肠道菌群功能与影响因素研究进展

人体肠道作为一种营养丰富的天然环境有多达100兆个微生物,其中绝大多数存于结肠内,密度接近1011~1012/m L。人类肠道内的微生物多样性是微生物菌落和宿主共同进化的结果,自然选择和进化使肠道菌群与宿主处于一种动态平衡且稳定的关系。文章综述了肠道菌群对宿主可能产生的影响以及引起肠道菌群发生改变的某些因素,肠道微生物影响宿主的代谢、营养吸收、免疫功能以及神经功能调节,而饮食及其他条件又能引起肠道菌群的改变。深入分析肠道菌群的具体结构、探索不同微生物在宿主体内究竟发挥着怎样的作用以及如何充分利用微生物的不同特性改善人类健康应成为今后研究的重点方向。     

microRNA 对宿主和肠道微生物互作的调控

摘要:肠道内环境是宿主和肠道微生物菌群互作的结果,肠道菌群一方面通过抗原物质调节肠道组织的免疫稳定,另一方面,肠道菌群参与糖、脂、蛋白质代谢,产生的代谢产物能够调控细菌营养代谢、群体结构和肠道组织的营养吸收等。microRNA是宿主细胞内调控基因表达的重要因子,肠道微生物菌群不仅调控宿主mRNA的转录,同时也影响某些基因的转录后修饰。研究表明,肠道菌群通过与宿主肠道组织互作,调节肠上皮组织内某些参与炎症应答和屏障功能的microRNA 的表达。本文介绍了肠道微生物与宿主互作的基本内容,对microRNA在肠道微生物与宿主互作和肠道健康中的调节进行综述。     

基于高通量测序技术马肠道菌群研究进展

马肠道非常发达,其中定居着丰富又复杂的微生物菌群,这些微生物在宿主的生理、代谢、营养和免疫功能等方面有着重要作用.基于高通量测序的宏基因组学技术和分析手段的改进,对复杂环境中微生物的研究更加方便、透彻.本文就基于高通量测序的宏基因组技术在马肠道核心菌群、不同肠道段菌群结构、不同因素对肠道菌群结构的影响,以及马肠道微生物...     

动物宿主——肠道微生物代谢轴研究进展

肠道中栖息着数量庞大且复杂多样的微生物菌群,在维持宿主肠道微环境稳态中发挥重要作用。微生物菌群可以利用宿主肠道的营养素,发酵产生代谢产物,与宿主机体形成宿主—微生物代谢轴(host-microbe metabolic axis)。该代谢轴既能影响营养素吸收和能量代谢,又可调控宿主各项生理过程。本文主要阐述宿主-肠道微生物代谢轴的概念、肠-肝轴、肠-脑轴、肠道微生物与宿主肠道代谢轴的互作以及对机体健康的影响。     

哺乳动物肠道微生物与碳水化合物的互作及其影响

肠道微生物具有调节宿主营养、免疫以及能量代谢等生理功能。饮食是影响哺乳动物的肠道微生物的一个重要因素。碳水化合物是哺乳动物食物能量的主要来源,因此研究肠道微生物与碳水化合物的代谢之间的关系及其影响具有重要意义。基于近年相关研究,本文从碳水化合物对肠道微生物组成的影响、肠道微生物对碳水化合物的代谢机制以及碳水化合物发酵产物短链脂肪酸对宿主的影响3个方面进行了综述。研究表明,肠道微生物可用于发酵的碳水化合物类型主要是抗性淀粉和非淀粉多糖;不同类型的碳水化合物会导致肠道菌群发生适应性变化;复杂多糖发酵产生的短链脂肪酸在调节宿主能量平衡和免疫应答方面发挥了重要作用。总结近年来相关研究,可加深对肠道菌群对宿主碳水化合物代谢贡献的理解,为哺乳动物机体健康状况的营养调控策略提供参考。     

