砷的生物转化与代谢机制研究进展

砷广泛分布于自然界中,与人类的活动与健康息息相关.一方面,砷中毒与砷污染事件在全球范围内的频发,严重威胁人类的健康.目前的研究发现自然界中的抗砷微生物直接参与了砷的地球化学循环,在砷的生物转化以及在砷污染的生物治理中起到重要的作用.另一方面,砷作为毒物的同时亦是一种有效的中西药制剂,在治疗血液系统、恶性淋巴系统疾病及癌症中具有明显的疗效,因此砷在人体的转化过程与机制研究有待深入的探讨.有鉴于此,对砷在自然界和人体中的转化形式以及抗砷微生物的抗砷机制进行了阐述,并对砷的微生物转化在环境与医学中的应用进行了展望.     

笼养鸳鸯肠道微生物组成及其 肠道疾病诱因的探讨

肠道微生物能够调节动物机体的物质与能量代谢,参与免疫和疾病预防,对于维持动物的正常生理活动至关重要。本研究通过高通量测序,对鸳鸯的肠道微生物进行分析,对患肠炎病的鸳鸯和健康群体的肠道微生物进行对比,尝试从微生物水平上揭示鸳鸯的致病机理。鸳鸯肠道微生物共鉴定出2020个操作分类单元(OTU),其序列相似性水平为97%。健康组和肠炎组共同的OTU数量为564个。健康组鸳鸯的微生物多样性指数与肠炎组之间无显著差异(Mann Whitney U test, p>0.05)。在门水平,鸳鸯的肠道微生物组成以厚壁菌门(Firmicutes)(73.46%),拟杆菌门(Bacteroidetes)(11.15%)和变形菌门(Proteobacteria)(8.72%)。在属水平,丰度最高的类别包括狭义梭菌属(Clostridium sensustricto 1)(14.84%),库特氏菌属(Kurthia)(12.37%)和乳杆菌属(Lactobacillus)(13.18%)等。健康组和肠炎组鸳鸯的肠道微生物组成间存在显著差异(Adonis,F=3.6087,p=0.009)。在肠炎组中共筛选出25个丰度显著高于健康组的类别,其中狭义梭菌属(Clostridium_sensu_stricto_1)、埃希氏志贺菌属和脱硫菌属的丰度最高(LDA>5,p<0.05),在肠道微生物区系中发挥着重要作用。     

免培养法对大鲵肠道微生物多样性的研究

【目的】了解大鲵肠道内生细菌的组成及多样性。【方法】采用美国Mo Bio公司试剂盒提取大鲵肠道内容物总DNA,选用细菌通用引物799F和1492R对总DNA进行16S rRNA基因特异性扩增,构建大鲵肠道内容物内生细菌16S rRNA基因克隆文库,对阳性克隆进行限制性内切酶片段长度多态性(PCR-RFLP)分析,并对HaeⅢ酶切带谱不同的菌液进行测序,构建系统发育树。【结果】根据酶切带谱分析和测序结果的不同,将随机挑取的101个阳性克隆归为28个不同的可操作分类单元(OTUs),系统发育分析表明这些克隆序列分别属于变形菌门(Proteobacteria)、梭菌门(Clostridia)、芽孢杆菌门(Bacilli)和衣原体门(Chlamydiae)4个门。其中,变形菌门(Proteobacteria,占克隆总数的92.08%)为最优势类群。序列比对结果表明这些克隆序列分别与已报道的20个属具有较高的相似性。此外,还有一个OTU在系统发育树上形成独立分支且未能确定其分类。【结论】大鲵肠道内生细菌多样性丰富,并且可能存在新的分类单元。     

肠道微生物与首发抑郁症的关系分析

分析肠道微生物与首发抑郁症的关系。

选取本院92例首发抑郁症患者纳入抑郁症组, 并取同期年龄、性别构成等匹配体检健康者50例作为对照组, 评估其24项汉密尔顿抑郁量表(HAMD-24)评分, 并于量表评估完成24 h内进行新鲜粪便的收集, 以PCR法定性分析16S rRNA V3-V4可变区, 并采用Pearson法分析菌群与HAMD-24评分的相关性。

