论肝脏与肠道微生态系统的关系

论肝脏与肠道微生态系统的关系湖北省恩施医专生化教研室恩施４４５０００樊建设,唐由凯１肠道微生态系统微生态系统的概念是,在一定结构的空间内,正常微生物群,以其宿主的组织和细胞及其代谢产物为环境,在长期进化过程中形成的能独立进行物质,能量及基因交流的统一...     

按蚊肠道微生物及其在阻断疟疾传播上的应用

按蚊体内,尤其是中肠内定殖着大量的微生物群落。肠道菌群通过与按蚊的长期协同进化形成了相互依存的共生关系。肠道共生菌参与调节按蚊的多种生命活动,对于维持按蚊的健康发挥着重要作用,已经成为一个与宿主按蚊密不可分的重要"器官"。研究表明,肠道共生菌在按蚊物质代谢、营养、发育、生殖、免疫调控和免疫防御等生理过程中发挥着重要的调节作用。蚊虫是疟疾、登革、寨卡等多种疾病的传播媒介,而肠道共生菌对寄生虫和病毒在蚊虫肠道内的发育和感染具有重要影响,因此研究蚊虫与共生菌的相互作用有着重要的理论和实践意义。本文将对按蚊肠道共生菌的多样性、生物学功能、与宿主相互作用的机制及其在防治疟疾上的应用进展进行综述,并对未来的研究提出展望。     

昆虫肠道微生物的研究进展和应用前景

昆虫肠道的独特结构和理化性质为多种多样的微生物定殖提供了特殊环境,肠道微生物的群落组成与宿主昆虫的生长发育、代谢繁殖等生命活动密切相关。种类丰富多样、生态位分布广泛的昆虫体内含有大量特化的肠道微生物群落,经过长期协同进化形成的共生关系具有多方面无可替代的优势。这种相对稳定的共生关系对昆虫整个生命周期具有极其重要的作用,肠道微生物不仅为宿主提供重要的营养物质、协助消化食物、提高宿主防御和解毒能力,还影响宿主昆虫的寿命、发育周期以及交配与繁殖能力等。同时,昆虫肠道微生物在农业、生态、医药以及能源环保等多个学科领域也显示出了巨大的应用前景。本文就昆虫肠道微生物群落的多样性、功能和影响肠道微生物生存因素,以及应用前景等方面进行综述,讨论了昆虫肠道微生物的最新研究进展。     

肠道微生物群对肺部免疫微环境稳态影响的研究进展

肠道微生物群是与宿主共生的最大的微生态系统的重要组成部分,它们通过调节宿主的内分泌、代谢、神经和免疫微环境影响人体的多种基本功能。近年来,肠道微生物群对机体局部和远端免疫器官的影响引起了科学家们的广泛关注。肠道微生物和肺之间的相互作用被称为“肠-肺轴”,对肺部免疫微环境稳态的维持至关重要。研究表明,肠道微生物群失调与哮喘、肺炎和囊性纤维化等多种肺部疾病密切相关。本文将对肠道微生物群对肺部免疫微环境稳态的影响及在多种肺部疾病中的作用进行阐述,为临床通过调整肠道微生物群来治疗肺部疾病和维持肺部免疫微环境稳态提供理论依据。     

肠上皮与肠道微生物相互作用研究进展

肠道不仅是消化和吸收的主要场所,也是机体重要的免疫器官。人类肠道中存在着超过百万亿的微生物,其在漫长的自然选择及共同进化中与宿主形成了紧密的共生关系。肠上皮是先天免疫的一个组成部分,通过各种黏膜保护屏障将肠腔内容物与机体内环境分隔开。各种肠上皮细胞相互协调维持肠道内稳态,并与肠道微生物、肠黏膜免疫系统共同形成抵御肠腔内有害抗原的第一道防线。肠上皮作为肠道微生物和肠黏膜免疫系统相互作用的枢纽,在黏膜免疫防御体系中具有重要作用,本文就肠上皮与肠道微生物之间的相互作用进行综述,旨在深入理解肠上皮,为探索肠道相关疾病的治疗提供新思路。     