从肠道菌群角度认识阿尔茨海默病的潜在发病机制

过去10年中,人们逐渐认识到肠道微生物群的多样性及菌群平衡在维护宿主健康中发挥的作用。肠道微生物及其代谢产物通过一系列的生化、免疫和生理功能环节与宿主进行交流,从而影响宿主的稳态和健康。阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种复杂的神经退行性疾病,其易感性和发展过程受年龄、遗传和表观遗传等因素的影响。研究发现,肠道微生物群的紊乱(组成改变和易位)与神经系统疾病(AD)有关,胃肠道通过肠脑轴与中枢神经系统进行沟通,包括对神经的直接作用、内分泌途径和免疫调控方式。动物模型、粪便菌群移植及益生菌干预为肠道菌群与AD的相关性提供了证据。外漏的细菌代谢产物可能直接损害神经元功能,也可能诱发神经炎症,促进AD的发病。本文主要综述了肠道微生物群与AD的关联和作用机制,以期为通过改善肠道菌群结构预防AD的可能干预措施提供依据。     

鱼类肠道微生物与宿主免疫系统相互作用研究进展

鱼类肠道中存在大量微生物,对于维持宿主健康具有重要作用。鱼类免疫系统能够监视并调控肠道微生物组成,维持肠道菌群稳态。同时,鱼类肠道共生微生物调节鱼类免疫系统,抑制病原微生物的过度增殖,保证宿主的健康。本文回顾了鱼类肠道微生物与宿主免疫系统相互作用的研究进展,重点介绍了宿主免疫系统识别肠道微生物、塑造肠道菌群以及益生菌对宿主免疫和肠道菌群的调控等,提出了理想的益生菌应该来自动物自身胃肠道,生产中应谨慎选用非宿主来源的益生菌,以期为推动鱼类肠道功能微生物开发和应用提供理论支撑。     

肠道菌群与胆汁酸代谢的互相作用

肠道菌群是胃肠道的多种共生细菌和其他微生物的统称,是一个复杂而动态的微生物生态系统,有数十万亿个微生物。胆汁酸是胆汁的主要成分,由肝脏中的胆固醇合成并释放到肠道中以帮助消化吸收膳食脂肪。肠道菌群在胆汁酸代谢中发挥着重要作用,它借助胆盐水解酶和类固醇脱氢酶等通过脱氢、脱羟基和脱硫等作用改变胆汁酸池的组成;随后通过影响胆汁酸受体(如法尼醇X受体)再反馈调节胆汁酸代谢。此外胆汁酸可通过破坏细菌细胞膜和损伤DNA等抑制细菌的生长而直接改变肠道菌群结构,也可通过其受体间接改变肠道菌群结构。越来越多的研究揭示了肝脏胆汁酸和肠道菌群在调节宿主健康和疾病中的相互作用。因此,了解肠道菌群和胆汁酸代谢之间的相互作用对维持宿主健康具有重要意义。本文就胆汁酸的基本代谢过程以及其与肠道菌群的相互作用作一综述。     

肠道微生物体外模型研究进展

随着分子微生态学,特别是高通量测序技术的发展,人类对肠道微生物的作用有了新的突破性认识。我们现在了解到人体和动物消化道系统中生长着大量的细菌,肠道中细菌的总数量甚至高出人体细胞总数的十倍。肠道微生物的菌群多样性受到多种因素的影响。其中环境和宿主的遗传背景在决定肠道菌群结构和组成方面各自起到50％的作用。     

蜜蜂肠道菌群定殖研究进展

肠道菌群在其宿主健康中发挥着各种各样的重要功能。蜜蜂是高度社会化的昆虫,其肠道菌群与大多数昆虫明显不同,由兼性厌氧和微好氧的细菌组成,具有高度保守性和专门的核心肠道微生物群。近年来的研究表明,蜜蜂肠道微生物群在代谢、免疫功能、生长发育以及保护机体免受病原体侵袭等方面起着重要作用,并已证实肠道微生物在蜜蜂健康和疾病中起着重要作用,肠道微生物群的破坏对蜜蜂健康会产生不利影响。本文综述了蜜蜂肠道菌群的特征及菌群定殖研究进展,介绍了蜜蜂的日龄、群体、季节等对蜜蜂肠道菌群定殖的影响,探讨了宿主的功能和新陈代谢对肠道菌群的影响。     

