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。     

蜜蜂肠道菌群的培养方法及特性研究进展

肠道菌群在蜜蜂的消化、营养和抗病性等方面发挥了很多潜在的益生作用。为了加深对以蜜蜂为主的传粉昆虫肠道菌群的了解,本文综述了蜜蜂肠道菌群的人工厌氧培养方法及特性,重点综述了Snodgrassella属、Gilliamella属、Frischella属、Lactobacillus属、Bifidobacterium属和Alpha-1,Alpha-2厌氧细菌类群。旨在通过特定的培养方法获取纯培养的细菌,以供进一步研究特定肠道菌群与特定功能的直接联系。希望这些培养技术能帮助大家提升对蜜蜂肠道共生菌在蜜蜂营养和健康方面所起的作用有所了解。     

昆虫肠道菌群的功能研究进展

昆虫肠道为某些微生物提供了一个特定的定殖环境,这些肠道菌群也为其宿主提供了很多潜在的有益作用。因而昆虫在一定范围和程度上表现出对肠道菌群的依赖并形成一种互惠互利的共生关系。近年来,随着高通量测序技术的广泛应用,促进了肠道菌群及其功能基因的研究。也为进一步了解如何区分非致病性菌(共生菌)和致病菌(病原菌)的致病机理、调控昆虫肠道菌并用来防治害虫或保护授粉昆虫在内的有益昆虫奠定了基础。本文概述了昆虫肠道菌群定殖环境、起源和进化以及传播方式,综述了近年来昆虫肠道菌群功能研究的最新进展,并对今后昆虫肠道菌群的研究方向进行了展望。     

肠道菌群影响黏膜屏障结构与功能的研究进展

肠道黏膜屏障具有防止致病性抗原侵入、维护肠道健康的功能。而肠道菌群是肠道黏膜屏障的重要构成部分,肠道菌群失调会导致肠道黏膜屏障的损伤,引起炎性肠病、肠易激综合征及肝、肾等多种疾病的发生发展。因此,本文从肠道黏膜的结构与功能及肠道菌群对其的影响等方面归纳总结肠道菌群对屏障系统的调控作用,从调节肠道微生态平衡、促进黏液分泌、影响紧密连接和肠道上皮通透性、激发肠黏膜免疫、调控肠上皮凋亡、影响肠上皮DNA稳定性及产生特殊代谢产物等方面阐述其作用机制,为临床胃肠道疾病及其并发症的治疗提供新的思路和方法。     

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。     

西方蜜蜂工蜂肠道菌群定殖起始点和定殖稳态点的结构比较分析

【目的】目前,针对昆虫肠道细菌定殖规律的研究还未见报道。探索西方蜜蜂(Apis mellifera)肠道菌群定殖过程两个重要时间节点(起始0日龄和稳态7日龄)间肠道细菌群落(菌群)结构组成的差异,加深对蜜蜂及昆虫肠道菌群定殖规律的认识。【方法】分别采集两个化蛹后工蜂发育阶段的个体各5只,分别解剖并提取其肠道菌群DNA。使用Illumina技术对肠道菌群16S rD NA高变区进行高通量测序。通过生物信息学的分析方法对肠道菌群进行多样性分析,并对两个时间点相对丰度最高的肠道菌群进行统计分析,比较肠道菌群相对丰度和组成的差异。【结果】共获得515156条高质量序列,长度为227904953bp,平均长度为442bp。基于OTUs的分类表明,工蜂肠道细菌分别隶属于34个门82个纲221个目405个科799个属。此外,工蜂肠道菌群定殖起点和终点间的Alpha多样性指数存在显著差异(ACE,P=0.0014;Chao,P=0.0013;Shannon,P=0.0003;Simpson,P=0.0028,Student’s t检验)。此外,相较0日龄工蜂,7日龄工蜂肠道中的乳酸杆菌Lactobacillus、Gilliamella、双歧杆菌Bifidobacterium、Snodgrassella4个属的相对丰度显著增加;相反,不动杆菌Acinetobacter、大肠杆菌志贺氏菌Escherichia-Shigella、鞘脂单胞菌Sphingomonas、类杆菌Bacteroides、涅斯捷连科氏菌Nesterenkonia、栖热菌Thermus6个属的细菌相对丰度显著降低(P0.05)。【结论】出房(0日龄)成年工蜂的肠道菌群多样性显著高于菌群定殖完成(7日龄)工蜂的肠道菌群多样性,且成年工蜂肠道菌群定殖完成前后部分类群的相对丰度显著改变。本研究的结果不仅可增加我们对蜜蜂肠道菌群定殖规律的认识,也能够为研究其他昆虫肠道菌群的定殖规律提供重要的参考信息。     