病毒感染对宿主肠道微生态的影响

肠道菌群对宿主免疫系统的建立和发育起着重要的作用,与宿主的生理、病理等密切相关,对机体抗病毒作用具有一定的影响。病毒感染影响宿主肠道微生物群落,进而影响宿主机体营养物质的代谢及细胞免疫功能。本研究着重综述病毒感染对宿主肠道微生态及免疫的影响。     

肠道微生物对肠道屏障功能完整性的维护机制研究概况

肠道微生物群是一个稳定且复杂的生态系统,可以通过形成菌膜屏障或促进肠道上皮细胞增殖分化等方式形成保护屏障,并在肠道病原菌感染和威胁期间维持和促进免疫稳态中起积极作用。本文重点叙述宿主-肠道微生物相互作用过程中抗病原菌感染的方式,以及肠道微生物参与合成抗菌化合物抵御肠道病原菌入侵和威胁的机制,为调控肠道微生物解决临床胃肠道疾病及其相关症状提供理论参考依据。     

病毒感染对宿主肠道微生态的影响

摘要：肠道菌群对宿主免疫系统的建立和发育起着重要的作用,与宿主的生理、病理等密切相关,对机体抗病毒作用具有一定的影响。病毒感染影响宿主肠道微生物群落,进而影响宿主机体营养物质的代谢及细胞免疫功能。本研究着重综述病毒感染对宿主肠道微生态及免疫的影响。     

膳食脂肪、肠道微生物与宿主健康的研究进展

作为三大主要营养物质之一,膳食脂肪为人体提供能量和营养。膳食脂肪摄入不当会破坏肠道微生物的稳态,影响宿主的代谢状况,增加慢性疾病发生的风险。建立疾病动物模型是研究肠道微生物与宿主健康的重要手段。文中综述了膳食脂质的数量和种类、肠道微生物和宿主代谢之间的相互作用及其可能的作用机制,阐述了基于不同的疾病动物模型,膳食脂质影响肠道微生物的结构和功能,以及对宿主代谢的调节,为深入了解膳食脂质、肠道微生态和宿主健康三者之间的关系提供了依据。     

肠道微生物群与药物相互作用的研究进展

药物的代谢是机体对药物处置过程的关键步骤,而肠道作为机体中重要的微生态系统,其在药物代谢方面的作用至关重要。肠道微生物群能够对各种药物等外源化合物进行生物转化、积累,并改变这些物质的活性和毒性,从而影响宿主机体对它们的反应。肠道微生物群与药物之间的相互作用相当复杂,亟待更多更加深入、全面的发掘和研究。近年来,随着人们对肠道微生物群代谢及其与药物互作关系,肠道菌-宿主共代谢认知的不断深化,越来越多的研究表明肠道微生物在药代动力学中扮演重要角色。本文通过调研、整理、归纳和总结国内外相关文献资料,对机体肠道微生物的分类、功能,几种常用药物对肠道微生物的影响以及肠道菌群对药物的代谢作用效果与几个主要的机制进行了梳理和综述,并讨论了微生物和药物之间的双向互作。有利于增进对微生物群影响药物疗效及其代谢途径和机制的了解,提高调控肠道微生物改善治疗的可能性,为指导临床合理用药、精准用药、个体化治疗、药物的评价和新药研发等提供科学参考。     