两组菌群多样性指数(Ace、Chao、Shannon、Simpson)比较差异无统计学意义(P > 0.05);主坐标分析(PCoA)显示两组肠道微生物群落构成有差异。LEfSe结果显示, 首发抑郁症患者以拟杆菌门、β-变形菌纲、产碱菌科、幽门螺杆菌和伯克菌目等肠道微生物为主; 对照组优势菌主要包括厚壁菌门、乳酸杆菌目和双歧杆菌科等。抑郁症组厚壁菌门、放线菌门、柔壁菌门、Ruminococcus、Subdoligranulum、Enterobacter、Coprococcus、Bifidobacterium、Lactobacillus丰度明显低于对照组(P < 0.05), 拟杆菌门、Klebsiella、Flavonifractor、Bacteroides丰度明显高于对照组(P < 0.05)。HAMD-24评分与拟杆菌门、Flavonifractor、Bacteroides呈正相关(P < 0.05), 与厚壁菌门、放线菌门、柔壁菌门、Ruminococcus、Subdoligranulum、Coprococcus、Lactobacillus呈负相关(P < 0.05)。

首发抑郁症患者肠道微生物α-多样性与正常人相似, 但β-多样性与菌群丰度发生了异常改变, 这些改变和首发抑郁症病情密切相关。

     

不同养殖场林麝肠道微生物组成和功能的差异

肠道疾病是养殖林麝(Moschus berezovskii)常见疾病。动物肠道微生物伴随宿主进化并与胃肠道构成了复杂的微生态系统。为探究不同饲养环境对圈养林麝肠道微生物组成和功能的影响,本研究对采自国内5个不同养殖场的215份粪便样品进行了16S rRNA基因高通量测序,对比分析不同养殖场林麝肠道微生物组成、多样性和功能的差异。结果显示,厚壁菌门和拟杆菌门是未喂食复合益生菌的祁连县养殖场林麝肠道菌群的绝对优势菌门,而喂食复合益生菌的甘肃两当县和陕西凤县的4家养殖场林麝肠道菌群的绝对优势菌门为厚壁菌门和变形菌门。不同养殖场林麝肠道菌群组成、优势菌门、优势菌属、潜在致病菌、代谢及疾病相关功能均有显著差异。祁连县养殖场林麝肠道微生物的α多样性和疾病相关功能表达量显著低于其他养殖场,并以肠型2为主,其主导菌为厚壁菌门、UCG-005和拟杆菌属;两当县和凤县的4家养殖场林麝肠道菌群潜在致病菌相对丰度较低。本研究推测食物组成差异可能是导致不同养殖场林麝肠道微生物差异的主要因素,复合益生菌的使用可能是导致α多样性和潜在致病菌下降的重要因素。该结果可为林麝的人工养殖和有效管理提供科学依据,也对人工饲养...     

