最近有小伙伴私信小云想要找肠道菌群方向的文献，小云在找文献时又发现了一本宝藏期刊——International Journal of Biological Macromolecules。这是一本研究天然大分子化学和生物方面的国际期刊，目前属于中科院1区Top期刊，最新影响7.7。年发文量5471，审稿速度也比较快（第一次决定时间，9天；审稿时间，64天；从提交到接收82天）。版面费4260美元，但是可以选择无版面费发表。最重要的是该期刊生信友好，只要文章提出生物大分子就可以投。
今天小云带来这篇文章又是一篇药食同源方向，作者研究了广东虫草多糖在改善高脂饮食诱导的肥胖和代谢疾病方面的潜在作用。通过肠道菌群分析、代谢组学和转录组学的方法，深入探讨了CGP如何通过调节肝脏组织中的代谢物和基因表达来改善肥胖和代谢疾病。文章干湿结合，是一个非常不错的设计，有这样一篇文章作为基础申报课题也是一个非常不错的选择。ps：小云也可以从课题设计到生信分析方面提供全方位的技术指导，有需要欢迎咨询哦~
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题目：广东虫草多糖干预饮食性肝脂肪变性小鼠肠道菌群、代谢物和基因之间的“串扰”
杂志：International Journal of Biological Macromolecules
影响因子：7.7
发表时间：2024.8
肥胖已成为代谢功能障碍相关疾病的常见和主要危险因素，进一步导 预期寿命和生活质量下降，并成为医疗保健系统的重大负担。研究发现多糖可以通过恢复高脂饮食诱导（HFDI）的肠道菌群失调，调节脂肪分解和脂肪生成相关基因和蛋白质的表达，从而有效缓解HFDI肥胖和代谢功能障碍疾病。广东虫草是中国的一种新型食用菌，已显示出许多积极的保健作用。作者从子实体中提取广东虫草多糖(CGP)，并研究了CGP改善高脂肪饮食诱导(HFDI)代谢疾病的机制。
研究思路
研究结果
广东虫草多糖的纯化及特性研究
在GC/MS系统上对CGP-W和CGP-S进行定性和定量分析。GC/MS结果显示，CGP-W和CGP-S由甘露糖、半乳糖、葡萄糖、核糖、鼠李糖、阿拉伯糖和木糖组成。通过SEM观察，CGP-W和CGP-S的形状为海绵状结构，呈链状或斑块状构型。
补充CGP可减少肥胖小鼠模型中的脂肪堆积
实验第8周，NHD组与其他两组的体重差异有统计学意义。CGP干预4周后，CGP组小鼠体重明显低于HFD组。给药CGP 8周后，肥胖小鼠腹股沟和附睾脂肪指数显著降低。棕色脂肪指数较HFD组显著提高。脂肪细胞直径明显减少。
棕色脂肪组织中TGR5的激活增加了能量消耗，减少了饮食引起的脂肪积累。作者发现与HFD组相比，CGP组Tgr5的mRNA表达水平在棕色脂肪和白色脂肪组织样本中显著上调。作者还分别分析了与棕色脂肪产热活性和白色脂肪相关的几个基因，结果表明，CGP通过调节产热活性和白色脂肪生成相关基因的表达，有效改善体重和脂肪积累，但不抑制能量摄入。
补充CGP可改善肥胖小鼠的糖耐量、高脂血症和肝脂肪变性
CGP干预8周后，高脂饮食小鼠血糖水平显著降低，血清中的TG、TC和LDL-C水平显著下降。表明CGP能有效改善高脂饮食小鼠的高脂血症。
此外，高脂饮食显著增加了ALT、AST和ALP的活性，而CGP组的这些酶活性显著降低。在肝脏组织方面，高脂饮食显著降低了肝脏指数，但CGP组肝脏指数较HFD组显著增加。肝组织HE染色显示，HFD组可见大量大的脂肪空泡(绿色箭头)，肝细胞形态不规则，肝索排列紊乱；而CGP组肝细胞排列规则紧密，肝索呈放射状排列，可见少量脂肪空泡。
