Jeffrey I Gordon
文章数:25篇
营养不良
Science:营养不良让组织生长不良?有菌能逆转
营养不良儿童肠道菌群发展受损。① 将健康或营养不良婴儿的肠道菌群移植给无菌小鼠表明营养不良菌群会传递生长障碍;② 特定菌株与体重增长,肝脏,肌肉和大脑的新陈代谢及骨形态相关;③ 健康小鼠菌群可影响菌群受损小鼠并改善生长不良状态;④ 添加瘤胃球菌和共生梭菌改善营养不良小鼠生长状态。
营养不良
肠道菌群
酸奶
Science子刊:酸奶里的益生菌,对肠道菌群有何影响?
研究发酵乳品如何影响菌群:① 研究对人的影响需严格对照,小鼠则可控制变量;② 食用酸奶前后,分析人粪菌和宏转录组;给限菌小鼠强饲,观察前后变化;③ 人粪菌组成无显著变化,相关基因几无变化;④ 小鼠菌群有微小变化,但许多代谢通路相关的酶尤其是糖代谢酶显著提升;⑤ 食用酸奶的限菌鼠中,动物双歧杆菌是优势群体,它们上调了低聚木糖代谢相关基因座;⑥ 在酸奶摄入期,包括与植物多糖代谢有关的人的宏转录组有显著变化。
酸奶
肠道菌群
饮食
Nature重磅观点:营养、菌群和免疫,密不可分!
①宏基因组学和无菌动物的应用结合,让我们有更好的机会了解饮食、营养、肠道菌群、宿主免疫系统之间的联系。 ②弄清楚人们的具体日常饮食对研究非常关键,建立饮食数据库十分必要。 ③营养物质代谢对免疫系统的影响值得关注。 ④肠道菌群产生微量元素与人体健康息息相关。
饮食
营养
肠道菌群
免疫系统
唾液酸化乳寡糖
Cell:牛乳低聚糖改善营养不良小鼠的生理表现
① 发育不良婴儿体内,唾液酸化人乳低聚糖显著降低;② 小鼠中移植营养不良的6月龄婴儿菌群,喂典型马拉维饮食并添加或不添加纯化的牛乳低聚糖;③ 低聚糖让小鼠体重增加,改变骨骼形态,肝脏、肌肉和大脑代谢状态;④ 限菌仔猪实验有同样发现;⑤ 牛乳低聚糖依赖肠道菌群促进动物模型生长。
唾液酸化乳寡糖
营养不良
肠道菌群
母乳低聚糖
益生元
在多种人类肠道拟杆菌中,鉴定在体内生存的基因要素和它们对食物的响应
① 建4株人体肠道常见细菌随机突变库,加11株野生型菌植入无菌小鼠;② 分别喂食高脂高糖或低脂高纤维食品;③ 动态监控食物引发的老鼠体内菌群结构变化和基因表达;④ 确定特定饮食中丰度显著下降的突变株和对应基因、底物;⑤ 将底物加到特定环境小鼠的食物中,确定它对特定菌株的益生作用。
益生元
INSeq
拟杆菌
阿糖基木聚糖
Arabinoxylan
双胞胎菌群
Nature:婴儿肠道菌群和粘膜免疫系统的成熟模式
① 鉴定40对双胞胎中,标志菌群产生和成熟的细菌分类;② 出生几月内,同一对双胞胎肠粘膜IgA成熟模式不尽相同,第二年趋同;③ 同卵双生、剖腹产、母乳喂养都有影响;④ 6和18月婴儿粪菌移植到无菌鼠,证明菌群与IgA分泌主要与饮食相关;⑤ 本方法可用于判断肠粘膜免疫发育是否健康。
双胞胎菌群
IgA
免疫系统成熟
肠道粘膜免疫
Nature:胖瘦双胞胎共有的“核心菌群”
① 选取同胖瘦的成年女性同卵及异卵双胞胎,分析其与其母亲的粪便菌群,研究宿主基因型、环境暴露及宿主肥胖如何影响肠道菌群;② 共分析了154个个体,结果显示家庭成员之间既共享部分肠道菌群,也存在群落组成的差异,差异程度在同卵双胞胎与异卵双胞胎中相似;③ 在基因水平而非生物体谱系水平,所有个体拥有一个核心菌群;④ 肥胖与菌群在门水平上的变化、细菌多样性的降低、细菌基因的代谢通路的改变相关。
肥胖相关肠道菌群与能量获得能力增加