蚯蚓对土壤微生物残留物的影响研究评述与展望

蚯蚓如何影响土壤有机碳的固持是土壤生态学的关键科学问题之一。蚯蚓能同时促进土壤有机碳分解和稳定,这种两面作用带来的不确定性被研究者称为"蚯蚓困境"。研究证据和新兴的"土壤微生物碳泵"概念模型表明土壤微生物残留物是土壤有机质的主要贡献者。为系统了解蚯蚓对土壤微生物残留物的影响与可能的机制,研究分析和总结了已有的国内外蚯蚓与微生物残留物（氨基糖）的相关研究成果,表明：（1）过往的研究忽略了蚯蚓对微生物残留物的影响,导致这一方向的研究严重滞后;（2）蚯蚓对土壤微生物残留物影响的方向和大小仍有很大的不确定性,可供量化分析其驱动机制的研究还很缺乏。研究尝试将蚯蚓整合到"土壤微生物碳泵"概念框架中,分析蚯蚓影响土壤微生物残留物3个方面的可能机制,即：（1）改变土壤微生物量、群落结构,（2）改变微生物生理特性,（3）改变土壤团聚体结构等,影响土壤有机碳的积累。同时,本文提出了未来相关研究的6个重点方向,包括：（1）蚯蚓对微生物的选择性取食,（2）肠道介导的微生物"涨落"现象,（3）蚯蚓对矿质结合有机物的"破坏"与"重组",（4）蚯蚓引起的"激发"和"续埋"效应,（5）多生态型相互作用,（6）全球变化背景下的蚯蚓生态学等,以期为进一步揭示蚯蚓-微生物相互作用影响土壤有机碳累积与稳定性的机制提供参考。     

蝗虫肠道微生物研究进展

蝗虫自古以来是我国农林牧业的一大害虫,蝗虫聚集成灾对农业造成了巨大的损失,国内外学者也因此对其进行了深入的研究。随着科研工作者对昆虫肠道微生态学理论的逐渐重视,蝗虫的肠道微生物也成为了研究的重点,同时测序技术的迅速发展促进了蝗虫肠道微生物的研究。本文从蝗虫肠道菌群的多样性、功能及研究方法入手,对近年来蝗虫肠道微生物的研究进展进行总结,并对今后的研究进行展望。     

土壤动物肠道微生物多样性研究进展

随着分子生物学技术方法的快速发展,动物肠道微生物已成为医学、动物生理学与微生物生态学等研究领域热点。土壤动物种类繁多,分布广泛,其作为陆地生态系统重要组分,是驱动生态系统功能的关键因子。土壤动物体内的微生物由于与宿主长期共存,在与宿主协同进化中形成了丰富多样的群落结构,能够影响土壤动物本身的健康,进而介导土壤动物生态功能的实现。近些年,土壤动物肠道微生物工作方兴未艾,日渐得到重视。总结了四个部分内容：1)首先总结了土壤动物肠道微生物多样性领域的研究现状,该领域年发文量逐年增长,且近十年增长快速。土壤模式生物肠道微生物多样性研究较多且更为深入。土壤动物肠道微生物多样性组成与驱动机制、共存机制及群落构建的理论研究是该领域前沿;2)进而展示了土壤动物肠道微生物多样性组成和研究方法,土壤动物肠道菌群组成以变形菌门、厚壁菌门、放线菌门和拟杆菌门为主。早期工作基于传统分离培养,近年来新一代测序技术推动了该领域发展;3)接着关注了土壤动物肠道微生物的生态学功能,总体上体现在肠道微生物能帮助宿主分解食物基质、参与营养利用、影响寿命和繁殖及提高宿主免疫能力,且其能够影响土壤动物的气体排放及介导其对生态系...     

三种跳虫肠道菌群的多样性分析及功能预测

【目的】跳虫在土壤生态系统中发挥着重要的作用。本研究旨在调查Sinella(Coecobrya)oligoseta,Proisotoma minuta和Tomocerus missus 3种跳虫肠道菌群的结构和多样性以及潜在功能。【方法】采用16S rDNA扩增子测序法对以上3种跳虫成虫肠道内容物中的菌群进行分析和比较;应用Tax4Fun法对其肠道菌群基因进行功能预测。【结果】3种跳虫中成虫肠道菌群多样性最高的是T.missus,最低的是S.(C.)oligoseta。在门水平上3种跳虫成虫肠道中最主要的菌群均为变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes),放线菌门(Actinobacteria)也具有较高的丰度;在属水平上S.(C.)oligoseta肠道中假单胞菌属Pseudomonas的丰度(16.21%)明显高于P.minuta和T.missus肠道中的丰度(分别为0.87%和1.37%);P.minuta肠道中弧菌属Vibrio的丰度(25.81%)明显高于S.(C.)oligoseta和T.missus肠...     

