嗜粘蛋白阿克曼菌在糖尿病和肥胖中的作用

肠道微生物在平衡健康与疾病的过程中起着重要作用。嗜粘蛋白阿克曼菌(Akkermansia muciniphila)是肠道微生物中的一种,其在降解肠道粘蛋白方面的特性使其成为肠腔与宿主细胞黏膜界面的关键生物。嗜粘蛋白阿克曼菌与肥胖、糖尿病、心血管代谢疾病和低度炎症呈负相关。口服嗜粘蛋白阿克曼菌可改善小鼠代谢疾病的相关症状,嗜粘蛋白阿克曼菌有望成为治疗2型糖尿病和肥胖的候选药物。本综述通过总结现有关于嗜粘蛋白阿克曼菌在糖尿病和肥胖症中发挥作用的研究,指出嗜粘蛋白阿克曼菌调节宿主和肠道微生物群之间相互作用可能存在的机制,为嗜粘蛋白阿克曼菌的进一步研究和糖尿病的新药研发提供思路。     

肠道微生物与人体健康研究进展

人类肠道中定居着许多对宿主有益的微生物,包括细菌、病毒、真核生物等,它们在肠道内能与其他微生物及免疫系统相互作用,对人体健康具有重要影响,被称为"被遗忘的器官",它们的基因组也被誉为人类的"第二基因组",与人体的能量代谢及物质代谢有关。本文总结了人体肠道中病毒、真核生物、细菌和宿主免疫系统的相互作用,微生物群的失衡可能导致的疾病如肥胖和克罗恩病等,以及微生物环境在人体内的成熟过程,期望有助于诊断和治疗与肠道微生物失衡相关的疾病。     

肠道菌群在肥胖发病中的作用

近十年来,肠道菌群在人类许多疾病发病机制中的潜在作用引起了人们的广泛关注。已被证实肠道菌群与肥胖和肥胖相关的代谢性疾病的发生发展密切相关。与肥胖相关的肠道微生物可调控宿主的能量代谢、胰岛素抵抗和脂肪组织堆积,这些在肥胖发生中都起着至关重要的作用。本综述重点介绍了代谢紊乱中肠道菌群组成的变化以及肠道菌群在肥胖发病机制中的作用,包括能量代谢、中枢食欲、免疫系统和宿主昼夜节律。在不久的将来,该领域的研究将为治疗肥胖及其并发症开辟新的途径。     

益生菌调控幼龄畜禽消化道微生物研究进展

益生菌是一类对宿主(人类或动物)有益的活性微生物,包括细菌、真菌(如酵母)等,具有促进动物生长、提高免疫力的作用,是潜在的抗生素替代品。益生菌可能通过与动物消化道微生物互作来发挥益生作用,但具体机制仍不明确。综述了基于高通量测序技术研究益生菌调控幼龄畜禽(仔猪、雏鸡、反刍动物)消化道微生物群落组成的最新进展,并提出了未来研究方向,包括益生菌如何通过与消化道微生物互作影响其功能,益生菌对于幼龄畜禽不同健康状态下肠道微生物的影响,以及宿主因素如何影响益生菌对于幼龄畜禽消化道微生物的作用效果。     

肠道微生物和肠-脑轴在肥胖发展中的作用

肥胖和相关代谢综合征已成为全球最突出的健康问题之一,肠道微生物已被证明参与肥胖的发展,并可能对肥胖的发展和其干预治疗等提供重要的见解。最近的研究表明,肠道微生物和大脑的相互作用可能是肥胖的后果或解释因素,肠-脑轴是它们相互作用的联络枢纽。此外,肠道微生物可以通过肠道激素（包括ghrelin）以及迷走神经连接（影响能量消耗和CNS中与饮食行为相关的区域）来影响肠-脑轴,从而改变宿主行为。同时,肠道微生物代谢物和其产物还可以充当信号分子并调节肠内分泌细胞的激素分泌,如GLP1和PYY,从而调节食欲、肠道运动、能量吸收和储存以及能量消耗等摄食相关行为,进而影响肥胖的发展。所以,理解这些信号和激素作用并从药理学方法增强它们,可能为治疗肥胖提供一种重要的途径。     

微生物-肠-脑轴的研究进展

肠道微生物群能够调节宿主肠道稳态,同时参与调节宿主神经系统功能和行为。肠道菌群失调可能导致宿主神经系统功能障碍,从而引发神经退行性疾病。因此,研究微生物在肠?脑轴中发挥的作用及其机制,靶向调控肠道微生物菌群结构和功能,将为神经系统疾病的诊断与治疗提供新的手段。近年来,有关肠道微生物与机体神经系统间的互作研究受到了广泛关注,然而其具体的调控机制还未明晰。因此,本文综述了肠道微生物对宿主神经健康的调节作用,以及肠道微生物与宿主间的互作在调节神经功能、行为的潜力等研究进展,为更好地了解肠道微生物在调控宿主神经系统功能和行为的作用机制提供参考。     

