基于宏基因组学分析安徽地区畜禽粪便微生物耐药性特征

为深入了解在食用动物生产过程中滥用抗生素,迫使肠道共生细菌成为微生物耐药性（antimicrobial resistance,AMR）重要宿主之一的现象,本研究利用宏基因组学针对食用动物的肠道细菌AMR进行分析。

利用宏基因组学技术对安徽地区猪和鸡粪便中的AMR及可移动遗传元件进行定量和表征,并且在核心抗性基因亚型水平上研究猪和鸡共生细菌群落的耐药性特征。

从抗性基因（antimicrobial resistance gene,ARG）的丰度和多样性来看,鸡肠道共生菌中ARG的多样性和检出率高于猪,而猪肠道共生菌中ARG总丰度高于鸡。大环内酯―林可酰胺―链菌素类抗性基因和四环素抗性基因是所有样本中含量最高的2种ARG,研究也检测到了世界范围内流行的ARG,包括optrA、qnrS、lsaE和tem等,同时,一些可移动遗传元件,包括噬菌体、质粒和插入序列也显示出与ARG存在一定相关性,这揭示了ARG的水平转移潜力。此外,食物链动物的抗性组和微生物组之间在统计学上也被证明存在正相关性。宿主溯源分析表明,在鸡样本中的拟杆菌和大肠埃希菌被检测出含有大量ARG,而在猪的样本中被检测出含有丰富ARG的为瘤胃球菌和罗氏菌。

本研究通过对猪和鸡共生细菌群落中AMR的调查统计,证实肠道微生物群是ARG的重要宿主及传播途径之一,为评价食用动物安全性及后续泛耐药基因数据库的构建提供科学依据,对公共健康具有重要意义。

     

细菌耐药性应对策略研究进展

细菌耐药性(Antimicrobial resistance,AMR)持续增长,但新上市抗生素数量却持续下降。抗生素耐药基因(Antimicrobial resistance gene,ARG)和抗生素耐药菌感染已严重威胁人类健康。因此,需要多方面联合采取措施来应对AMR所带来的各种挑战,包括创新生物医药、改善抗生素使用和抗生素耐药监测系统、减少抗生素耐药基因产生速度、阻止健康护理相关感染和多重抗生素耐药菌传播与扩散、开发微生物学快速诊断方法与设备、减少临床和兽医抗生素滥用等。庆幸的是,AMR已受到各国政要、科学家和企业家等的高度重视与支持,相信随着新技术、新产品的不断问世和管理新措施的不断出台,AMR问题一定会得到控制和缓解。     

猪流行性腹泻病毒(PEDV)与抗病毒天然免疫

猪流行性腹泻病毒(porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)是引起猪流行性腹泻病等肠道疾病的一种动物冠状病毒.PEDV与宿主系统相互作用,特别是其对宿主抗病毒天然免疫调节作用和机制是目前动物冠状病毒研究的基础科学问题之一.基于作者近几年来对人类重要冠状病毒对宿主抗病毒天然免疫系统调节作用的研究,本文对PEDV基因组与编码蛋白主要功能以及PEDV调节宿主抗病毒天然免疫反应及其可能机制的进展和现状进行了分析.与人类冠状病毒相似,PEDV编码的木瓜样蛋白酶(papain like protease,PLP)是一个多功能蛋白酶,除了蛋白酶活性外,还具有去泛素化酶(DUB)活性和宿主干扰素拮抗活性,是PEDV编码的一种新型病毒来源DUB和宿主干扰素拮抗蛋白.这些研究为阐明PEDV对宿主抗病毒天然免疫反应调节作用和其致病机制提供了重要的理论依据,为研制新型PEDV免疫防治措施提供了重要理论基础.     

急性二尖瓣装置损伤动物模型的2D—彩色多普勒血流研究

羊心二尖瓣装置手术损伤制做急性二尖瓣关闭不全(AMR)动物模型的实验中,2D彩色多普勒血流图(CDF)在心脏表面直接观察了正常羊心结构和腱索,乳头肌等不同程度损伤引起AMR的2D—CDF的各种表现,研究了AMR形成机理,并用生理检测和大体标本检查进行验证,结论为本实验获得的AMR的2D—CDF的所见可作为临床诊断AMR的超声依据。     

人巨细胞病毒的免疫逃避策略

人巨细胞病毒(HCMV)能导致人类的隐性、持续性感染,为了对付宿主免疫所形成的不良环境,HCMV具有一系列不同的防护策略.本文综述了此病毒通过对多种免疫途径进行修饰达到免疫逃避目的的一些研究新进展.     

