肠道微生物与肠上皮细胞互作的免疫调节机制

人体肠道中寄居着数量众多、种类繁异的微生物,其在机体营养吸收、物质代谢以及免疫调节等方面发挥着积极作用,但肠道微生物(gut microbiota)群落结构失调或组织易位则与多种疾病的发生发展密切相关。肠上皮细胞(intestinal epithelial cells)作为机体直接接触众多肠道微生物的第一道屏障,在响应肠道微生物定植、调节肠道微生物群落结构以及维持肠黏膜屏障功能等方面发挥着至关重要的作用。本文将主要从肠黏膜免疫调控的角度,介绍肠道微生物与肠上皮细胞互作分子机制的最新研究进展。     

肠道微生物与血清素互作研究进展

肠道微生物在肠道稳态和大脑健康中发挥着举足轻重的作用.血清素是大脑的一种重要的单胺类神经递质,90％以上在结肠肠嗜铬细胞中由色氨酸代谢转化而来,在机体发挥广泛作用.近年来的研究表明,血清素对机体发挥的作用可能受到肠道微生物影响.肠道中某些微生物具有产生血清素的能力,同时,微生物群及其代谢产物(如丁酸)能通过影响色氨酸羟...     

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。     

宿主遗传背景与肠道微生物互作研究进展

“微生物”这一名词指非常小的生物，如古菌、细菌、原生生物、真菌和病毒，肠道“微生物组”表示的是肠道微生物集合体。它们实际上共享宿主的身体空间，但作为宿主健康和疾病的决定因素却几乎被忽视。作为信息的集合，微生物组包括微生物的基因组数据、结构元件、代谢物和环境条件。最近对肠道微生物组的研究表明，微生物群落在维持宿主稳态和调节宿主表型上发挥着重要作用。随着包括二代测序(next-generation sequencing, NGS)在内的新技术的出现以及微生物群落序列谱等深入测定技术出现，人们对肠道微生物组与宿主遗传背景之间的关系有了许多见解。本文通过肠道微生物组学的概述，基于全基因组关联分析技术建立肠道微生物组学与宿主遗传之间联系，并对宿主遗传学与肠道微生物组的关系及未来发展前景进行探讨。     

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。     

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。     

肠道微生物多样性与能量代谢调控及肥胖关系的研究进展

肠道微生物与宿主之间相互选择,构成了一个相对稳定的超有机体。宿主基因型和遗传关系影响肠道微生物的生态学特征,而肠道微生物发酵肠道内多糖,为宿主提供可吸收利用的养分,增强肠道对养分吸收的能力。同时,肠道微生物还影响一些转录因子的活性,调控宿主基因的表达,增强宿主甘油三酯的合成和脂肪沉积,减少脂肪酸氧化分解,调控宿主能量代谢。     

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。     

肠道微生物与大肠癌相关性的研究进展

越来越多的研究表明,肠道微生物可以影响大肠癌的发生发展。例如,产肠毒素脆弱拟杆菌、具核梭杆菌等已被证实与晚期的大肠癌和患者生存率降低相关。肠道微生物变化可以导致肠道稳态破坏,菌群数量以及类别的变化会导致宿主产生复杂的病理生理反应过程,促进大肠癌的发生发展。因此需要研究肠道微生物如何破坏肠道屏障、介导物质代谢、产生炎症因子及激活信号转导通路以及如何造成肠道微生物生态失调从而加速疾病进程。通过研究肠道微生物与大肠癌之间的相互作用,可以对大肠癌的早期诊断、治疗和预后有所帮助。本文就目前肠道微生物与大肠癌相关机制和前沿治疗的研究现状作一综述。     

线粒体功能异常与肿瘤的生成

肿瘤的发生是一个多种信号网络相互参与调节的复杂过程,随着进程的继续,肿瘤细胞逐渐表现出无限增殖、抵抗凋亡、逃避免疫监督、侵袭与转移以及出现异常的代谢途径等标志性特征。线粒体作为一种独特的细胞器,其在细胞能量代谢、氧自由基生成和细胞凋亡等过程中的作用都与肿瘤细胞的发生密切相关。文中就近年来线粒体功能异常在肿瘤发生、形成中所发挥的作用进行综述。     