海水鱼类共附生细菌群落研究进展

与海水鱼类处于共生、共栖、寄生或附生关系的细菌群落,称之为海水鱼类共附生细菌群落。这类细菌群落生活在海水鱼体表(皮肤、鳃)以及体内(消化道和血液、肌肉、肝脏、肾脏等内部组织器官),它们彼此之间以及与宿主之间存在着极其密切的关系,并且对于宿主的健康生长具有重要作用。然而,由于目前对养殖系统中的微生物群落中的致病微生物缺乏有效控制措施,处于迅速发展中的养殖产业经受着相当严重的疾病问题。因而,生态健康养殖被提到议事日程上来,并且日益受到重视,其中微生物生态调控是极其重要的一个环节。由于目前相关的基础微生物生态学资料比较缺乏,尤其是在国内作为微生物生态的基本组成部分,与微生物病害发生有着直接关系的大多数海水养殖鱼类的共附生细菌群落研究资料相当缺乏。因此,很有必要开展海水养殖鱼类共附生细菌群落相关研究。在此背景下,从研究的目的和意义以及国内外研究现状包括宿主海水鱼类种类、共附生细菌群落类别、共附生细菌群落的影响因素、共附生细菌群落对宿主的作用等方面综述了海水鱼类共附生细菌群落的研究进展,并对此类研究趋势进行了展望,为开展相关研究提供一定的参考。     

益生菌应用于1型糖尿病研究中的进展

摘要：1型糖尿病作为一种胰岛素依赖性的代谢紊乱综合征,不仅与遗传性内因有关,也与能量和饮食失衡以及肠道微生物等环境性外因有关。而益生菌作为一种环境因素,可能影响宿主的肠道菌群组成、肠道结构完整性、影响其代谢和免疫,从而起到延缓或预防1型糖尿病的作用。由此,本研究在总结1型糖尿病动物模型种类、相关发病机制、疾病表型及其应用的基础上,综述十几年来益生菌作为环境性外因应用于1型糖尿病动物实验和临床试验研究中的进展。     

基于静态和动态数据推断微生物生态网络的理论方法与算法研究进展

微生物群落广泛分布于自然界,在全球能量流动、物质循环以及维持宿主健康方面发挥重要作用。基于高通量测序数据推断微生物群落的分类群间的相互作用是理解和预测微生物群落时间动态行为的关键,所以如何根据不同类型的微生物数据发展对应的生态网络推断方法是研究重点。基于相关文献,该文首先从静态网络和动态网络角度出发,回顾了目前针对微生物各种数据类型发展的生态网络推断方法,理论框架包括对数据的整合处理方法、方法理论介绍以及实现的算法步骤。其次总结了这些推断方法中存在的局限性、不同方法间的关联性、差异互补性以及目前网络推断中遇到的挑战。最后对微生物生态网络推断中未来可能的研究方向进行了展望,为相关研究提供了理论依据。     

2型糖尿病肠道菌群研究进展

2型糖尿病是一种常见的慢性消耗性疾病,其发病机制十分复杂,流行病学研究表明,肥胖、高热量饮食、体力活动不足及年龄增大是2型糖尿病最主要的环境因素。它是一种以胰岛素抵抗和胰岛素分泌不足为特征的代谢性疾病。肠道菌群作为进入人体的一个重要环境因素,肠道微生物的菌群变化影响宿主能量物质的吸收,调节肠道的分泌功能和非特异性免疫功能,从营养、代谢、疾病等各方面与我们生命活动相关。肠道菌群已成为我们身体的一部分,影响宿主的免疫,在肥胖、糖尿病、代谢综合征等疾病中都具有非常重要的作用。     

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 intestinal microbiome associated with lipid metabolism and obesity in humans and animals

Intestinal microbiota is considered to play an integral role in maintaining health of host by modulating several physiological functions including nutrition, metabolism and immunity. Accumulated data from human and animal studies indicate that intestinal microbes can affect lipid metabolism in host through various direct and indirect biological mechanisms. These mechanisms include the production of various signalling molecules by the intestinal microbiome, which exert a strong effect on lipid metabolism, bile secretion in the liver, reverse transport of cholesterol and energy expenditure and insulin sensitivity in peripheral tissues. This review discusses the findings of recent studies suggesting an emerging role of intestinal microbiota and its metabolites in regulating lipid metabolism and the association of intestinal microbiota with obesity. Additionally, we discuss the controversies and challenges in this research area. However, intestinal micro-organisms are also affected by some external factors, which in turn influence the regulation of microbial lipid metabolism. Therefore, we also discuss the effects of probiotics, prebiotics, diet structure, exercise and other factors on intestinal microbiological changes and lipid metabolism regulation.     