甲氰菊酯对意大利蜜蜂生存、生理和肠道菌群的影响

【目的】杀虫剂甲氰菊酯广泛应用于农业生产中,但有关该杀虫剂对蜜蜂健康影响的研究较少。本研究旨在探究甲氰菊酯对意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica生存、取食、免疫和解毒相关基因表达以及肠道菌群的影响。【方法】利用亚致死浓度的甲氰菊酯饲喂意大利蜜蜂7 d后,统计各组意大利蜜蜂的生存率和取食量;采用荧光定量PCR技术检测蜜蜂解毒和免疫相关基因表达的变化;利用16SrDNA测序技术检测蜜蜂肠道菌群组成结构的变化。【结果】甲氰菊酯能显著降低蜜蜂的生存率和糖水取食量（P<0.05）;甲氰菊酯显著抑制了蜜蜂Hymenoptaecin、Apidaecin和Cyp9q1的表达（P<0.05）,5 mg/L剂量的甲氰菊酯显著诱导了Defensin的上调表达（P<0.05）。与对照相比,5 mg/L和1 mg/L剂量的甲氰菊酯对Abaecin表达的影响虽无显著性差异,但是5 mg/L处理组Abaecin的表达水平显著高于1 mg/L处理组的（P<0.05）;甲氰菊酯对意大利蜜蜂肠道菌群的Alpha多样性和Beta多样性无显著影响,但对特定肠道菌的丰度造成了影响。【结论】甲氰菊酯的曝露可能对意大利蜜蜂的免疫、解毒系统以及肠道菌群的组成产生了一定的影响。     

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。     

益生菌制剂对脑卒中患者肠道菌群及肠道功能影响的Meta分析

目的探讨益生菌制剂对脑卒中患者肠道菌群及肠道功能的影响。方法通过检索PubMed、EMbase、Cochrane Library、CNKI、维普和万方数据库,收集各数据库从建库至2020年3月发表的所有关于脑卒中患者应用益生菌制剂的随机对照试验,由2名研究者独立筛选文献,按照系统评价的要求对文献质量进行评估,使用RevMan 5.3和Stata 14.0统计软件进行Meta分析。结果共纳入19篇文献(1 528例患者),Meta分析结果显示,2组患者肠道中肠球菌的数量差异没有统计学意义[SMD=-0.74,95%CI(-1.64,0.17),P=0.110],而益生菌组患者肠道中大肠埃希菌的数量低于对照组[SMD=-1.27,95%CI(-1.81,-0.73),P0.001];益生菌组患者肠道中乳杆菌和双歧杆菌数量高于对照组[SMD=1.50,95%CI(0.96,2.03),P0.001;SMD=1.66,95%CI(1.16,2.15),P0.001]。益生菌组患者血清中二胺氧化酶(DAO)和D-乳酸水平低于对照组[SMD=-1.76,95%CI(-2.39,-1.13),P0.001;SMD=-2.21,95%CI(-2.92,-1.51),P0.001];益生菌组患者粪便中分泌型免疫球蛋白A(sIgA)的量高于对照组[SMD=1.76,95%CI(0.84,2.68),P0.001]。结论在肠内营养的基础上添加益生菌制剂对脑卒中患者进行营养治疗,能够有效调节患者肠道菌群,改善患者的肠道功能。     

Bartonella choladocola sp. nov. and Bartonella apihabitans sp. nov., two novel species isolated from honey bee gut