肠道微生物菌群对脑及行为的影响

肠道微生物菌群组成的变化对正常生理的影响及其在疾病中的作用逐渐成为研究热点。肠道微生物菌群通过脑肠轴影响宿主生理学的各个方面,包括脑-肠交流、脑功能甚至行为。对无菌动物、被致病细菌感染的、使用益生菌或用抗生素药物的动物研究表明,肠道微生物菌群可以调节宿主焦虑样症状及行为。研究表明对肠道微生物菌群的调节可能是治疗复杂中枢神经系统失调症的新策略。     

肠道菌群与大脑相互作用的研究进展

定植于宿主肠道中的微生物参与了宿主多种生理功能以及相关疾病的发生。一个新的医学研究热点在近年内逐渐被关注,肠道菌群可通过主要由神经—内分泌介导的肠—脑轴(gut-brain axis,GBA)与大脑进行双向式交流。GBA不仅实现了肠道菌群对大脑发育和功能的影响,也促使大脑对肠道菌群结构和多样性的改变成为可能。本文旨在对肠道菌群与大脑相互作用的研究进展作一综述,以期为肠道和大脑功能领域的研究以及重要相关疾病的治疗策略提供理论依据。     

肠道微生物调控宿主食欲的研究进展

肠道微生物与宿主代谢相互作用,可调节机体的生理功能。宿主机体中存在"微生物-肠道-大脑轴",肠道菌群可通过多种途径影响中枢神经系统,进而对宿主摄食等行为产生影响。食物中不易被宿主消化吸收的膳食纤维等营养物质,被肠道微生物发酵可产生多种代谢产物,这些代谢产物作为信号分子可通过不同途径介导中枢神经系统,进而调控宿主食欲。本文主要综述了肠道微生物及其代谢产物对中枢神经系统与宿主食欲的影响及其可能的调控途径与机制,以加深肠道微生物在调控宿主食欲方面的新认识。     

肠道菌群在蜜蜂健康与疾病中的作用研究进展

蜜蜂是重要的经济昆虫,在农作物授粉和维持生态平衡等方面扮演了重要角色。随着生态环境的逐步恶化,蜜蜂极易受到寄生虫、农药、抗生素和病原微生物等的危害。肠道作为蜜蜂的重要免疫器官,在抵抗外源刺激等方面具有不可替代的作用。而肠道菌群作为肠道的重要组成部分,对蜜蜂的健康有着至关重要的影响。其拥有高度保守和专门的核心微生物群,主要由九大类细菌组成。近年来,有关肠道菌群的研究主要集中在新陈代谢、免疫防御、生长发育等方面。肠道菌群不仅可以帮助宿主消化和制造营养素,还可维持宿主体内能量稳态,其对蛋白质的代谢也使菌群丰度增加。越来越多的证据表明,肠道菌群紊乱会导致蜜蜂健康受损,其多样性对宿主健康和疾病影响甚广。因此,肠道菌群成为近年来微生物学领域研究的焦点。主要综述了蜜蜂属、熊蜂属等主要传粉蜂类肠道菌群的组成及其在健康与疾病中的作用,为深入了解传粉昆虫肠道菌群功能提供参考。     

鸡肠道微生物菌群的建立发育、分布和生理学意义

鸡的胃肠道具有复杂的微生物菌群,该微生物菌群与宿主的肠道和整体健康密切相关,为了全面揭示鸡肠道微生物菌群的组成及其功能,本文对鸡肠道微生物菌群的建立发育、各肠段群落的分布及其生理学意义进行综述,从而为鸡肠道功能菌株的分离及有效利用,合理调控微生物菌群-宿主相互作用,提高饲料转化率和改善肠道健康提供理论依据。     

原麝和林麝冬夏两季粪便真菌菌群多样性

肠道微生物群对宿主健康的影响取决于饮食环境和宿主等因素.本研究通过Illumina MiSeq平台对冬、夏两季林麝和原麝粪便真菌ITS1区段进行测序,探究原麝和林麝肠道真菌菌群结构特性及季节因素对其多样性的影响.结果 表明,林麝和原麝肠道真菌组成中子囊菌门Ascomycota均为优势菌门,它们的相对丰度随物种和季节因素...     

