肠道菌群介导的营养素与基因相互作用在睡眠调节中的研究

良好的睡眠质量是维护人体健康和体力的重要保证,且与机体免疫调节、营养代谢等生理功能关系极为密切。睡眠机制目前还不清楚,绝大部分研究仍处于起始阶段。体内肠道菌群的微生物丰度及其代谢活动会对机体的行为产生深远影响。针对影响睡眠机制的因素,本研究综述了调节睡眠机制研究的现状及其发展趋势,并讨论肠道微生物对睡眠的调节作用以及与相关疾病的发病机制之间的关系,旨在为今后研究肠道微生物对人体的健康以及睡眠等慢性疾病发生发展的影响提供参考和思路。     

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。     

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。     

肠道微生物调控宿主食欲的研究进展

肠道微生物与宿主代谢相互作用,可调节机体的生理功能。宿主机体中存在"微生物-肠道-大脑轴",肠道菌群可通过多种途径影响中枢神经系统,进而对宿主摄食等行为产生影响。食物中不易被宿主消化吸收的膳食纤维等营养物质,被肠道微生物发酵可产生多种代谢产物,这些代谢产物作为信号分子可通过不同途径介导中枢神经系统,进而调控宿主食欲。本文主要综述了肠道微生物及其代谢产物对中枢神经系统与宿主食欲的影响及其可能的调控途径与机制,以加深肠道微生物在调控宿主食欲方面的新认识。     

肠道菌群对代谢相关性脂肪肝的影响及运动干预研究进展

大量研究表明,肠道菌群与神经退行性疾病和代谢性疾病等多种疾病的发生和发展息息相关,菌群的种类和数量会受到遗传、饮食习惯、运动等因素的影响。在代谢相关脂肪性肝病中,肠道菌群的部分代谢物通过增加肝脏脂肪变性、改变肠道黏膜通透性等方式对疾病的发展起到促进作用,菌群的种类和数量变化与病情进展的关系也被广泛研究,但是两者发生的先后顺序仍不十分明确。运动可以增加肠道有益菌群的种类和数量,同时改善高脂饮食导致的肠道菌群紊乱,并有效缓解代谢相关脂肪性肝病的病情,肠道菌群也能对机体的运动能力产生影响,但运动是如何通过肠道菌群来改善代谢相关脂肪性肝病的机制尚不十分明确。本文通过综述三者的相互关系来阐述肠道菌群和运动在代谢相关脂肪性肝病中发挥的重要作用。     

肠道微生态在营养与健康领域的研究进展

人体肠道拥有庞大而复杂的共生微生态,其群落的稳定状态影响机体的能量吸收、物质代谢及免疫调节等功能。肠道微生态的失衡与肥胖、抑郁症、糖尿病及相关代谢疾病的发生发展存在因果关系,但具体作用机制仍不明晰。肠道微生态与宿主之间存在完整的代谢系统并不断进行丰富的代谢交换,共同应对环境变化因素并影响宿主健康。饮食调控可干预宿主微生态的组成与数量,改善人体代谢。本文分别从膳食纤维、益生菌、粪菌移植、后生素等方面对肠道菌群进行个体化、精准、靶向的干预肠道微生物领域的相关研究,对多组学联合应用于微生物领域的组成和变化规律进行深层揭示。未来的研究热点应聚焦肠道干预方式的远期影响和安全性,控制并消除过程中的可能变异,制定精准高效的干预路径,为慢病防控与健康促进提供医学证据。     

肠道微生物菌群调节中枢神经系统发育及相关疾病的研究进展

人和动物的健康发展与定植在肠道内大量微生物的平衡密切相关且终身相伴.因此,机体与肠道微生物之间关联性功效的探究正日益受到人们的重视并被不断深入.肠道内共生微生物调节宿主的营养吸收和代谢、调控宿主免疫系统的形成和发展,与免疫系统共同维持宿主体内平衡.大量的研究数据表明,肠道微生物与中枢神经系统存在互作关系,并且形成双向通信系统,称之为脑-肠轴.肠道微生物可以通过调节神经系统来改变行为,甚至影响神经系统疾病的发生和发展、调节血脑屏障渗透性及脑内炎症反应等.本文从肠道微生物对脑部发育、功能、中枢神经系统相关疾病的影响等方面进行阐述.     