Bartonella is one of the noncore bacterial genera in the honey bee (Apis mellifera) gut. So far, only one species, Bartonella apis, has been described from the honey bee gut. Previous analyses based on the genomic information of isolates and metagenome-assembled genomes suggested the existence of multiple Bartonella species in the bee guts. Here, 10 strains were isolated and characterized from the gut of A. mellifera from Jilin Province, China. New isolates shared ＞95% 16S rRNA gene sequence similarity with other species of the genus Bartonella. Phylogenetic analysis revealed that new isolates clustered with other type strains of Bartonella, and the bee gut Bartonella could be classified into three clades. The in silico DDH and average nucleotide identity values between strains of different clusters from the honey bee gut are 29.1–32.5% and 87.6–89.3%, all below the recommended 70.0% and 95% cutoff points. Cells are Gram-staining-negative rods and can grow on the surface of Brain Heart Infusion agar plates supplemented with defibrinated sheep blood in an aerobic environment with 5% CO₂ at 35–37 °C. Strains from different species varied in both phenotypic and chemotaxonomic characterizations. Comparative genomic analysis indicated that B. choladocola had unique sets of genes encoding invasin, representing the potential for this species to both live as a gut symbiont and also as an erythrocytic pathogen. Thus, we propose two novel species Bartonella choladocola sp. nov. whose type strain is W8125^T(=JCM 35030^T = ACCC 62057^T), and Bartonella apihabitans sp. nov. whose type strain is W8097^T(=JCM 35029^T = ACCC 62056^T).     

昆虫肠道微生物的多样性、功能及应用

昆虫肠道微生物种类繁多、数量巨大,在与宿主长期的协同进化过程中,不仅形成极为多样的种群结构,也进化出多样的生物学功能,对宿主的营养、生理、发育、防御、抗逆等方面都产生显著影响。近年来,越来越多的昆虫肠道微生物的多样性和生物学特性被揭示,具有农业、能源和环保价值的众多微生物种类和活性基因得到了开发,展现出巨大的应用潜力。本文将从昆虫肠道微生物的多样性、生物学功能、应用三个方面对近年来的研究进展进行总结,并进行展望。     

海洋鱼类肠道微生物研究进展及应用前景

肠道微生物在动物体内数量庞大、结构复杂,在宿主生长发育过程中发挥着重要作用.淡水鱼类肠道微生物的研究主要集中于其对鱼类生长代谢、营养吸收及免疫调节等方面的影响,海洋鱼类则研究相对较少,且多集中于肠道微生物多样性及其变动影响因素分析.本文在归纳总结鱼类肠道微生物功能及其研究方法的基础上,着重分析肠道微生物在海洋鱼类生长发...     

儿童肠道菌群与食物过敏关系的研究进展

食物过敏(food allergy, FA)在儿童中的发生率逐年升高,严重影响其生活质量,已经成为全球面临的公共卫生问题之一。近年来,人们发现FA儿童的肠道菌群组成与健康儿童有显著差异。深入研究发现,肠道菌群可通过调节树突状细胞、辅助性T细胞、调节性T细胞、肥大细胞和粒细胞等免疫细胞维持免疫平衡,也可通过多种方式增强肠道屏障功能,抑制FA的发生。在已有研究基础上,益生菌和益生元在治疗儿童FA方面也得到了一定应用,但目前的应用效果并不明确。本文以婴幼儿FA在全球范围内患者规模日益扩大为背景,综述了肠道菌群影响FA的部分机制,总结了近年部分益生菌和益生元在治疗和预防婴幼儿FA方面的应用,并为肠道菌群在FA发生和发展中的作用机制研究和益生菌及其相关代谢产物在儿童FA治疗和预防中的应用提出了新思路,对促进婴幼儿FA治疗方法和策略的研究有重要意义。     

蜜蜂蜂王质量及其性状表现影响因素研究进展

作为重要的传粉昆虫,蜜蜂蜂群损失现象受到广泛关注。研究表明,蜂王问题是导致蜂群损失的主要因素之一。蜂王是蜂群中唯一雌性生殖器官发育完全的个体,是维持蜂群存续的关键。蜂王质量决定了蜂群的群势以及生产性能,对蜂群的发展和存活至关重要。本文详细介绍了表征蜂王质量的相关指标及其在蜂王选育过程中的应用,深入论述了幼虫日龄、营养、交尾、环境温度、病虫害以及农药等相关因素对蜂王质量及其性状表现的影响,以期为蜂王的培育和使用以及蜜蜂资源的保护和利用提供参考。     

Characterization of Bifidobacterium apousia sp. nov., Bifidobacterium choladohabitans sp. nov., and Bifidobacterium polysaccharolyticum sp. nov., three novel species of the genus Bifidobacterium from honey bee gut

