微生物组学与肠道肿瘤

肠道肿瘤的发病是宿主、环境等多因素共同作用的结果。宿主与其体内生活的肠道微生物有着密不可分的互利共生关系。随着高通量测序等研究技术的进一步成熟,肠道微生态的功能、组成以及与肠道肿瘤发生、发展、诊治间的关系日趋明朗。确定的和肿瘤相关微生物的异质性可能被开发为筛选肠道肿瘤风险的有力工具,而对菌群的干预和改变可能成为肠道肿瘤预防和治疗策略的重要环节之一。     

肠道微生物、精准营养与健康

肠道微生物对人体健康和疾病发生发展都有着重要的影响。健康的肠道菌群不仅可以保护宿主免受病原菌的侵袭,还可以参与人体多项生理过程,包括生物活性代谢物的产生、免疫调节、糖脂代谢、维持体内平衡等。膳食中的脂肪、蛋白质和碳水化合物作为主要的营养素,在为人类机体提供能量的同时,也对肠道菌群的组成产生重要影响。精准营养旨在结合膳食指南,根据不同个体对营养的需求以及自身基因、肠道菌群的差异,提供科学的个性化膳食建议,以期实现对疾病的预防和控制。但精准营养的发展还存在着诸多方法学上的局限。本文主要回顾了肠道菌群、膳食与健康三者之间的相互关系,指出肠道菌群在精准营养与健康研究中的重要作用和发展前景,重点提出在人群队列水平将人工智能算法应用于肠道微生物组等多组学大数据的必要性及其对精准营养研究的关键作用。     

野生哺乳动物肠道微生物组研究进展与展望

动物肠道菌群与宿主在营养代谢、免疫、疾病等方面有密切的关系。鉴于肠道菌群的这种重要性,野生动物肠道菌群宏基因组学日益成为保护生物学的研究热点。本文主要综述了近年来野生哺乳动物肠道微生物组的若干最新研究进展,着眼于宿主食性适应、健康、宿主与微生物组的协同进化等若干重要问题,对食肉类、灵长类、有蹄类、有袋类、鲸类、啮齿类等几大比较受关注的动物类群分别进行了总结,以期为今后我国哺乳动物肠道微生物组的研究提供一些视角和方向,并为野生动物的保护提供新的理论基础及研究手段。     

人类肠道微生物组与相关疾病研究进展

人体肠道共生着数以万亿计的微生物,肠道微生物在维持宿主正常生理功能中发挥重要作用,其成分和功能变化可导致严重的肠道和全身性疾病。以新一代测序技术和生物信息学分析为基础的元基因组学研究不仅极大地推动了对人类肠道微生物的整体认识,还加深了对肠道微生物代谢产物促进人类健康机理的理解,为肠道炎症、代谢性疾病和癌症等人类疾病的诊断与治疗提供了新思路。就肠道微生物元基因组学与肠道相关疾病的研究进展作一综述。     

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。     

肠道微生物组与宿主的表观遗传修饰

高通量测序技术已经增加了人们对肠道微生物组和表观遗传学修饰的理解,将肠道微生物组和宿主表观遗传学修饰紧密联系起来,阐明了很多疾病的发生过程如免疫、代谢、心血管疾病甚至是癌症。肠道微生物组与宿主具有相互作用,与人体密不可分,相辅相成。肠道微生物组的生态失调可能诱导疾病的发生并能调控宿主表观遗传学修饰。宿主表观遗传学调控和肠道微生物组(或其代谢产物)变化的相互关系在很多疾病中都有报道。因此,肠道微生物组可作为某些疾病的诊断标记,健康肠道微生物组的移植会逆转这种微生态失调,可作为一种有效的治疗策略。本文主要探讨了肠道微生物组直接调控宿主表观修饰和通过小分子生物活性物质和其他酶辅因子间接影响表观修饰,以及基于肠道微生物组调控宿主表观修饰的诊断和治疗应用等。     