靶向宿主致病菌sRNA的发现及其靶标确定的实验技术进展

人类时常暴露于充满各种致病菌的环境中,这些致病菌与人体细胞或组织之间存在多种相互作用。在相互作用的过程中,细菌通过调节自身毒性、侵袭性等致病性,以适应宿主环境并生存下来,同样,宿主细胞也会通过调动自身的免疫系统来抵抗致病菌的入侵。然而,大多数研究者主要聚焦于致病菌sRNA (small RNA, sRNA)自身生理功能的研究,致病菌与宿主相互作用的认识仍然处于起步阶段。因此,如何使用高灵敏性、高分辨率的方法研究致病菌与宿主之间的相互作用成为当前研究面临的一大难题。本文综合国内外相关研究,概述了目前研究致病菌与宿主相互作用常用的技术方法及实验流程,提高对其机制原理的理解,为致病菌sRNA-宿主靶标的相关研究提供技术参考。     

幽门螺杆菌相关胃癌与多胺代谢CSCD

幽门螺旋杆菌(Helicobacter pylori, H. pylori)选择性地在人的胃黏膜中定植,是引发胃癌的最强危险因素之一。多胺是一类广泛存在于真核细胞中带高密度正电荷的烷基类小分子化合物,参与细胞增殖、分化、凋亡等重要的生理过程,多种疾病的发生发展与多胺代谢紊乱相关。近期研究发现,H.pylori感染能诱导宿主胃黏膜上皮细胞和巨噬细胞中多胺代谢异常。特别是该菌对多胺代谢途径中的关键酶ARG2(arginase 2,精氨酸酶2)、ODC(ornithine decarboxylase,鸟氨酸脱羧酶)和SMO(soermine oxidase,精胺氧化酶)的激活作用,与H. pylori免疫逃逸,慢性炎症维持、DNA损伤和胃癌的发生发展密切相关,提示多胺代谢途径可能成为H. pylori相关胃癌防治的新靶点。     

人类冠状病毒调节宿主抗病毒天然免疫分子机制

SARS冠状病毒和正在全球流行的猪源H1N1型流感病毒等人类新发呼吸道病毒对人类生命健康构成严重威胁.人类重要呼吸道病毒与宿主抗病毒天然免疫的关系是近年来研究热点.SARS冠状病毒等很多RNA病毒能够编码某种蛋白质,抑制干扰素表达以及干扰素介导的抗病毒信号通路.人类冠状病毒木瓜样蛋白酶(papain-like protease,PLP)利用其自身去泛素化酶(DUB)活性,使干扰素表达通路中重要调节蛋白发生去泛素化,从而抑制干扰素信号传导.同时,PLP蛋白酶通过阻碍干扰素表达信号通路中最新发现的重要调节蛋白ERIS(也称MITA/STING)二聚化,使其失活并丧失激活干扰素通路的功能,这些发现对于阐明人类重要呼吸道病毒对宿主细胞抗病毒天然免疫反应的调节作用及其机制具有重要意义,为人类新发病毒致病机理、免疫防治以及抗病毒药物研究提供新的思路.     

ARG1基因对人胚肾细胞293砷染毒前后增殖及凋亡的影响

目的:观察ARG1基因对不同浓度的亚砷酸钠(NaAsO2)染毒后的293细胞的增殖及凋亡的影响,并讨论ARG1的抗砷性.方法:将ARG1表达质粒pcDNA3.1-ARG1及空载体对照质粒pcDNA3.1分别经阳离子脂质(Lipofectamine2000)介导转染293细胞后,荧光共聚焦显微镜观察细胞转染率;将实验组pcDNA3.1.ARG1-293细胞、空白对照组pcDNA3.1-293细胞及阴性对照组293细胞用不同浓度的NaAsO2浓度染毒48h后,使用MTT法检测ARG1基因对砷染毒后293细胞的增殖的影响;将实验组、空白对照纽及阴性对照组按不同浓度NaAsO2染毒,加入Annexin V FITC/PI凋亡试剂,采用流式细胞仪检测细胞的凋亡情况.结果:(1)荧光共聚焦显微镜观察转染结果显示转染率可达75-85%;(2)NaAsO2在1-8 μ mol/L时其对实验组细胞增值的抑制率明显低于对照组,而在浓度>8μ mol/L时则没有明显差异;(3)实验组细胞在NaAsO2浓度<8 μ mol/L其凋亡率明显低于对照组.结论:ARG1能够降低NaAsO2对293细胞增值的抑制率,减轻其对293细胞的促凋亡作用,主要是在低浓度时发挥作用.     