肠道共生微生物脂质代谢物的黏膜免疫调节功能与机制

机体的肠道黏膜表面存在着大量与宿主免疫系统互作的共生微生物,其所编码的代谢通路可产生多种具有免疫调节活性的小分子物质。膳食脂肪可经脂解作用形成游离脂肪酸,并在肠道胆汁酸的协助下作为必需营养元素被机体所吸收利用。与此同时,肠道共生微生物既可将宿主来源的胆汁酸转化为多种脱结合胆汁酸或次级胆汁酸,也可将部分膳食来源的长链不饱和脂肪酸代谢为多种异构衍生物。目前,关于肠道共生微生物介导的脂质代谢网络调控宿主黏膜免疫系统发育、成熟与功能的研究方兴未艾。结合该实验室的相关研究,该文将对共生微生物脂质代谢物与肠道黏膜免疫互作机制的前沿进展进行综述与讨论。     

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。     

动物宿主——肠道微生物代谢轴研究进展

肠道中栖息着数量庞大且复杂多样的微生物菌群,在维持宿主肠道微环境稳态中发挥重要作用。微生物菌群可以利用宿主肠道的营养素,发酵产生代谢产物,与宿主机体形成宿主—微生物代谢轴(host-microbe metabolic axis)。该代谢轴既能影响营养素吸收和能量代谢,又可调控宿主各项生理过程。本文主要阐述宿主-肠道微生物代谢轴的概念、肠-肝轴、肠-脑轴、肠道微生物与宿主肠道代谢轴的互作以及对机体健康的影响。     

The role of the microbiome in gastrointestinal inflammation

The microbiome plays an important role in maintaining human health. Despite multiple factors being attributed to the shaping of the human microbiome, extrinsic factors such diet and use of medications including antibiotics appear to dominate. Mucosal surfaces, particularly in the gut, are highly adapted to be able to tolerate a large population of microorganisms whilst still being able to produce a rapid and effective immune response against infection. The intestinal microbiome is not functionally independent from the host mucosa and can, through presentation of microbe-associated molecular patterns (MAMPs) and generation of microbe-derived metabolites, fundamentally influence mucosal barrier integrity and modulate host immunity. In a healthy gut there is an abundance of beneficial bacteria that help to preserve intestinal homoeostasis, promote protective immune responses, and limit excessive inflammation. The importance of the microbiome is further highlighted during dysbiosis where a loss of this finely balanced microbial population can lead to mucosal barrier dysfunction, aberrant immune responses, and chronic inflammation that increases the risk of disease development. Improvements in our understanding of the microbiome are providing opportunities to harness members of a healthy microbiota to help reverse dysbiosis, reduce inflammation, and ultimately prevent disease progression.     

The gut microbiota and its interactions with cardiovascular disease

The intestine is colonized by a considerable community of microorganisms that cohabits within the host and plays a critical role in maintaining host homeostasis. Recently, accumulating evidence has revealed that the gut microbial ecology plays a pivotal role in the occurrence and development of cardiovascular disease (CVD). Moreover, the effects of imbalances in microbe–host interactions on homeostasis can lead to the progression of CVD. Alterations in the composition of gut flora and disruptions in gut microbial metabolism are implicated in the pathogenesis of CVD. Furthermore, the gut microbiota functions like an endocrine organ that produces bioactive metabolites, including trimethylamine/trimethylamine N-oxide, short-chain fatty acids and bile acids, which are also involved in host health and disease via numerous pathways. Thus, the gut microbiota and its metabolic pathways have attracted growing attention as a therapeutic target for CVD treatment. The fundamental purpose of this review was to summarize recent studies that have illustrated the complex interactions between the gut microbiota, their metabolites and the development of common CVD, as well as the effects of gut dysbiosis on CVD risk factors. Moreover, we systematically discuss the normal physiology of gut microbiota and potential therapeutic strategies targeting gut microbiota to prevent and treat CVD.     