抑郁症肠道微生物组紊乱假说的现状与展望

抑郁症是一种基因与环境交互影响的重大精神疾病。其发病机制学说众多,但仍未获得广泛认同。肠道微生物是人体最大、最直接的外环境,已成为解析抑郁症的全新切入点。根据最新研究进展,本文将从以下几个方面来进行综述:(1)肠道微生物通过"微生物-肠-脑"轴影响脑神经生化和行为表型;(2)肠道微生物紊乱与抑郁发生的相关性;(3)肠道微生物在抑郁发生中的潜在致病机制;(4)展望以抑郁症肠道微生物紊乱为靶点,开发抑郁症新的诊治方法。     

膳食纤维与肠道健康

由于食物的精加工和生活习惯改变,运动减少,现代人的肠道健康状况下降,肠道疾病发病率不断增加,这已经影响到人们的身体健康和日常生活。肠道疾病的发生多与有毒有害物质在肠道内过久滞留,引起肠道环境改变恶化,进而损伤肠道细胞并引发各类炎症有关。本研究综述了59篇有关于膳食纤维和肠道相互作用的文献。研究表明摄入膳食纤维有助于促进肠道蠕动,保持大便顺畅,防止便秘,清除肠道内的有毒有害物质,保持肠道清洁和促进肠道内的益生菌生长等功效。而且,膳食纤维对肠易激综合征,炎症性肠病和肠癌等常见肠道疾病也具有一定的预防和治疗作用。综上,膳食纤维的摄人有益于保持肠道正常生理功能,修复和改善受损肠道环境,对于维护肠道健康有重要意义。     

食品添加剂对肠道微生物组的影响

肠道微生物参与宿主多种代谢途径的调节,对机体多种生理功能产生重要影响,并在许多慢性炎性疾病的发展中起核心作用,而饮食中的营养物质能够影响肠道微生物群落结构并为微生物的代谢提供底物。本文综述食品添加剂对肠道微生物组的影响,对预防和治疗与肠道微生物群落相关的许多疾提供科学依据。     

阿尔茨海默病与肠道微生物

阿尔茨海默病是一种常见的中枢神经系统退行性疾病,主要表现为认知功能损伤.肠道微生物通过微生物-肠-脑轴调节宿主大脑功能和行为,包括认知行为.宿主的无菌状态、抗生素干扰、益生菌干预、饮食习惯等都会影响肠道微生物的组成和肠道的生理功能,同时也会影响宿主的认知行为,增加或降低宿主患阿尔茨海默病的风险.肠道微生物的紊乱导致的肠道通透性和血脑屏障通透性增加会增加神经退行性病变的发生.肠道微生物的代谢产物及其对宿主神经生化的影响会增加或降低阿尔茨海默病的风险.病原微生物的感染也会增加阿尔茨海默病的风险,同时,阿尔茨海默病的发病也支持"卫生假说",这些结果都提示阿尔茨海默病可能起源于肠道,与肠道微生物的紊乱密切相关.通过个性化的饮食定制或有益微生物的干预调节肠道微生物的平衡或将成为治疗阿尔茨海默病的新方法.     

肠道微生物与慢性病

肠道微生物在长期进化过程中与人类形成了共生关系,对人类的生理代谢、生长发育、免疫应答和对疾病的抵抗力、衰老等,都起着不可忽视的作用,它们影响着每个人的健康.最新的研究进展表明,结构异常的肠道菌群很可能是肥胖、高血压、糖尿病等慢性病的直接诱因.     

