慢性精神应激对小鼠肠道芳香族氨基酸代谢的影响文献综述

 2022-12-24 13:05:36

开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)

1 背景

随着社会压力的日益加大,越来越多的人处于慢性精神应激状态。应激反应源于人体的自我保护机制,是在机体受到外界的不良因素刺激后,在没有发生特异的病理性损害前所产生的一系列非特异性应答反应。一般情况下,适应性的应激可以帮助机体有效的适应环境,从而更好的生存,但当机体长期已久的处于应激状态下,可能导致免疫能力、抗病能力下降,从而产生多种疾病,影响人们的正常生活。因此由慢性精神应激诱发的各种疾病受到了人们更多的关注。

芳香族氨基酸包括苯丙氨酸(Phe)、酪氨酸(Tyr)和色氨酸(Trp)。其中色氨酸和苯丙氨酸为必需氨基酸,酪氨酸可由苯丙氨酸代谢得到。色氨酸是一种必需氨基酸,在20种常见的氨基酸中,色氨酸的分子质量最大。尽管色氨酸是蛋白质和细胞中最不丰富的氨基酸,但它是大量微生物和宿主代谢物的生物合成前体。色氨酸有三条代谢途径,一条经肠道菌群直接代谢,产物为吲哚衍生物,包括吲哚-3-乙酸,吲哚-3-丙酸,吲哚-乙醛和吲哚-丙烯酸等;一条为犬尿氨酸途径,代谢产物有六种,分别为3-羟基-2-氨基苯甲酸、黄原酸、犬尿氨酸、3-羟基犬尿氨酸、氨基苯甲酸和苏氨酸;一条为5-羟色胺途径,代谢产物有两种,分别为5-羟色胺和5-羟基吲哚乙酸。5-羟色胺是色氨酸通过羟化酶2产生的一种重要的神经递质。超过90%的5-羟色胺是在肠道中产生的。色氨酸和犬尿氨酸能通过血脑屏障,对神经递质的代谢有显著的影响。酪氨酸主要的代谢产物分别是多巴胺、3-甲氧酪胺、高香草酸、对羟苯基乙酸、对羟苯基丙酸、对羟苯基乳酸。上述代谢产物在中枢神经系统中具有调控精神活动、情绪反应、体温调节和学习记忆等功能。

有研究表明精神应激可提高内脏敏感度,主要表现在胃肠道上,可能会导致炎症性肠病,肠道免疫,肠易激综合征,从而改变人体正常的生理生化功能,影响相关物质的代谢。同时,慢性精神应激会影响肠道菌群的丰度,肠道菌群对宿主生理功能有着重要影响,包括代谢和营养平衡,免疫系统的成熟和激活,甚至是大脑活动。这些效应是由细胞相互作用和由微生物产生或宿主分子转化得来的代谢产物介导的。肠道菌群被认为是一个真实存在的内分泌器官,其产生的分子能够与宿主的生理机能相互作用并在局部和远的层面引发反应。任何干扰宿主-肠道菌群稳态平衡的手段都可能是疾病发病机制的起始或强化因素。大量的代谢物驱动着宿主和它的菌群之间的稳态平衡。

由于芳香族氨基酸的代谢受到病理状态的影响,可以采用色氨酸,酪氨酸及其代谢产物作为临床诊断和预后的生物标志物。芳香族氨基酸及其代谢物的生物学效应以及疾病状态下的改变可能是治疗的靶点。

本实验通过对比慢性精神应激小鼠和正常小鼠肠道中芳香族氨基酸代谢物的浓度,寻找在慢性精神应激下,发生变化的芳香族氨基酸代谢产物,从而探讨慢性精神应激与肠道芳香族氨基酸代谢物的相关性。

2 拟开展的研究内容:

2.1 慢性应激模型的建立

慢性精神应激的动物模型主要包括约束应激模型、强迫游泳应激模型、慢性不可预见性温和应激模型等。考虑到实验的时间以及设备等因素,拟选用约束应激模型。将小鼠分为正常组和模型组两组,小鼠均为雌性,八周龄。适应性饲养一周后,将小鼠随机分为两组,每组8只,标号。给予正常且相同的饮食和饮水。模型组小鼠每天定时束缚4小时,期间绝食绝水。每天定时称量两组小鼠体重,并记录。共4周。

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