周体长,计算LEE’s指数[LEE’s指数=体重(g)^(1/3)×1000/体长(mm)];测定第8周的体重,计算体脂率(体脂率=脂肪重/体重*100%)和瘦肉率(瘦肉率=瘦肉重/体重*100%)。其中,ND组饲喂基础日粮(D12450B,美国,Research Diet品牌),HFD组和HFD+B组饲喂高脂日粮(D12492,美国,Research Diet品牌)。

2、空腹葡萄糖浓度的测定

小鼠尾静脉取血后立即用血糖仪进行测定并记录。

3、血清和肝脏生化分析

甘油三酸酯(TG),总胆固醇(TC),游离脂肪酸(NEFA),低密度脂蛋白(LDL-C),谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)测定分别利用试剂盒(南京建成生物科技有限公司,货号分别为A110-1-1,A111-1-1,A042-2-1,A112-1-1,A113-1-1,C009-2-1,C010-2-1)按照试剂盒说明书进行测定。

采用酶联免疫的方法测定血清中胰岛素(碧云天生物技术,货号PI602)和瘦素(碧云天生物技术,货号PL696)的含量。

4、口服葡萄糖耐受试验(OGTT)

实验结束前一周,对禁食过夜的小鼠进行了口服葡萄糖耐量测试。50%葡萄糖的溶液以2g/kg体重的剂量对小鼠实施灌胃。从尾静脉收集血液,并在葡萄糖给药后的0、30、60、120分钟使用血糖仪测量血糖浓度。

6、肝脂质分析

小鼠肝脏样品用4%多聚甲醛固定,石蜡包埋。用苏木精对5μm的切片进行染,以检查其细胞结构和脂质蓄积情况。肝脏甘油三酸酯和肝脏游离脂肪酸的定量与血清生化分析方法相同。

7、统计分析

数据以平均值±SEMs表示,并通过单因素方差分析进行分析。采用GraphPadPrism 7.0版(美国加利福尼亚州圣地亚哥市GraphPad软件公司)进行邓肯式多重比较以确定差异,P<0.05被认为差异显著。

8、结果

8.1如图3所示,与HFD组相比,北抗副拟杆菌CPCC 101229显著降低(P<0.05)高脂日粮引起的小鼠肥胖(图3中A),但总采食量(图3中B)差异不显著(P>0.05)。北抗副拟杆菌CPCC 101229有效改善LEE’s指数(P<0.05)(图3中C和D)。核磁共振仪测定小鼠体成分的结果表明,与HFD组相比,北抗副拟杆菌CPCC 101229处理组(HFD+B组)的小鼠体脂率降低了10.9%(P<0.05)(图3中E和F)。各组的体重及体重变化如表3,其中,第8周,HFD+B组的体重变化是33.7±5.55%,HFD组的体重变化是62.1±7.46%,HFD+B组的体重变化比HFD组的低28.4%,ND组的小鼠的体重变化是26.2±7.56%;第8周,HFD+B组的LEE’s指数是364.3±10.76,HFD组的LEE’s指数是383.1±4.29,HFD+B组的LEE’s指数比HFD组的低18.8,ND组的LEE’s指数357.6±13.38;第8周,HFD+B组的体脂率是18.6±3.49%,HFD组的体脂率是28.7±4.26%,HFD+B组的体脂率指率比HFD组低10.1%,ND组的体脂率是15.7±1.63%;第8周,HFD+B组的瘦肉率是66.6±4.14%,HFD组的瘦肉率58.4±4.33%,HFD+B组的瘦肉率比HFD组的高8.2%,ND组的瘦肉率是69.9±2.44%。