肠道微生物与动脉粥样硬化

肠道微生物通过其代谢产物参与一些生理及病理过程。主要介绍了几类与动脉粥样硬化相关的代谢产物,包括胆汁盐、短链脂肪酸、原儿茶酸、氧化三甲胺、脂多糖,阐述其如何影响动脉粥样硬化的进程,并讨论了通过降低一些有害代谢产物来预防与治疗动脉粥样硬化性心血管疾病的可行性。     

帕金森症与肠道微生物

帕金森症是一种多发于中老年期的、慢性的、进行性的、可致残的神经系统退行性疾病。近年来许多研究发现帕金森症患者的胃肠道症状往往早于运动症状数年出现并在早期帕金森症患者的肠神经系统内发现病理组织学改变,提示肠道可能是帕金森病理早期发生的位置。肠道微生物作为与人体共生的最大微生物群落,不仅影响宿主的营养吸收和能量代谢,促进免疫系统发育和调节肠黏膜免疫系统,促进和抑制炎症反应,还可以通过肠—脑轴影响中枢神经系统,还可能是导致神经系统退行性病变发生的原因之一。目前已有研究发现帕金森症患者的肠道微生物与健康对照之间差异有统计学意义,提示从改善肠道微生物的角度入手,通过益生菌干预来恢复肠道微生态的平衡可能成为治疗帕金森症的一种新方法。     

高效降解木质纤维素的白蚁肠道微生物组

木食性白蚁是自然界木质纤维素的高效降解者,在长期进化过程中白蚁与其肠道微生物组协同作用发展出不同的纤维素降解机制。木食性白蚁具有分别来源于白蚁和共生微生物的两套纤维素酶系统。在低等白蚁中,木质颗粒经过白蚁前、中肠分泌的内源性酶初步消化后,在后肠共生鞭毛虫中被降解为乙酸、二氧化碳和氢。高等木食性白蚁在进化中丢失了鞭毛虫,木质颗粒经白蚁自身分泌的酶初步消化后,在后肠大量共生细菌的帮助下被有效降解。培菌类白蚁利用其菌圃中的蚁巢伞菌和肠道微生物协同作用降解木质纤维素。共生微生物在白蚁的氮素固定与循环、中间产物代谢及纤维素降解等过程中发挥了重要作用。学习和模拟白蚁高效降解木质纤维素的体系,对生物质能源的产业化发展具有积极的意义。     

膳食营养与高血压研究进展

综述了蛋白质、脂类、碳水化合物、维生素D、酒精、植物化学物及钠钾钙镁等矿物质影响血压变化的研究进展。     

人体微生物群与微生物组

随着微生物群(组)研究的兴起,人体微生物组对机体健康或疾病作用的探索一度呈井喷之势,但研究技术及分析方法仍处于起步阶段,需进一步深入。本文对微生物群和微生物组的概念进行了解释,阐述了人体微生物群与机体的相互作用模式,概括了微生物群与人体有关疾病的关系,提出了人体微生物组研究中的6个关键问题,并对未来的发展方向进行了展望。     

肠道微生物基因组学与代谢组学分析联合应用的研究进展

随着肠道微生物对人类健康与疾病的作用日渐受到关注,肠道微生物的代谢作用已成为近年研究的热门领域之一.已有研究表明,将肠道微生物组学与代谢组学应用于宿主生理、疾病病理、药物药理等方面的研究具有重要价值.本文就肠道微生物基因组学和代谢组学分析联合应用的研究进展进行综述.     

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。     

肠道微生物与人体健康

肠道微生物是寄居于人肠道内微生物的统称。肠道微生物与人体健康密切相关,其研究对人类某些疾病的治疗有指导意义。重点介绍肠道微生物与人类肥胖、高血压和肿瘤及其治疗的关系。     

肠道微生物与认知功能

近年来大量研究表明肠道微生物的改变与认知行为之间存在明显的相关性。通过无菌动物、细菌感染以及益生菌或抗生素干预等方式改变宿主的肠道菌群,可以调节宿主的认知行为,包括学习和记忆能力。应激和饮食结构的变化也会改变宿主的肠道微生物,进而影响宿主行为。同时在胃肠道疾病和某些非肠道疾病状态下也会伴随着宿主认知行为的改变。本研究将重点讨论在人类和动物研究中发现的肠道微生物多样性的改变如何影响大脑功能和认知行为。