① 比较遗传性肥胖小鼠和同窝瘦小鼠、以及肥胖和瘦的人类志愿者的远端肠道菌群,发现肥胖与两种主要的细菌(拟杆菌门和厚壁菌门)丰度相关;② 通过宏基因组和生化分析发现这种变化影响小鼠肠道菌群的代谢潜力;③ 肥胖菌群具有增加从食物中获得能量的能力,此外,这种特质是可传播的:给无菌小鼠定植“肥胖菌群”导致总身体脂肪的增加显著高于定植“瘦菌群”的小鼠;④ 结论:肠道菌群可能是肥胖病理生理学的另一个重要贡献因子。
Nature:瘤胃球菌可抑制霍乱弧菌感染
① 选取感染了霍乱弧菌的孟加拉国成年人,对霍乱的急性腹泻期及恢复期的粪便菌群进行时间序列宏基因组分析;② 霍乱的恢复期,粪便菌群表现出某些细菌分类群的积累,这些变化模式与健康孟加拉儿童的肠道菌群组装/成熟的模式相似;③ 在无菌小鼠中移植特定菌群(与成年人霍乱恢复期的菌群及健康儿童的正常菌群相似),发现在霍乱弧菌感染过程中,瘤胃球菌属obeum的丰度增加;④ 该细菌可限制霍乱弧菌的定殖,与其luxS及Al-2的表达相关。
实验可重复性
Nature子刊:如何促进宏基因组研究的可重复性?(2012)
① 由于可以发现新的酶和新的物种并作为与疾病相关的生物标记物,宏基因组学曾被业界寄予厚望;② 在过去的两年中,测序技术和生物信息的发展使系统性地研究微生物多样性和功能成为可能;③ 为了实现这一目标,世界科学界需要通力合作,建立统一的数据标准,使全球微生物组研究具有可比性;④ 增加数据可比性可以帮助生物技术研发进程,例如新的糖苷水解酶或新能源的发现。
实验可重复性
比较宏基因组
Science:人体肠道菌群的长期稳定性
① 选取37名美国成年人,对受试者在随访5年中的粪便菌群组成进行鉴定;② 菌群稳定性的变化遵循幂律函数,推测大多数菌株在个体体内可长期存在达数十年;③ 鉴定出家庭成员之间拥有的共同菌株,但在不相关的个体之间未鉴定出共有菌株;④ 对连续32周进食单一液体饮食的个体进行采样分析,提示相比于采样间隔,通过体重可更好地预测菌株组成的变化;⑤ 肠道菌群的稳定性及对生理变化的响应,提示其作为诊断工具及治疗靶点的潜能。
Cell:不同来源的菌群在小鼠肠道内如何竞争并定殖
① 在无菌小鼠中定殖来自人体肠道、斑马鱼肠道、白蚁肠道、人体皮肤及舌头、土壤、河口的菌群群落;② 外源环境中的细菌可在小鼠肠道中定殖并持续存在,对饮食及宿主中的碳水化合物及胆汁酸的代谢能力与细菌的定殖成功相关;③ 观察到一些令人意外的生态演替模式,例如土壤细菌在其它肠道群落(斑马鱼及白蚁)存在的情况下仍占据优势;④ 以及,与无菌小鼠共培养时,人体中的细菌在无菌小鼠体内的定殖发生在小鼠菌群之前。
多样性
Nature:人类肠道菌群的多样性、稳定性和恢复力(综述)
经典重要综述:① 无数微生物栖息于人体肠道,组成了影响正常生理学的复杂生态学群落,它们也因代谢活性及宿主相互作用而对疾病敏感;② 理解造成肠道菌群组成和功能变化的因子,有助于设计靶向肠道菌群的疗法;③ 但这是异常艰难的:肠道菌群非常多样,人与人之间大不一样并且随时间剧烈波动,特别是在疾病和早期发育进程中;④ 从生态学角度看待菌群,有助于理解如何在临床治疗中通过靶向微生物群落以促进健康。
多样性
稳定性
恢复力
生态系统
挖掘人体肠道菌群寻找塑造免疫系统的效应菌株
① 在出生时肠道菌群就开始与免疫系统共同发展;② 文章讨论了一种用于在复杂肠道菌群中识别影响免疫功能的效应菌株的方法;该方法从识别给无菌小鼠传播免疫表型的蒙昧人类的粪菌开始;克隆测序排列构建来自典型供体菌群的菌株集;③ 收集传播表型,通过随机测试单独饲养的无菌动物中重叠的成员产生的子集识别效应菌株;④ 通过研究效应菌株-宿主间相互作用机理,可促进对菌群和免疫系统共调整的理解,以开发促进健康的新的诊断和治疗方法。