香坊肠球菌和罗伊氏乳杆菌在无菌猪肠道中的定殖

【背景】已有研究表明,微生物在宿主肠道中的定殖受宿主、肠道环境、微生物物种特性和菌株来源等多个因素的影响。一般认为,来源于同类宿主的微生物菌株,在该类宿主肠道中具有定殖优势,但缺乏在物种和菌株水平上研究微生物自身特性在宿主肠道中定殖的研究报道。【目的】将不同来源(同类宿主肠道、非同类宿主肠道和非肠道环境)、具有不同生物学特性的3株香坊肠球菌(Enterococcus xiangfangensis)和4株罗伊氏乳杆菌(Lactobacillusreuteri)对无菌猪肠道进行定殖,在物种和菌株2个水平上探究物种特性和菌株来源对宿主肠道定殖的偏好性,揭示影响微生物定殖效率的关键因素。【方法】在本项研究中,将从藏猪(Tibetan pigs)、小鼠(ob/ob mice)、食蟹猴(Macaca fascicularis)和发酵食品中分离得到的多株香坊肠球菌和罗伊氏乳杆菌,制成混合菌剂对无菌巴马香猪(Bama miniature pig)进行为期4周的饲喂,并通过实时荧光定量PCR方法检测这7株菌在无菌猪肠道中的定殖情况。【结果】在物种水平上,香坊肠球菌和罗伊氏乳杆菌在无菌猪体内具有相近的定殖...     

幽门螺杆菌相关胃癌与多胺代谢

幽门螺旋杆菌(Helicobacter pylori, H. pylori)选择性地在人的胃黏膜中定植,是引发胃癌的最强危险因素之一。多胺是一类广泛存在于真核细胞中带高密度正电荷的烷基类小分子化合物,参与细胞增殖、分化、凋亡等重要的生理过程,多种疾病的发生发展与多胺代谢紊乱相关。近期研究发现,H.pylori感染能诱导宿主胃黏膜上皮细胞和巨噬细胞中多胺代谢异常。特别是该菌对多胺代谢途径中的关键酶ARG2(arginase 2,精氨酸酶2)、ODC(ornithine decarboxylase,鸟氨酸脱羧酶)和SMO(soermine oxidase,精胺氧化酶)的激活作用,与H. pylori免疫逃逸,慢性炎症维持、DNA损伤和胃癌的发生发展密切相关,提示多胺代谢途径可能成为H. pylori相关胃癌防治的新靶点。     

肠道微生态系统在肠癌防治中的研究进展

肠癌严重地威胁着人类的健康,近20年来我国肠癌的发病率明显升高,特别在一些大城市,肠癌已成为第2位的癌症。自1990年MAREEL等把微生态学概念引入肿瘤的研究中,提出肿瘤—宿主生态系统(tumor-host ecosystem)的概念。研究证实,肠黏膜细胞长期与肠道菌群直接接触,肠癌所在区域的微生态系统即宿主环境(host environment)、菌群环境对细胞共同体(cell community)肠黏膜上皮细胞的生理功能有着重要影响,与肠癌的形成及发展密切相关[1,2]。1肠道微生态系统的概念肠道原籍菌、外籍菌和其上皮细胞等生物成分与食源性非生物成分(未被消化的食物)…     

感染组学 (infectomics) ———对感染性疾病的总体性和综合性研究

在感染性疾病的范畴内,目前急需一个能有效地、精确地和综合性地研究微生物感染的结构性和功能性基因组学和蛋白质组学 ( 感染组学 ) 的全面方法. 新的方法 ( 如 DNA 和蛋白质微阵列 ) 和传统方法 ( 如分子克隆、 PCR 、基因敲除,加进 (knockin) 和反义术等 ) 的结合将有助于克服今天的困难. 在感染时,微生物及其宿主的全部表型改变 ( 感染组 ) 均由微生物病原体及其宿主的基因组所编码,并在特异的微生物 - 宿主相互作用时的某些环境条件下表达. 微生物及其宿主的全部药物反应 ( 药理组 ) 可用基因组或蛋白质组的方法检出. 分析基因型和表型或表达形式的全基因组方法将最终导致对微生物的发病机理、感染性疾病的快速诊断和控制感染的新策略的全面研究. 感染性疾病中最基本的问题是,如何全面地和综合性地应用感染组学,来了解微生物病原体及其宿主的相互作用.     

复合益生菌制剂"海生元"研制初步总结报告--附系列论文6篇

1　问题的提出微生态学的核心是研究微生物与其宿主及周围环境的关系。在微生物—宿主—环境三大环节中 ,环境是最活跃的致微生态系变化因素。相对于人类陆地生活而言 ,舰船在海洋水面和水下长期航行均属于极端环境改变。此类环境因素对人体微生态系能够造成何种影响及怎样应对 ,尚属微生态学研究的空白。据此 ,我们于 1996年底申报全军“九·五”医学规划课题《长航对舰潜艇艇员肠道微生态的影响及对策研究》并获批准 (课题号 96D0 5 5 )。该课题设计共分三大部分 :(1)了解并比较水面舰艇和核潜艇长航对艇员肠道微生态和相关健康指标的影…     

酰基辅酶A结合结构域蛋白3在病原微生物复制中的作用

病毒及细菌等病原微生物侵入细胞后,复制过程离不开宿主细胞内的宿主蛋白.近年来研究表明,酰基辅酶A结合结构域蛋白3(ACBD3)可以与一些病原体的蛋白质相互作用,影响病原体微生物在宿主细胞的复制.本文通过总结爱知病毒、柯萨奇病毒、脊髓灰质炎病毒、丙肝病毒、人类鼻病毒以及沙门氏菌侵染宿主细胞时,病毒蛋白质与ACBD3及磷脂酰肌醇4-激酶B(PI4KB)相互作用的研究进展,探讨ACBD3在病原微生物中的作用.     