Balancing reactive oxygen species generation by rebooting gut microbiota

Reactive oxygen species (ROS; free radical form O₂^•−, superoxide radical; OH^•, hydroxyl radical; ROO^•, peroxyl; RO^•, alkoxyl and non-radical form ¹O₂, singlet oxygen; H₂O₂, hydrogen peroxide) are inevitable companions of aerobic life with crucial role in gut health. But, overwhelming production of ROS can cause serious damage to biomolecules. In this review, we have discussed several sources of ROS production that can be beneficial or dangerous to the human gut. Micro-organisms, organelles and enzymes play crucial role in ROS generation, where NOX1 is the main intestinal enzyme, which produce ROS in the intestine epithelial cells. Previous studies have reported that probiotics play significant role in gut homeostasis by checking the ROS generation, maintaining the antioxidant level, immune system and barrier protection. With current knowledge, we have critically analysed the available literature and presented the outcome in the form of bubble maps to suggest that the probiotics help in controlling the ROS-specific intestinal diseases, such as inflammatory bowel disease (IBD) and colon cancer. Finally, it has been concluded that rebooting of the gut microbiota with probiotics, postbiotics or faecal microbiota transplantation (FMT) can have crucial implications in the structuring of gut communities for the personalized management of the gastrointestinal (GI) diseases.     

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。     

12周高强度间歇性训练对人体肠道菌群的影响

[背景]肠道菌群和运动均与人体健康息息相关,但高强度间歇性训练对人体肠道菌群干预效果的认识还十分有限.[目的]探讨高强度间歇性训练对人体肠道菌群的影响,为全民体质健康及肠道菌群相关疾病的防治提供参考.[方法]招募68名志愿者进行每周3次、为期12周的高强度间歇性训练,运动前后分别获取新鲜粪便,利用16SrRNA基因高通...     

Comparative study on gut microbiota in three Anura frogs from a mountain stream

Composition and diversity in gut microbiota are impacted by a wide variety of factors. The similarity of gut microbiota in related or sympatric species has been gaining recent traction. Here, 16S rRNA gene sequencing technology was employed to study the gut microbiota of three sympatric frog species, namely Odorrana tormota, O. graminea, and Amolops wuyiensis. In these three frog species, the most abundant phylum was Proteobacteria, followed by Bacteroidetes, Verrucomicrobia, and Firmicutes. The most abundant family was Burkholderiaceae in three species. The most dominant genera were Burkholderia, Caballeronia, and Paraburkholderia with the highest relative abundance in O. tormota, O. graminea, and A. wuyiensis, respectively. No differences were observed in alpha diversity indexes among the three frog species. However, bacterial similarity of gut microbiota was significantly different between O. tormota and A. wuyiensis and between O. graminea and A. wuyiensis. Metabolism‐related gene function was predominantly enriched in the gut microbiota of the three evaluated frog species. From these findings, that the relative abundance of the gut microbiota and predicted gene functions differed in three species, we conclude that there were significant differences in the gut microbiota of the three species. Similar alpha diversity and interspecific bacterial similarity in the gut might be related to bacterial transmission among the three Anura frogs evaluated in this study.     

肠道微生物对肥胖影响

肠道微生物是哺乳动物最密集的微生物群落,也是最多样化的微生物群落之一。随着宏基因组学的不断发展,肠道微生物成为热门的研究领域。肠道微生物具有保护和代谢等功能,在胰岛素抵抗和肥胖等疾病中发挥重要作用。本文介绍了肠道微生物及其代谢物通过调节食欲、神经递质合成分泌、炎性反应进而调节肥胖,探讨了肠道微生物的影响因素,展望了肠道微生物对治疗人类肥胖的应用前景。     

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。     

Dynamics of the normal gut microbiota: A longitudinal one-year population study in Sweden

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