通过肠道菌群保障健康生长和营养
① 营养不良儿童的体内菌群发育不成熟,这与营养不良的发病机制及其后遗症有关,目前的营养干预措施没有成效;② 在生殖小鼠中复制的人类肠道菌群的临床前模型可以识别并预测不同饮食成分对菌群结构、功能和宿主生物学的影响;③ 可据此研究地域文化传统和健康状况不同的儿童的肠道菌群发育轨迹及菌群结构;④ 需要研发新的营养食品,提高我们培养更健康的肠道菌群的能力,降低儿童营养不良的风险。
由旅行相关的饮食-菌群相互作用的限菌模型所揭示的肠道运动的调控因素
① 对限菌小鼠进行模拟旅行的短期饮食改变的实验,结果显示不同的饮食-菌群组合对肠道运动有不同影响,提示用益生菌治疗肠道运动问题时,需考虑菌株和饮食的共同作用;② 菌群表达的胆盐水解酶(BSH)将胆汁酸代谢为去结合胆汁酸,后者的水平与肠道运动速度呈正相关;③ 姜黄刺激胆汁酸分泌,其对肠道运动的影响受菌群BSH活性和肠神经系统中Ret信号通路的调控;④ 该研究表明食物中的成分可作用于肠道菌群的某些性状,进而调控身体的生理机能。
Science:将瘦子菌群移植给胖子,可能减肥?
① 将成年女性双胞胎(一瘦一胖)的粪便菌群移植给无菌小鼠,小鼠喂食低脂饮食,饮食中含有不同水平的饱和脂肪酸;② 移植了胖子的粪便菌群的小鼠,体重及脂肪质量增加,且表现出肥胖相关代谢表型;③ 对于同一对双胞胎,将移植了瘦子菌群的小鼠与移植了相应的胖子菌群的小鼠同窝饲养,可抑制移植了胖子菌群的小鼠的体重增加及肥胖相关代谢表型;④ 对肥胖的抑制与瘦子菌群中的拟杆菌门里的特殊成员相关。
营养不良
Science:营养不良儿童的菌群让小鼠也发育不良
① 对0-3岁健康婴幼儿的肠道菌群进行分析,可以通过菌群的多样性变化定位其成熟程度;② 营养不良会造成儿童肠道菌群的不成熟发育;而相比健康菌群,不成熟的菌群会造成无菌小鼠在菌群移植后,采用相同喂养条件下,出现发育不良和体重过轻等症状;③ 把含健康菌群与发育不良的小鼠“同房”饲养,健康菌群会侵入发育不良小鼠体内,并可以有效地阻止各种生长缺陷;④ 为发育不良小鼠移植活泼瘤胃球菌和共生梭菌也会改善其生长和代谢异常。
营养不良
无菌小鼠
瘤胃球菌
梭菌
儿童营养不良
Science:利用肠道菌群,应对儿童营养不良!
① 儿童营养不良是全球主要健康挑战之一;② 死亡率↓,但应对肌肉萎缩、免疫功能障碍和神经认知缺陷等长期后遗症还缺乏有效措施;③ 肠道菌群研究提供了治疗和预防营养不良新思路,揭开菌群组织和功能性营养不良的机制;④ 设计和实现菌群主导的疗法,需要同时考虑人体生物学和更广泛的社会问题。
儿童营养不良
营养不良
功能性营养不良
菌群疗法
肌肉萎缩
婴儿发育
Nature:要新增微生物视角观测婴儿发育过程!
① 与人相关微生物群落参与到人类的发育过程;② 微生物视角提供了重新定义婴儿产前产后的健康生长发育状态、发展预防和治疗疾病创新策略的机会;③ 本文系统介绍母亲相关微生态学、母乳和婴儿肠道菌群;④ 号召建立“人类微生物观测台”,以检测婴儿中代表不同人类学特征的微生物种群的发育过程。
婴儿发育
微生物视角
母亲微生态学
阴道菌群
口腔菌群
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