表3、各组的体重及体重变化

注:同行数据肩表不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

8.2由图4可知,与HFD组相比,北抗副拟杆菌CPCC 101229显著(P<0.05)降低小鼠空腹血糖浓度(图4中A)、胰岛素水平(图4中B)、瘦素水平(图4中C)。此外,北抗副拟杆菌CPCC 101229显著(P<0.05)提高口服葡萄糖的耐受性(图4中A)。其中,第8周,HFD+B组的小鼠空腹血糖是6.5±0.564mM,HFD组的小鼠空腹血糖是7.7±0.68mM,HFD+B组的小鼠空腹血糖比HFD组的空腹血糖低1.2mM,第8周,ND组的小鼠空腹血糖是5.8±0.63mM;第8周,HFD+B组的小鼠胰岛素含量是0.73±0.480ng/mL,HFD组的小鼠胰岛素含量是2.48±0.998ng/mL,HFD+B组的小鼠胰岛素含量比HFD组胰岛素低1.75ng/mL,第8周,ND组的小鼠胰岛素水平是0.58±0.217;第8周,HFD+B组的小鼠瘦素含量是1227±720pg/mL,HFD组的小鼠瘦素含量是5250±2178pg/mL,HFD+B组的小鼠瘦素含量比HFD组的低4023pg/mL,第8周,ND组的小鼠瘦素水平是726±239pg/mL。

8.3与HFD组相比,北抗副拟杆菌CPCC 101229显著(P<0.05)降低血清中甘油三酯(图5中A)、总胆固醇(图5中B)、低密度脂蛋白胆固醇(图5中C)、谷草转氨酶(图5中D)和谷丙转氨酶(图5中E)水平。因此,北抗副拟杆菌CPCC101229可以改善高脂引起的血脂异常代谢。其中,第8周,HFD+B组的小鼠血清中甘油三酯含量是1.15±0.30mmol/L,HFD组的小鼠血清中甘油三酯含量是1.56±0.53mmol/L,HFD+B组的小鼠血清中甘油三酯含量比HFD组低0.41mmol/L,第8周,ND组的小鼠血清中甘油三酯含量是1.13±0.18mmol/L;第8周,HFD+B组的小鼠血清中总胆固醇含量是7.5±0.47mmol/L,HFD组的小鼠血清中总胆固醇含量是8.2±0.22mmol/L,HFD+B组的小鼠血清中总胆固醇含量比HFD组低0.7mmol/L,ND组的小鼠血清中总胆固醇含量是6.2±0.30mmol/L;第8周,HFD+B组的小鼠血清中低密度脂蛋白胆固醇含量是0.6±0.12mmol/L,HFD组的小鼠血清中低密度脂蛋白胆固醇含量是1.0±0.20mmol/L,HFD+B组的小鼠血清中低密度脂蛋白胆固醇含量比HFD组低0.4mmol/L,ND组的小鼠血清中低密度脂蛋白胆固醇含量是0.8±0.11mmol/L;第8周,HFD+B组的小鼠血清中谷草转氨酶含量是9.2±2.55U/L,HFD组的小鼠血清中谷草转氨酶含量是12.2±2.68U/L,HFD+B组的小鼠血清中谷草转氨酶含量比HFD组的低3.0U/L,ND组的鼠血清中谷草转氨酶含量是8.4±3.15U/L;第8周,HFD+B组的小鼠血清中谷丙转氨酶含量是6.7±0.56U/L,HFD组的小鼠血清中谷丙转氨酶含量是9.4±2.52U/L,HFD+B组的小鼠血清中谷丙转氨酶含量比HFD组的低2.7U/L,ND组的小鼠血清中谷丙转氨酶含量是5.9±1.54U/L。

由图6可知,与HFD组相比,北抗副拟杆菌CPCC 101229显著(P<0.05)降低肝脏中甘油三脂(图6中A)和游离脂肪酸的含量(图6中B)。其中,第8周,HFD+B组的小鼠肝脏中甘油三脂含量是14.5±2.95μmol/g组织,HFD组的小鼠肝脏中甘油三脂含量是17.9±2.05μmol/g组织,HFD+B组的小鼠肝脏中甘油三脂含量比HFD组的低3.4μmol/g组织,ND组的小鼠肝脏中甘油三脂含量14.2±3.08μmol/g组织;第8周,HFD+B组的小鼠肝脏中游离脂肪酸含量是3.6±1.04μmol/g组织,HFD组的小鼠肝脏中游离脂肪酸含量是5.1±1.45μmol/g组织,HFD+B组的小鼠肝脏中游离脂肪酸含量比HFD组低1.5μmol/g组织,ND组的小鼠肝脏中游离脂肪酸含量3.5±1.47μmol/g组织。另外,肝脏HE染的结果表明,HFD+B组肝脏中脂肪染明显比HFD组脂肪应证了北抗副拟杆菌CPCC 101229降低肝脏具有甘油三脂的作用(图6中C)。

