Diet modulates cecum bacterial diversity and physiological phenotypes across the BXD mouse genetic reference population
Notice bibliographique
Résumé
The BXD family has become one of the preeminent genetic reference populations to understand the genetic and environmental control of phenotypic variation. Here we evaluate the responses to different levels of fat in the diet using both chow diet (CD, 13-18% fat) and a high-fat diet (HFD, 45-60% fat). We studied cohorts of BXD strains, both inbred parents C57BL/6J and DBA/2J (commonly known as B6 and D2, respectively), as well as B6D2 and D2B6 reciprocal F1 hybrids. The comparative impact of genetic and dietary factors was analyzed by profiling a range of phenotypes, most prominently their cecum bacterial composition. The parents of the BXDs and F1 hybrids express limited differences in terms of weight and body fat gain on CD. In contrast, the strain differences on HFD are substantial for percent body fat, with DBA/2J accumulating 12.5% more fat than C57BL/6J (P < 0.0001). The F1 hybrids born to DBA/2J dams (D2B6F1) have 10.6% more body fat (P < 0.001) than those born to C57BL/6J dams. Sequence analysis of the cecum microbiota reveals important differences in bacterial composition among BXD family members with a substantial shift in composition caused by HFD. Relative to CD, the HFD induces a decline in diversity at the phylum level with a substantial increase in Firmicutes (+13.8%) and a reduction in Actinobacteria (-7.9%). In the majority of BXD strains, the HFD also increases cecal sIgA (P < 0.0001)-an important component of the adaptive immunity response against microbial pathogens. Host genetics modulates variation in cecum bacterial composition at the genus level in CD, with significant quantitative trait loci (QTLs) for Oscillibacter mapped to Chr 3 (18.7-19.2 Mb, LRS = 21.4) and for Bifidobacterium mapped to Chr 6 (89.21-89.37 Mb, LRS = 19.4). Introduction of HFD served as an environmental suppressor of these QTLs due to a reduction in the contribution of both genera (P < 0.001). Relations among liver metabolites and cecum bacterial composition were predominant in CD cohort, but these correlations do not persist following the shift to HFD. Overall, these findings demonstrate the important impact of environmental/dietary manipulation on the relationships between host genetics, gastrointestinal bacterial composition, immunological parameters, and metabolites-knowledge that will help in the understanding of the causal sources of metabolic disorders.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».