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。     

Microbial Metabolites and Intestinal Stem Cells Tune Intestinal Homeostasis

Microorganisms that colonize the gastrointestinal tract, collectively known as the gut microbiota, are known to produce small molecules and metabolites that significantly contribute to host intestinal development, functions, and homeostasis. Emerging insights from microbiome research reveal that gut microbiota‐derived signals and molecules influence another key player maintaining intestinal homeostasis—the intestinal stem cell niche, which regulates epithelial self‐renewal. In this review, the literature on gut microbiota‐host crosstalk is surveyed, highlighting the effects of gut microbial metabolites on intestinal stem cells. The production of various classes of metabolites, their actions on intestinal stem cells are discussed and, finally, how the production and function of metabolites are modulated by aging and dietary intake is commented upon.     

从肠道菌群及色氨酸代谢角度探讨中药在三阴性乳腺癌中作用的研究进展

三阴性乳腺癌属于免疫原性较强的乳腺癌亚型,由于缺乏有效的治疗靶点,仍属于难以治疗的乳腺癌类型。越来越多的研究表明,肠道菌群可通过干预宿主或微生物的色氨酸代谢,重塑肿瘤免疫微环境,从而影响三阴性乳腺癌的发生、发展及免疫治疗疗效。中药在以往的研究中已被证实可以有效调节肠道稳态,抑制炎症反应,促进肿瘤细胞的凋亡等。然而,肠道菌群及其代谢物与三阴性乳腺癌之间的中医机制尚不明确。因此,本文在中医辨证乳腺癌基础理论的基础上,回顾以往的文献,从肠道菌群和色氨酸代谢的角度出发,梳理中药对肠道菌群及其代谢物质的干预作用,探索其抗肿瘤的机制,以期能为中西医结合治疗三阴性乳腺癌提供新的思路和方法。

     

膳食脂肪对肠道微生物的影响及宿主代谢调控的研究进展

膳食脂肪作为人体重要的营养物质之一,为人体提供能量及营养。不同种类的膳食脂肪对宿主肠道微生物的组成和数量的影响有着明显的差异。同时肠道微生物又能参与宿主的代谢调控以及影响肠道屏障功能等。过多的摄入富含饱和脂肪酸的膳食脂肪会引起肠道中厚壁菌门、变形菌门、梭菌属等的增加,从而影响宿主代谢过程中的胆汁酸等信号分子改变,导致肠道通透性的增加和系统炎症。富含n-3多不饱和脂肪酸的膳食脂肪会引起肠道中双歧杆菌和乳杆菌的增加,从而影响宿主代谢过程中的短链脂肪酸的水平,某些短链脂肪酸能够调控宿主的胰岛素分泌以及炎症因子的表达。本文综述了膳食脂肪的种类、肠道微生态和宿主代谢调控之间的相互作用及其可能的作用机制,为深入了解饮食、肠道微生态、宿主健康三者之间的关系提供了依据。     

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。     

Intestinal microbiota and the immune system in metabolic diseases

The intestinal microbiota is comprised of millions of microorganisms that reside in the gastrointestinal tract and consistently interact with the host. Host factors such as diet and disease status affect the composition of the microbiota, while the microbiota itself produces metabolites that can further manipulate host physiology. Dysbiosis of the intestinal microbiota has been characterized in patients with certain metabolic diseases, some of which involve damage to the host intestinal epithelial barrier and alterations in the immune system. In this review, we will discuss the consequences of dietdependent bacterial dysbiosis in the gastrointestinal tract, and how the associated interaction with epithelial and immune cells impacts metabolic diseases.