肠道微生物培养的研究进展及应用

肠道中栖居着组成复杂、功能多样的微生物群,这些微生物群在宿主免疫、营养吸收、代谢调节等方面发挥着重要作用。随着测序技术的快速发展,肠道微生物研究通过16S rRNA基因测序和宏基因组测序产生了大量的数据,其中许多未组装的序列成为微生物“暗物质”。近年来,不少研究利用多种不同微生物分离培养方法,结合高通量鉴定技术,从人、小鼠、猪肠道中分离了大量的微生物,丰富了菌株资源,为解析微生物“暗物质”以及后续肠道微生物功能和应用研究提供了基础和保障。尽管微生物的可培养性受到多种因素的影响,大部分微生物尚处于“未培养”的状态,但无论是病因研究还是生理和遗传特征的解析都离不开微生物实体资源的获取。肠道微生物的分离培养对微生物研究从关联分析向菌群功能验证、因果机制解析和功能菌株开发的深入研究具有重要意义。本文旨在探讨和综述影响微生物可培养性的因素,总结回顾肠道微生物的培养方法并阐述肠道微生物培养研究的进展,以期为肠道微生物培养研究提供新的视角。     

肠道微生物功能宏基因组学与代谢组学关联分析方法研究进展

近年来基于高通量基因测序的微生物组学研究极大加深了人们对微生物与健康和疾病关系的认识。然而基因测序方法不能直接测定微生物的功能活性,难以鉴定微生物中的关键功能分子,单独使用无法回答肠道微生物何种成员通过何种方式影响宿主等关键科学问题。单一组学研究弊端尽显,多组学联用势在必行。肠道微生物代谢组学以微生物群落所有小分子代谢物为研究对象,可发现肠道微生物随宿主病理生理变化的关键代谢物,为微生物组-宿主互作机制研究提供线索,成为微生物组学研究的重要补充。肠道微生物功能基因组学与代谢组学关联分析在宿主生理、疾病病理、药物药理等方面取得众多进展,展现良好应用前景。然而目前肠道微生物功能基因组学与代谢组学关联分析存在方法滥用、相关性结论与生物学知识相悖等突出问题。为帮助正确应用肠道微生物功能宏基因组学与代谢组学关联分析,本文综述了各种多组学数据整合分析方法的原理、优缺点与适用范围,并给出了应用建议。     

The gut microbiota and its interactions with cardiovascular disease

The intestine is colonized by a considerable community of microorganisms that cohabits within the host and plays a critical role in maintaining host homeostasis. Recently, accumulating evidence has revealed that the gut microbial ecology plays a pivotal role in the occurrence and development of cardiovascular disease (CVD). Moreover, the effects of imbalances in microbe–host interactions on homeostasis can lead to the progression of CVD. Alterations in the composition of gut flora and disruptions in gut microbial metabolism are implicated in the pathogenesis of CVD. Furthermore, the gut microbiota functions like an endocrine organ that produces bioactive metabolites, including trimethylamine/trimethylamine N-oxide, short-chain fatty acids and bile acids, which are also involved in host health and disease via numerous pathways. Thus, the gut microbiota and its metabolic pathways have attracted growing attention as a therapeutic target for CVD treatment. The fundamental purpose of this review was to summarize recent studies that have illustrated the complex interactions between the gut microbiota, their metabolites and the development of common CVD, as well as the effects of gut dysbiosis on CVD risk factors. Moreover, we systematically discuss the normal physiology of gut microbiota and potential therapeutic strategies targeting gut microbiota to prevent and treat CVD.     

Gut microbiota and immunity relevance in eubiosis and dysbiosis

Human gut is colonized by numerous microorganisms, in which bacteria present the highest proportion of this colonization that live in a symbiotic relationship with the host. This microbial collection is commonly known as the microbiota. The gut microbiota can mediate gut epithelial and immune cells interaction through vitamins synthesis or metabolic products. The microbiota plays a vital role in growth and development of the main components of human’s adaptive and innate immune system, while the immune system regulates host-microbe symbiosis. On the other hand, negative alteration in gut microbiota composition or gut dysbiosis, can disturb immune responses. This review highlights the gut microbiota-immune system cross-talk in both eubiosis and dysbiosis.     