弓形虫与宿主细胞相互作用研究进展

刚地弓形虫(Toxoplasma gondii)在细胞内严格寄生,因此它能引起哺乳类宿主(包括人类)细胞的感染。凋亡在宿主细胞与弓形虫的相互作用中发挥着重要的作用。在未受感染的宿主细胞中,凋亡被间接机制所限制,因而宿主细胞能够对弓形虫发生炎症反应。与之相反,在被感染的宿主细胞中,由于凋亡信号级联反应直接受到了干扰,从而抑制了宿主细胞凋亡,这就有利于弓形虫在宿主细胞内的生存和发育。值得注意的是,弓形虫调节和抑制凋亡的两种能力,需要一个精密的调节系统来调控弓形虫和宿主细胞的相互作用,以维持弓形虫稳定的持续感染。重点从弓形虫有关的宿主细胞的凋亡方面进行了介绍。     

乙肝病毒感染与肝细胞癌

原发性肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是严重威胁人类健康的恶性肿瘤之一.HCC患者中1/3有慢性乙肝病史.目前研究已经证实,乙肝病毒(hepatitis B virus,HBV)感染是HCC发生的最危险因素.HBV致癌机制尚未明确,可能涉及病毒与宿主及环境的多阶段、多机制复杂过程.目前研究认为一些HBV相关的因素可能与HCC发生有关,如HBsAg状态、HBV DNA载量、HBV DNA基因型、前核心区和核心启动子区突变等.本文就目前一些流行病学因素及分子因素研究阐述如下.     

微生态学方兴未艾

微生态学是研究正常微生物群与其宿主(人类、动物、植物)相互关系的生命科学分支,是细胞水平或分子水平的生态学,具有独特的理论体系和方法学,也是新兴的边缘科学之一。微生态学侧重面是微生物所寄居的宿主,即对宿主产生的生理效应(微生态平衡)和病理效应(微生态失调)。     

人类白细胞抗原部分基因多态性与丙型肝炎病毒感染相关性研究进展

国内外有关宿主遗传基因与疾病关系的研究成果表明,人类白细胞抗原(HLA)在宿主免疫系统的免疫应答过程中发挥着举足轻重的作用。机体受到病原体感染后,其对病原体的清除以及疾病转归方面表现出的不同,在很大程度上取决于个体间基因组的差异。大量研究证实,HLA多态性是与丙型肝炎病毒(HCV)的易感性和清除相关的一个宿主基因,我们就该研究领域的进展进行简要综述。     

杆状病毒与昆虫宿主相互作用的研究进展

杆状病毒与昆虫宿主相互作用是一种基本的分子和生态问题, 不仅在农业上, 而且在真核表达系统、 基因治疗、 蛋白表面展示 系统以及基因工程疫苗等方面都有重要的实际应用。杆状病毒还是一种很有潜力的病毒杀虫剂, 而且对环境来说是安全的。研究这些相互 作用也产生了许多重要和有价值的发现。杆状病毒生命循环中存在两种不同形式的病毒, 即包埋型病毒粒子(occlusion derived virus, ODV) 和出芽型病毒粒子(budded virus, BV)。ODV包裹于多角体中, 主要负责宿主的原发感染; 而BV由感染的宿主细胞释放后引发继发 感染。病毒侵染起始于敏感的昆虫宿主食用了污染包涵体病毒的植物。在宿主中肠的碱性环境中, 多角体溶解释放ODV, ODV与宿主肠道 柱状上皮细胞细胞膜融合, 通过内吞体进入细胞。之后核衣壳从内吞体中逃脱并被转运到细胞核。病毒转录和复制在细胞核进行, 新生 的BV粒子从基底膜出芽引起全身感染。杆状病毒与宿主细胞相互作用包括从病毒结合和进入时的相互作用, 到宿主基因表达调节, 以及 修饰与调节细胞和机体所发生的生理和防御的相互作用的复杂和微妙的机制。本文主要以杆状病毒侵染昆虫宿主的过程为线索, 总结和评 述了杆状病毒与昆虫宿主相互作用方面研究的最新进展, 特别是杆状病毒基因在病毒入侵过程中所起的作用。