补充CGP可调节肥胖小鼠肠道微生物失调
功能实验之后，作者研究了CGP肠道菌群的影响。对18份粪便样本进行16S rRNA基因测序和生信分析。
与HFD组相比，CGP组在微生物丰富度和物种多样性方面显著增加。在门水平上，HFD组优势菌门为拟杆菌门、厚壁菌门、变形菌门和疣微菌门;而厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidota)和放线菌门(Actinobacteria)是HFD组和CGP组的优势菌门。与NFD组相比，高脂饮食显著提高了厚壁菌门的相对丰度，降低了拟杆菌门的相对丰度。CGP干预8周后，有害菌门由拟杆菌门恢复为厚壁菌门。与HFD组相比，CGP组中拟杆菌门的相对丰度显著提高，而厚壁菌门的相对丰度显著降低。
采用线性判别分析效应量(LEfSe)来鉴定CGP处理后显著改变的独特微生物类群。其中，CGP处理显著提高了双歧杆菌科、双歧杆菌属、Bi. pseudolongum，Clostridiaceae， Clostridium和C. celatum。以上结果表明，CGP处理可调节肠道菌群失调。
补充CGP调节了粪便中胆汁酸成分的谱
根据靶向代谢组学数据，在15份粪便样本中共鉴定出63种胆汁酸。PCA显示了三个治疗组之间胆汁酸谱的差异聚类，表明CGP对胆汁酸成分的调节作用。与另外两组相比，8周的CGP干预显著提高了总胆汁酸水平。
从具体的胆汁酸成分来看，与HFD组相比，NHD组和CGP组有39种胆汁酸和22种胆汁酸发生了差异变化，共有11种差异胆汁酸成分。其中, CGP组6种胆汁酸水平显著高于HFD和NHD组，HFD组4种胆汁酸(CDCA-3S、GHCA、THCA和LCA-3S)水平较NHD和CGP组丰富，仅IALCA水平在NHD和CGP组较HFD组显著增强。在CGP组中，TCDCA水平显著下降至HFD组的53.65%，5种胆汁酸(TLCA-3S、DCA-3-OS、3β-HDCA、3β-DCA和IALCA)较HFD组增加5倍。这些结果表明，CGP促进胆汁酸的排泄并调节胆汁酸的组成，进一步减少胆固醇在肝组织中的蓄积。
补充CGP影响肝脏代谢特征
基于一次和二次质谱数据，共检测到2906种代谢物。PCA显示三组间代谢物在正离子和负离子模式下均有显著的差异聚类。与HFD组相比，NHD组和CGP组分别有510个和211个代谢物存在显著差异，两组间共有170个差异代谢物。其中，与HFD组相比，NHD组和CGP组分别有109个代谢物和60个代谢物水平显著降低和升高。
补充CGP改变了肝脏转录组
采用RNA-seq分析进一步分析CGP对高脂饮食诱导的肥胖小鼠的抗肥胖和降血脂作用。差异表达分析显示，在HFD与NHD的比较中，确定了1039个DEGs，HFD与CGP之间发现了624个DEGs，HFD与NHD和HFD与CGP之间共有224个DEGs。对224个共享DEGs进行了富集分析。结果表明，与对照组相比，细胞内脂肪酸延伸、内质网蛋白质加工、不饱和脂肪酸生物合成和胆固醇代谢显著富集。
文章小结
这篇文章从药食同源切入，结合了生理生化指标分析、肠道菌群分析、代谢组学、转录组学以及相关性分析等多种研究方法，评估CGP对肥胖和相关代谢疾病的影响，为开发新的功能性食品提供了科学依据。文章思路设计非常清晰，作为毕业课题设计也是一个不错的选择。感兴趣的小伙伴可以联系小云，思路设计、生信分析小云都可以帮你一站搞定~
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