单胃动物肠道微生物菌群与肠道免疫功能的相互作用

动物胃肠道栖息着大量的微生物,这些微生物及其代谢产物在营养、免疫等方面对宿主的健康有重要的意义。近年来研究发现肠道微生物与免疫系统间存在密切的交流和互作机制,尽管肠道共生菌具有定植抑制效应,但肠道微生物也可通过其特定组分刺激免疫细胞如Tregs细胞、Th17细胞的分化,肠道菌群的紊乱可能导致细菌移位、肠道屏障功能损伤,影响机体健康。宿主免疫系统可通过分泌多种免疫效应因子如MUC、sIgA、ITF、RegIIIγ、α-防御素等调节肠道微生物的分布和组成,调节肠道菌群的稳态。本文综述了单胃动物肠道微生物菌群的组成,深入探讨了肠道微生物菌群与动物肠道免疫功能之间的相互作用。     

饮食与肠道菌群关系的研究进展

人体肠道内含有大量的微生物,直接参与了机体的各种代谢活动,与人体健康密切相关。研究显示肠道菌群的构成和稳定受到诸多宿主和环境因素的影响,其中饮食因素起着至关重要的作用。特别是西方高脂饮食方式造成肠道菌群结构改变,从而导致一些慢性、非传染性和免疫相关性疾病的发生。在过去的几十年中,肠道菌群在人体健康中的作用越来越受到关注。不同饮食结构可以对肠道菌群的组成和多样性产生重要的影响。在这篇综述中,我们总结了肠道微生物与人体健康之间的关系以及益生菌在饮食中的作用,为指导和建立健康饮食结构提供理论指导,为相应疾病的防治提供参考。     

昆虫与其肠道菌群互作机理的研究进展及其在害虫管理中的应用前景

昆虫肠道中栖息着真菌、病毒、细菌、原生动物和古菌等种类繁多、数量庞大的微生物,总称为肠道微生物群。其中,细菌是最主要的类群,统称为肠道菌群。一方面,肠道菌群广泛参与了宿主昆虫的生长发育、免疫防御与器官稳态维持、抗药性的产生、逆境抗性和社会行为等众多关键生理过程。另一方面,昆虫的肠道免疫系统中有一套精细的调控机制来维持宿主与其肠道菌群之间的共生关系。高通量测序技术与组学技术的发展和应用极大地促进了对昆虫体内微生物群的结构与功能的认识和理解,并明显提高了人类对昆虫微生物资源的利用能力。本文综合介绍了关于昆虫肠道菌群的组成、功能及其与宿主互作机理等方面的研究现状,并在此基础上对昆虫耐受与调控其肠道菌群稳态的机理研究及其相关的应用前景进行了展望。     

宿主遗传因素对肠道菌群的影响

随着高通量测序技术的发展,人们逐渐认识到肠道菌群与人类的健康和疾病密切相关,并发现肠道菌群受很多因素的影响。除了研究传统饮食和药物对肠道菌群的改变外,近年来,科学家也开始注重遗传因素在塑造肠道菌群中的作用。遗传因素可决定宿主的饮食偏好、肠道的生理结构、肠道屏障功能和免疫功能等,而这些都直接与肠道菌群相互作用,参与肠道微生态平衡的构建和稳定。因此,在研究肠道菌群与疾病发生相关性的过程中也需要考虑遗传因素的重要性。随着基因敲除、无菌小鼠和菌群移植等实验技术的革新,以及主成分分析、数量性状基因座和全基因组关联性分析等大数据分析手段的提高,科学家能够深入研究宿主遗传基因与肠道菌群之间的关联性,从而证明宿主遗传基因在塑造肠道微生态的过程中具有重要作用。本文将首先简述肠道菌群与疾病发生之间可能存在的联系,然后从多方面综述遗传因素对肠道菌群的影响及主要的研究进展,从而为今后该领域的深入研究提供重要的指导,也为今后预防和治疗疾病提供新思路和新方法。