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。     

A review on the interactions between gut microbiota and innate immunity of fish

Although fish immunology has progressed in the last few years, the contribution of the normal endogenous microbiota to the overall health status has been so far underestimated. In this context, the establishment of a normal or protective microbiota constitutes a key component to maintain good health, through competitive exclusion mechanisms, and has implications for the development and maturation of the immune system. The normal microbiota influences the innate immune system, which is of vital importance for the disease resistance of fish and is divided into physical barriers, humoral and cellular components. Innate humoral parameters include antimicrobial peptides, lysozyme, complement components, transferrin, pentraxins, lectins, antiproteases and natural antibodies, whereas nonspecific cytotoxic cells and phagocytes (monocytes/macrophages and neutrophils) constitute innate cellular immune effectors. Cytokines are an integral component of the adaptive and innate immune response, particularly IL-1 beta, interferon, tumor necrosis factor-alpha, transforming growth factor-beta and several chemokines regulate innate immunity. This review covers the innate immune mechanisms of protection against pathogens, in relation with the installation and composition of the normal endogenous microbiota in fish and its role on health. Knowledge of such interaction may offer novel and useful means designing adequate therapeutic strategies for disease prevention and treatment.     

肠道微生物与骨质疏松相关性的研究进展

随着人口老龄化问题的加剧,骨质疏松症的高发生率降低了人们的生活质量。越来越多的证据表明,肠道微生物群与骨代谢联系密切,肠道微生物群稳态的破坏会导致宿主的病理生理反应,从而引起骨质疏松。通过研究两者之间的相互作用,或许能为骨质疏松症的预防及相关诊疗提供有价值的帮助。本文就目前肠道微生物与骨质疏松症相关机制和主要治疗的研究现状作一综述。     

肠道微生物与昆虫的共生关系

昆虫肠道栖息着大量的微生物。随着近年来研究肠道微生物的方法不断进步,尤其是基于16S rDNA的分子生物学方法的应用,人们对肠道微生物的了解逐渐加深。昆虫肠道对于微生物的拓殖存在一定的选择作用。肠道微生物对昆虫寄主的作用包括提供营养、利用拓殖抗性抵抗外来微生物侵袭、参与多重营养关系、引起昆虫免疫反应。长期进化过程中肠道微生物与昆虫发展出紧密的共生关系,微生物发展出一系列手段适应昆虫肠道环境。文章从以上几个方面对近年来的研究进展进行总结,并对昆虫肠道微生态学的实践意义和将来可能的研究热点进行展望。     

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.     

银杏双黄酮和银杏内酯B与人体肠道菌群体外互作研究

[目的]银杏提取物在防治心血管系统和神经系统疾病方面发挥重要功能.鉴于肠道菌群已被认定为一个新兴的药物作用靶标,研究银杏双黄酮和银杏内酯与人体肠道菌群之间的相互作用具有非常重要的意义,这将为进一步理解银杏提取物的功能和作用机制奠定基础.[方法]本研究使用人体肠道菌群体外批量发酵、细菌总量测定、细菌16S rDNA高通量...     

肠道微生物群与脱发的相关性研究进展

随着年轻人群脱发比例的逐年增加,头发健康问题日益受到关注。脱发会影响人们的生活质量,并对心理和社交生活产生巨大影响。近年来,对肠道微生物群的生理功能性研究已不再仅仅局限于胃肠道。研究表明肠道和肠道微生物群与皮肤有密切关系,提示“肠-皮肤轴”的存在。本文在已有的“肠-皮肤轴”研究现状基础上,总结近年来文献资料,探讨肠道微生物群与脱发之间可能的联系和潜在机制,为脱发的发病机制和治疗靶点提供新的认识和观点。     

Impact of the factors shaping gut microbiota on obesity

Obesity is considered as a risk factor for chronic health diseases such as heart diseases, cancer and diabetes 2. Reduced physical activities, lifestyle, poor nutritional diet and genetics are among the risk factors associated with the development of obesity. In recent years, several studies have explored the link between the gut microbiome and the progression of diseases including obesity, with the shift in microbiome abundance and composition being the main focus. The alteration of gut microbiome composition affects both nutrients metabolism and specific gene expressions, thereby disturbing body physiology. Specifically, the abundance of fibre-metabolizing microbes is associated with weight loss and that of protein and fat-metabolizing bacteria with weight gain. Various internal and external factors such as genetics, maternal obesity, mode of delivery, breastfeeding, nutrition, antibiotic use and the chemical compounds present in the environment are known to interfere with the richness of the gut microbiota (GM), thus influencing weight gain/loss and ultimately the development of obesity. However, the effectiveness of each factor in potentiating the shift in microbes’ abundance to result in significant changes that can lead to obesity is not yet clear. In this review, we will highlight the factors involved in shaping GM, their influence on obesity and possible interventions. Understanding the influence of these factors on the diversity of the GM and how to improve their effectiveness on disease conditions could be keys in the treatment of metabolic diseases.