综上所述,北抗副拟杆菌CPCC 101229可以显著改善高脂饮食诱导肥胖小鼠的肥胖、胰岛素抵抗、脂代谢紊乱等。本发明结果不仅揭示了,北抗副拟杆菌CPCC101229缓解肥胖和代谢紊乱中的作用,而且可以在临床上推广应用。

以上对本发明进行了详述。对于本领域技术人员来说,在不脱离本发明的宗旨和范围,以及无需进行不必要的实验情况下,可在等同参数、浓度和条件下,在较宽范围内实施本发明。虽然本发明给出了特殊的实施例,应该理解为,可以对本发明作进一步的改进。总之,按本发明的原理,本申请欲包括任何变更、用途或对本发明的改进,包括脱离了本申请中已公开范围,而用本领域已知的常规技术进行的改变。按以下附带的权利要求的范围,可以进行一些基本特征的应用。

序列表

<110> 中国医学科学院医药生物技术研究所

<120> 一种副拟杆菌及其在改善肥胖或其代谢相关疾病中的应用

<130> GNCFH200611

<160> 1

<170> PatentIn version 3.5

<210> 1

<211> 1479

<212> DNA

<213> 北抗副拟杆菌(Parabacteroides beikangensis )

<400> 1

gatgaacgct agcgacaggc ttaacacatg caagtcgagg ggcatcgggg tgtagcaata 60

cactgccggc gaccggcgca cgggtgagta acgcgtatgc aacttaccta tcagagggga 120

atagcccggc gaaagtcgga ttaatgcccc ataaaacagg ggtcccgcat gggactattt 180

gttaaagatt catcgctgat agataggcat gcgttccatt aggcagttgg cggggtaacg 240

gcccaccaaa ccgacgatgg ataggggttc tgagaggaag gtcccccaca ttggaactga 300

gacacggtcc aaactcctac gggaggcagc agtgaggaat attggtcaat ggacgtgagt 360

ctgaaccagc caagtcgcgt gaaggaagaa ggttctatgg attgtaaact tcttttatac 420

gggaataaag tgcatcacgt gtggtgtttt gtatgtaccg tatgaataag catcggctaa 480

ctccgtgcca gcagccgcgg taatacggag gatgcgagcg ttatccggat ttattgggtt 540

taaagggtgc gtaggttgtt ttttaagtca gcggtgaaag tttgtggctc aaccataaaa 600

ttgccgttga aactggaaga cttgagtgtg tttgaggtag gcggaatgcg tggtgtagcg 660

gtgaaatgca tagatatcac gcagaactcc gattgcgaag gcagcttact aaaccataac 720

tgacactgaa gcacgaaagc gtggggatca aacaggatta gataccctgg tagtccacgc 780

agtaaacgat gattactagg agtttgcgat agacagtaag ctctacagcg aaagcgttaa 840

gtaatccacc tggggagtac gccggcaacg gtgaaactca aaggaattga cgggggcccg 900

cacaagcgga ggaacatgtg gtttaattcg atgatacgcg aggaacctta cccgggtttg 960

aacgtagtcg gaccggcctt gaaagaggcc ttctagcaat agctgattac gaggtgctgc 1020

atggttgtcg tcagctcgtg ccgtgaggtg tcggcttaag tgccataacg agcgcaaccc 1080

ttatcactag ttactaacag gtaaagctga ggactctggt gagactgcca gcgtaagctg 1140

tgaggaaggt ggggatgacg tcaaatcagc acggccctta catccggggc gacacacgtg 1200

ttacaatggc atggacaaag ggcagctaca cagcgatgtg atgctaatct ccaaaccatg 1260

tctcagttcg gatcggagtc tgcaactcga ctccgtgaag ctggattcgc tagtaatcgc 1320

gcatcagcca tggcgcggtg aatacgttcc cgggccttgt acacaccgcc cgtcaagcca 1380

tgggagccgg gggtacctga agtccgtaac cgcgaggatc ggcctagggt aaaactggtg 1440

actggggcta agtcgtaaca aggtagccgt accggaagg 1479

本文发布于:2024-09-23 01:33:58,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/tex/4/74806.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议