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。     

益生菌调控幼龄畜禽消化道微生物研究进展

益生菌是一类对宿主(人类或动物)有益的活性微生物,包括细菌、真菌(如酵母)等,具有促进动物生长、提高免疫力的作用,是潜在的抗生素替代品。益生菌可能通过与动物消化道微生物互作来发挥益生作用,但具体机制仍不明确。综述了基于高通量测序技术研究益生菌调控幼龄畜禽(仔猪、雏鸡、反刍动物)消化道微生物群落组成的最新进展,并提出了未来研究方向,包括益生菌如何通过与消化道微生物互作影响其功能,益生菌对于幼龄畜禽不同健康状态下肠道微生物的影响,以及宿主因素如何影响益生菌对于幼龄畜禽消化道微生物的作用效果。     

Assessment of metabolic diversity within the intestinal microbiota from healthy humans using combined molecular and cultural approaches

The human gut harbours a wide range of bacterial communities that play key roles in supplying nutrients and energy to the host through anaerobic fermentation of dietary components and host secretions. This fermentative process involves different functional groups of microorganisms linked in a trophic chain. Although the diversity of the intestinal microbiota has been studied extensively using molecular techniques, the functional aspects of this biodiversity remain mostly unexplored. The aim of the present work was to enumerate the principal metabolic groups of microorganisms involved in the fermentative process in the gut of healthy humans. These functional groups of microorganisms were quantified by a cultural approach, while the taxonomic composition of the microbiota was assessed by in situ hybridization on the same faecal samples. The functional groups of microorganisms that predominated in the gut were the polysaccharide-degrading populations involved in the breakdown of the most readily available exogenous and endogenous substrates and the predominant butyrate-producing species. Most of the functional groups of microorganisms studied appeared to be present at rather similar levels in all healthy volunteers, suggesting that optimal numbers of these various bacterial groups are crucial for efficient gut fermentation, as well as for host nutrition and health. Significant interindividual differences were, however, confirmed with respect to the numbers of methanogenic archaea, filter paper-degrading and acetogenic bacteria and the products formed by lactate-utilizing bacteria.     

模式动物在共生微生物研究中的作用

共生微生物是一类定殖于宿主体表或体内, 可执行宿主本身无法完成的功能, 并依赖于宿主所提供的生长环境的微生物。众多研究表明, 人体肠道共生微生物与免疫、营养、代谢, 甚至精神健康等生理功能密切相关, 是重要的“微生物器官”。在早期的肠道微生物研究中, 模式动物就已经作为研究工具被使用。随着肠道微生物研究的不断深入, 模式动物作为不可替代的研究对象发挥了越来越重要的作用。本综述主要对几种重要的模式动物如斑马鱼(Danio rerio)、小鼠(Mus musculus)、猪(Sus scrofa domesticus)和猕猴(Macaca mulatta)在肠道微生物研究中的应用进行了总结, 介绍了各种模式动物的发展过程及特点, 各自在应用于研究时的优缺点, 以及利用这些动物模型在共生微生物领域所取得的一些标志性的科研成果。同时, 也就近年来在共生微生物领域新兴的一些模式生物如蜜蜂(Apis)、果蝇(Drosophila)、秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)等进行了一些探讨。旨在让该领域的研究者们了解模式动物与人体在共生微生物方面的异同, 为更好地利用这一研究工具提供参考。     

Gut microbiota instead of host genotype drive the specificity in the interaction of a natural host-parasite system

Specific interactions between parasite genotypes and host genotypes (G_p × G_h) are commonly found in invertebrate systems, but are largely lacking a mechanistic explanation. The genotype of invertebrate hosts can be complemented by the genomes of microorganisms living on or within the host (‘microbiota’). We investigated whether the bacterial gut microbiota of bumble bees (Bombus terrestris) can account for the specificity of interactions between individuals from different colonies (previously taken as host genotype proxy) and genotypes of the parasite Crithidia bombi. For this, we transplanted the microbiota between individuals of six colonies. Both the general infection load and the specific success of different C. bombi genotypes were mostly driven by the microbiota, rather than by worker genotype. Variation in gut microbiota can therefore be responsible for specific immune phenotypes and the evolution of gut parasites may be driven by interactions with ‘microbiota types’ as well as with host genotypes.