Bifidobacterium is one of the dominating bacterial genera in the honey bee gut, and they are the key degrader of diet polysaccharides for the host. Previous genomic analysis shows that they belong to separate phylogenetic clusters and exhibited different functional potentials in hemicellulose digestion. Here, three novel strains from the genus Bifidobacterium were isolated from the guts of the honey bee (Apis mellifera). Phylogenomic analysis showed that the isolates could be grouped into four phylogenetic clusters. The average nucleotide identity values between strains from different clusters are <95%, while strains in Cluster IV belong to the characterized species Bifidobacterium asteroides. Carbohydrate-active enzyme annotation confirmed that the metabolic capacity for carbohydrates varied between clusters of strains. Cells are Gram-positive rods; they grew both anaerobically and in a CO₂-enriched atmosphere. All strains grew at a temperature range of 20–42 °C, with optimum growth at 35 °C. The pH range for growth was 5–9. Strains from different phylogenetic clusters varied in multiple phenotypic and chemotaxonomic characterizations. Thus, we propose three novel species Bifidobacterium apousia sp. nov. whose type strain is W8102^T (=CGMCC 1.18893 ^T = JCM 34587 ^T), Bifidobacterium choladohabitans sp. nov., whose type strain is B14384H11^T (=CGMCC 1.18892 ^T = JCM 34586 ^T), and Bifidobacterium polysaccharolyticum sp. nov. whose type strain is W8117^T (=CGMCC 1.18894 ^T = JCM 34588 ^T).     

除草剂对蜜蜂健康影响的研究进展

除草剂是农业生产中一种被广泛使用的农药,是当前种植业重要的一环,但其长期使用也导致了自然界中广泛存在除草剂残留和污染.蜜蜂作为自然界最主要的传粉者,具有重要的经济和生态价值.近年来的研究发现,除草剂对蜜蜂有着明显的负面作用,可能会导致蜜蜂个体健康受损、蜂群损失和其在蜂产品中残留等问题.本文综述了除草剂对蜜蜂生理、行为、...     

Age-dependent changes in the gut microbiota and serum metabolome correlate with renal function and human aging

Human aging is invariably accompanied by a decline in renal function, a process potentially exacerbated by uremic toxins originating from gut microbes. Based on a registered household Chinese Guangxi longevity cohort (n = 151), we conducted comprehensive profiling of the gut microbiota and serum metabolome of individuals from 22 to 111 years of age and validated the findings in two independent East Asian aging cohorts (Japan aging cohort n = 330, Yunnan aging cohort n = 80), identifying unique age-dependent differences in the microbiota and serum metabolome. We discovered that the influence of the gut microbiota on serum metabolites intensifies with advancing age. Furthermore, mediation analyses unveiled putative causal relationships between the gut microbiota (Escherichia coli, Odoribacter splanchnicus, and Desulfovibrio piger) and serum metabolite markers related to impaired renal function (p-cresol, N-phenylacetylglutamine, 2-oxindole, and 4-aminohippuric acid) and aging. The fecal microbiota transplantation experiment demonstrated that the feces of elderly individuals could influence markers related to impaired renal function in the serum. Our findings reveal novel links between age-dependent alterations in the gut microbiota and serum metabolite markers of impaired renal function, providing novel insights into the effects of microbiota-metabolite interplay on renal function and healthy aging.     

Effects of oral sialic acid on gut development,liver function and gut microbiota in mice

Sialic acid (N-acetylneuraminic acid), a 9-carbon monosaccharide, has been widely studied in immunology, oncology and neurology. However, the effects of sialic acid on organ and intestinal development, liver function and gut microbiota were rarely studied. In this study, we found that oral sialic acid tended to increase the relative weight of liver and decreased the serum aspartate aminotransferase (GPT) activity. In addition, sialic acid treatment markedly reduced gut villus length, depth, the ratio of villus length/depth (L/D), areas, width and the number of goblet cells. Furthermore, gut microbes were changed in response to oral sialic acid, such as Staphylococcus lentus, Corynebacterium stationis, Corynebacterium urealyticum, Jeotgalibaca sp_PTS2502, Ignatzschineria indica, Sporosarcina pasteurii, Sporosarcina sp_HW10C2, Facklamia tabacinasalis, Oblitimonas alkaliphila, Erysipelatoclostridium ramosum, Blautia sp_YL58, Bacteroids thetaiotaomicron, Morganella morganii, Clostridioides difficile, Helicobacter tryphlonius, Clostridium sp_Clone47, Alistipes finegoldii, [pseudomonas]_geniculata and Pseudomonas parafulva at the species level. In conclusion, oral sialic acid altered the intestinal pathological state and microbial compositions, and the effect of sialic acid on host health should be further studied.