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新虫 (初入文坛)

[交流] 如何利用已知的知识,发现不一样的世界

最近中科院生物物理所刘志华团队在《Cell Research》上发表文章,发现肠菌促进胰岛素分泌的机制。该工作入选2019年Cell Research第七期封面论文。研究者综合已知的发现,提出自己的假说,并严密论证自己的观点(了不起,伟大!仰望!),今天我们学习一下的研究思路:

Cell Research:肠菌促进胰岛素的分泌

——Intestinal Lysozyme Liberates Nod1 Ligands From Microbes to Direct Insulin Trafficking in Pancreatic Beta Cells

期刊名:    cell resreach,IF17.2

发表时间:2019-7

技术平台:IF+IP

材  料:    GF小鼠、SPF级小鼠、myd88 -/-小鼠 、Rip2-/-小鼠、Nod1-/-小鼠、Lyz1−/− GF小鼠、Lyz1−/− 小鼠

                   NS-1 832/13 cells、HEK293T cells

研究背景:2型糖尿病与肠菌结构异常相关,进一步发现肠菌影响胰岛素分泌囊泡在胰岛beta细胞中的分布,NOD1受体在胰岛素耐受性,胰岛beta细胞影响胰岛素分泌,本文主要是探究肠道菌促使胰岛素囊泡的成熟与分泌的机制的。


已知条件:

基因Rip2和Nod1影响胰岛分泌

通过组学分析,发现L. plantarum菌及其代谢产物iE-DAP,影响胰岛分布

溶菌酶影响胰岛分布

求证:肠菌促进胰岛素分泌的机制


思路:      

证明肠道菌群的必要性(GF VS WT)

证明因Rip2和Nod1的必要性及相关性

(找到Rip2和Nod1的相互作用机制)

证明肠菌代谢产物的充分必要性

证明溶菌酶的必要性

整理“溶菌酶-肠菌代谢产物-Rip2和Nod1”的逻辑关系,并提出假说

方案设计:

比较无菌小鼠与SPF小鼠胰岛细胞。观察胰岛分泌情况

用WT小说和基因敲除小鼠(myd88 -/-和Rip2-/-)。观察胰岛分泌情况

通过Rip2f/f, Ins2Cre, and Rip2beta-cko mice。观察胰岛分泌情况

根据Rip2的功能,找到Nod1基因;构建Nod1-/-小鼠及Nod1beta-cko小鼠。观察胰岛分泌情况

给GF小鼠添加细菌的代谢产物和其他物质;给GF移植某些细菌。观察胰岛分泌情况

用细胞系INS-1 832/13 cells加药物。观察胰岛分泌情况

用细胞系HEK293T cells和INS-1 832/13 cells。观察Nod1 and Rip2的相互作用

用Lyz1−/− GF小鼠,GF小鼠加药物,观测Nod1的活性和胰岛分泌情况

研究结果:

肠菌影响胰岛分布(胰岛b细胞)。

找到影响胰岛分泌的基因Rip2和Nod1。

证明了某肠菌是胰岛分泌的必要条件

证明Nod1 and Rip2的共同作用,是胰岛分泌的必要条件

证明溶菌酶,是胰岛分泌的必要条件

结论:胰岛beta细胞通过表达胞内细菌肽聚糖受体Nod1来感知肠道菌的配体信号,以协助胰岛素囊泡的顺势转运,促进胰岛素的分泌

总结:思路清晰,结论论证严密!
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