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。     

The role of short-chain fatty acids in the interplay between diet,gut microbiota,and host energy metabolism

Short-chain fatty acids (SCFAs), the end products of fermentation of dietary fibers by the anaerobic intestinal microbiota, have been shown to exert multiple beneficial effects on mammalian energy metabolism. The mechanisms underlying these effects are the subject of intensive research and encompass the complex interplay between diet, gut microbiota, and host energy metabolism. This review summarizes the role of SCFAs in host energy metabolism, starting from the production by the gut microbiota to the uptake by the host and ending with the effects on host metabolism. There are interesting leads on the underlying molecular mechanisms, but there are also many apparently contradictory results. A coherent understanding of the multilevel network in which SCFAs exert their effects is hampered by the lack of quantitative data on actual fluxes of SCFAs and metabolic processes regulated by SCFAs. In this review we address questions that, when answered, will bring us a great step forward in elucidating the role of SCFAs in mammalian energy metabolism.     

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...     

益生菌以及益生元在肥胖及其代谢综合征中的潜在作用

肥胖以及相关的代谢综合征已经成为全球性的公共健康问题。大量的研究表明,肥胖形成以及减肥过程均与肠道菌群密切相关且相互影响。肠道菌群以及弱炎症反应成为肥胖以及相关代谢综合征的两大重要影响因素。本文综述了近几年来,肠道菌群失调对宿主能量储存以及新陈代谢的影响,以及弱炎症反应对肥胖引起的代谢综合征的影响。大量的研究证明,益生元有助于益生菌的生长,而益生菌可以调节肠道菌群以及改善肠道内弱炎症反应,借助于益生菌以及益生元的方法也许能为由肠道菌群失调以及弱炎症反应引起的肥胖及其代谢综合征提供一种新的治疗方法。     

肠道微生物群落与炎症性肠病关系研究进展

目的炎症性肠病（IBD）包括克罗恩病（CD）和溃疡性结肠炎（UC）,以持续性肠道非特异性炎症为特征,通常反复发作、迁延不愈,临床上仍无特效性的治疗手段。IBD确切的发病机制尚不清楚,涉及免疫、环境及遗传等因素,这些因素共同诱导肠道炎症、黏膜损伤和修复。肠道微生物群落及其代谢产物、宿主基因易感性及肠道黏膜免疫三方面共同参与了IBD的发病机制。本文从消化道微生态角度出发,对目前IBD相关的肠道微生物群落研究现状、宿主-微生物间免疫应答及益生菌治疗等内容进行探讨。     

Meta‐Omics‐ and Metabolic Modeling‐Assisted Deciphering of Human Microbiota Metabolism

The human microbiota is a complex community of commensal, symbiotic, and pathogenic microbes that play a crucial role in maintaining the homeostasis of human health. Such a homeostasis is maintained through the collective functioning of enzymatic genes responsible for the production of metabolites, enabling the interaction and signaling within microbiota as well as between microbes and the human host. Understanding microbial genes, their associated chemistries and functions would be valuable for engineering systemic metabolic pathways within the microbiota to manage human health and diseases. Given that there are many unknown gene metabolic functions and interactions, increasing efforts have been made to gain insights into the underlying functions of microbiota metabolism. This can be achieved through culture‐independent metagenomic approaches and metabolic modeling to simulate the microenvironment of human microbiota. In this article, the recent advances in metagenome mining and functional profiling for the discovery of the genetic and biochemical links in human microbiota metabolism as well as metabolic modeling for simulation and prediction of metabolic fluxes in the human microbiota are reviewed. This review provides useful insights into the understanding, reconstruction, and modulation of the human microbiota guided by the knowledge acquired from the basic understanding of the human microbiota metabolism.     

鱼类肠道微生物与宿主免疫系统相互作用研究进展

鱼类肠道中存在大量微生物,对于维持宿主健康具有重要作用。鱼类免疫系统能够监视并调控肠道微生物组成,维持肠道菌群稳态。同时,鱼类肠道共生微生物调节鱼类免疫系统,抑制病原微生物的过度增殖,保证宿主的健康。本文回顾了鱼类肠道微生物与宿主免疫系统相互作用的研究进展,重点介绍了宿主免疫系统识别肠道微生物、塑造肠道菌群以及益生菌对宿主免疫和肠道菌群的调控等,提出了理想的益生菌应该来自动物自身胃肠道,生产中应谨慎选用非宿主来源的益生菌,以期为推动鱼类肠道功能微生物开发和应用提供理论支撑。     

蜜蜂肠道菌群结构功能研究进展

在长期的共同进化中,肠道菌群与其宿主形成了紧密的联系,为宿主提供了许多有益的作用。作为一种社会性昆虫,蜜蜂的生活习性为其肠道菌群提供了良好而稳定的传播途径,因此,蜜蜂与其肠道菌群形成了一种紧密的互惠互利共生关系。近年来,随着对蜜蜂肠道菌群了解的不断加深,对蜜蜂肠道菌群功能的研究也不断深入,大量研究表明蜜蜂的肠道菌群在宿主食物的消化代谢、宿主免疫的激活和抵抗致病菌、调节宿主生理等方面都有着重要的作用,同时破坏肠道菌群的稳定对蜜蜂的健康有着明显的负面影响。本文对近年来西方蜜蜂肠道菌群功能研究进行了总结,旨在为进一步深入探索蜜蜂肠道菌群与其宿主的相互作用及在养蜂生产上应用肠道菌群防控疾病提供参考。