微生物胆碱代谢抑制剂的筛选文献综述

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）

心血管疾病是世界范围内的首位死因，其与肠道菌群有关，实际上是由肠道微生物参与合成的代谢参物介导的，包括氧化三甲胺、尿毒素、短链脂肪酸、植物雌激素、花色素苷、胆汁酸与脂多糖等。这些肠道微生物合成的代谢产物对于维持健康的心血管功能起关键作用：一旦失调，可引发心血管疾病。深入了解肠道菌群代谢产物功能与动态变化，对发现机制性、预测性的生物标记物至关重要。本实验是为了筛选抑制微生物-奇异变形杆菌的胆碱代谢的抑制剂。

关于心血管疾病的治疗，已近有很多的报道提出不同的实验方向以及科研进展，其中包括调节肠道菌群结构，菌群代谢以及菌群代谢物研究，降低氧化三甲胺的水平，合理调节饮食等来预防和治疗心血管疾病。

近期研究发现，依赖肠道微生物的胆碱代谢产物氧化三甲胺 (Trimethy1amine—Noxide，TMAO)在心血管疾病发生、发展 中起着重要作用 ，其中患者血浆TMAO水平升高与心血管疾病呈 明显正相关 ，经研究表明高水平的血浆 TMAO导致主要 良心血管事件发生率增加 。同时，TMAO与心血管疾病动脉粥样硬化、高血压病、心功能不全的研究也备受关注。肠道微生物裂解多种含三甲胺基团的化合物以产生三甲胺（TMA）,其可进一步被肝脏黄素单氧化酶（FMO）氧化为氧化三甲胺（TMAO）。可被肠道微生物产生的TMA前体分子包括TMAO、胆碱（choline）、磷脂酰胆碱（phosphatidylcholine）、肉碱 （carnitine）、N,N,N-三甲基氨基丁酸、甜菜碱、N,N,N-三甲基氨基丁烯酸及甘油磷酸胆碱等，均广泛分布于动物膳食中。从膳食-肠道微生物-肝脏到TMAO 的生物合成组成一条多机体通路，包括胆碱-TMA裂解酶(cutC/D)，肉碱单氧化酶(cntA/B) ( 甜菜碱还原酶以及TMAO还原酶。人体肠道预计有数百可表达cutC/D 、cntA/B、或yeaW/X的菌株。如厚壁菌门( firmicutes) 、拟杆菌门( bacteroidetes) 、变

形菌门( proteobacteria) 及放线菌门( actinobacteria)，其中奇异变形杆菌Proteus mirabilis在有氧与无氧条件下均可表达cutC/D，因此可做为筛查TMA裂解酶抑制剂的菌株模型。

本实验以奇异变形杆菌为实验材料，通过几种治疗心血管疾病的药物来验证是否为抑制奇异变形杆菌的胆碱代谢这一途径的抑制剂。实验通过对比给药组和不给药组最后培养液中胆碱代谢物-三甲胺（TMA）的含量。

白藜芦醇是具有生物学多效性的多酚类物质，1939年 日本人高 冈从植 物 白藜芦 的根茎里提取 了这种物质，并命名 Resveratrol(RES)。1963年，Nonomura等 首先提 出 RES是某些治疗炎症、脂类代谢和 心脏 疾 病 等草 药的有 效 成 分。1992年 ，SiemannEH和 CreasyLL_2发现红葡萄酒中有较高含量的 RES是对 动脉 粥样硬 化有保 护作 用的主要成分 。近年来的研究表 明，RES是一种天然抗氧化剂、抗突变剂和抗炎剂 ，具有抗病毒，免疫调节等作用，其心血管系统保护作用得到 了流行病学及 动物和细胞生物学实验的支持。更为重要的是，一项研究表明，白藜芦醇（resveratrol），一种植物保卫素，可通过对ApoEminus;/minus; 小鼠肠道菌群的重组而降低其血清的TMAO水平及动脉粥样硬化。

但由于明 RES对各种微生物具有明显的抑制作用 ，并且研究发现，RES能抑制奇异变形杆菌迁徙生长和致病因子表达，呈剂量依赖性。琼脂平板培养皿中 RES浓度为 0．015mg／ml时，明显抑制迁徙生长，RES浓度为 0.06 mg／ml时，可完全抑制迁徙生长。再由白藜芦醇的物理性质可以知道，因为水中溶解度太小，所以它必须溶于有机溶剂，如DMSO。因此实验开始之前得做它的抑菌实验和有机溶剂DMSO是否影响生长实验。

丹参素(DSS)，是从丹参和甘西鼠尾草的根及根茎中分离出的一种生物活性物质。熔点 84～86℃，易溶于水，难溶于有机溶剂，稍溶于乙醇、甲醇。国内外的研究发现，丹参素具有多种药理活性，具有抗炎、调节脂质代谢、抑制血管平滑肌细胞增殖的作用, 其中对心血管系统的保护作用尤为突出。国内外对于丹参素心血管药理作用研究进展已近有了比较详细的研究，这里探寻丹参素是否对胆碱代谢有抑制作用，从而用于治疗心血管疾病。

川芎嗪对血小板体内外聚集均有明显抑制作用, 能改善血液流变性, 发挥活血的作用。研究发现, 川芎嗪能减轻主动脉内膜增厚程度, 降低泡沫细胞聚集, 保持中膜和平滑肌结构基本完整, 减少内皮细胞脱落并降低血脂水平, ，改善主动脉紊乱的形态结构; 川芎嗪还可降低血脂水平而维持内皮细胞正常的生理功能。研究还表明川芎嗪可通过抑制平滑肌增殖迁移、抗血小板聚集、抗氧化应激、下调炎症及黏附因子、保护内皮细胞等途径影响血管重塑从而在高血压及其动脉粥样硬化形成过程中扮演重要角色。川芎嗪易溶于热水、石油醚, 溶于氯仿、稀盐酸,微溶于乙醚。关于川芎嗪是否为胆碱代谢抑制剂，目前没有太多的实验。这里将进行奇异变形杆菌胆碱代谢的抑制实验。