江南大学张烽和赵伟作为共同通讯作者,近期在Critical Reviews in Food Science and Nutrition上发表综述,在“宏生物体”(metaorganism)概念的基础上,提出“宏生物体接力转化途径”作为宿主-菌群相互作用的形象描述:代谢物就像接力棒,生物体就像接力者,接力棒在接力者之间传递,引发生化反应。文章总结归纳了宿主和肠道菌群如何协作代谢食物,重点介绍了相关代谢过程和对宿主的生理影响,尤其对菌群影响代谢过程的多效作用进行了阐述。对于这一问题的深入理解,将有助于发展以菌群为靶点的精准干预手段。
江南大学杨波教授作为共通讯作者,近期在TRENDS IN MICROBIOLOGY上发表综述文章:Crosstalk between sIgA-Coated Bacteria in Infant Gut and Early-Life Health。
文章回顾了成人肠道、母乳和婴儿肠道中sIgA包被细菌的组成,以及影响早期肠道微生物群发育的因素。重点介绍了与婴儿和成人肠道中sIgA包被细菌变异有关的疾病。提出未来研究的一个挑战是最终解决sIgA包被细菌的组成和丰度变化与各种疾病之间的关系,并将这些观察结果应用于临床策略(见未决问题)。
这将有助于更深入地了解婴儿肠道微生物群的发育如何影响婴儿健康。此外,更好地了解sIgA包被细菌对婴儿的益处将有助于我们开发用于早期健康的新型益生菌。
江南大学杨波教授作为共通讯作者,于2021年3月在Gut Microbes上发表研究性论文:Development of gut microbiota and bifidobacterial communities of neonates in the first 6 weeks and their inheritance from mother。本研究旨在阐明母亲和婴儿肠道微生物群之间的关系,并确定可能在婴儿生命的前42天从母亲转移到婴儿的双歧杆菌种类。研究发现,婴儿早期肠道微生物群的组成和相对丰度与母亲有显著差异,婴儿肠道微生物群以双歧杆菌为主。母婴样本在物种水平上含有相似的双歧杆菌,但相对丰度不同,而相同的双歧杆菌在7天和42天的婴儿粪便中显示出不同的相对丰度。目前的研究结果提供了对前42天婴儿肠道微生物群组成和结构的深入了解,并可能有助于指导母亲和婴儿补充双歧杆菌的策略。
江南大学翟齐啸教授作为通讯作者,于2022年6月在JOURNAL OF ADVANCED RESEARCH上发表研究性文章:Protective effects of different Bacteroides vulgatus strains against lipopolysaccharide-induced acute intestinal injury, and their underlying functional genes.
本研究旨在评价四株B.vulgatus菌株减轻脂多糖(LPS)诱导的C57BL/6J小鼠急性肠道损伤的能力。研究结果表明,B.vulgatus FTJS7K1通过调节肠道微生物群落和调节相关细胞因子水平来减少小鼠的急性炎症和肠道损伤。比较基因组学显示,仅存在于B.vulgatus FTJS7K1基因组中的特定基因负责其增加结肠SCFAs浓度的能力及其在宿主肠道中的竞争能力。
这可能解释了在小鼠中观察到的B.vulgatus FTJS7K1对LPS诱导的急性炎症和肠道损伤的保护作用。这些发现表明,B.vulgatus FTJS7K1是一种潜在的预防急性肠道损伤的益生菌。
江南大学翟齐啸教授作为通讯作者,于2021年9月在MICROBIOME上发表研究性文章:Human gut-derived B. longum subsp. longum strains protect against aging in a D-galactose-induced aging mouse model. 其研究团队通过群体基因组学分析研究了健康相关细菌的进化模式和表型关联,并在分析中应用了基于为病原体或其他肠道共生体开发的生态学理论的框架。研究选择B.longum作为肠道中宿主-微生物共同进化的典型代表,因为它与宿主衰老或寿命有关。随后研究对B.longum进行了群体基因组学分析,目的是(1)确定该物种在国内和全球的分布和传播;(2) 通过检测重组干扰的垂直遗传信号和鉴定群体特异性基因组学变异,分析和确定该细菌的群体结构;(3) 确定宿主因素(如年龄、性别和地点)与菌株基因型之间的相关性;以及(4)探讨B.longum及其关键分子/途径在体内对宿主衰老的影响。
通过对418株长双歧杆菌菌株(包括本研究中新测序的143株)的群体基因组分析,确定了三个地理上不同的基因库/群体,即BLAsia1、BLAsia2和BLothers。参与细胞壁生物合成,特别是肽聚糖生物合成的基因在不同群体的核心基因组中有很大差异,但有助于碳水化合物代谢的辅助基因有显著差异。尽管在宿主间、国家间、城市间、社区内和家庭内都观察到了主动传播,但似乎每个个体内都有一个长双歧杆菌克隆。宿主年龄与长双歧杆菌的相对丰度之间存在显著的负相关,而宿主年龄与菌株基因型之间存在强烈的正相关[例如,精氨酸生物合成途径中的单核苷酸多态性]。通过使用D-半乳糖诱导的衰老小鼠模型对长双歧杆菌分离株进行的进一步动物实验支持了这些关联,其中在精氨酸生物合成途径中具有不同基因型的长双歧杆菌菌株在保护宿主衰老方面表现出不同的能力,可能是通过它们改变肠道微生物代谢的不同能力。
本研究结果为通过知情使用特定益生菌或分子来促进宿主寿命提供了新的机制见解。
江南大学王刚教授作为通讯作者,于2022年2月在BRAIN BEHAVIOR AND IMMUNITY上发表研究性文章:Bifidobacterium breve CCFM1025 attenuates major depression disorder via regulating gut microbiome and tryptophan metabolism: A randomized clinical trial. 精神生物素作为一类主要作用于肠脑轴的新型益生菌,在治疗精神疾病方面显示出良好的前景。短双歧杆菌CCFM1025在小鼠中被证实具有抗抑郁作用。本研究旨在评估其在治疗严重抑郁症(MDD)方面的精神潜力,并揭示其潜在机制。被诊断为MDD的患者(n=45)被随机分配到安慰剂组(n=25)和CCFM1025组(n=20)。MDD患者每天服用冷冻干燥的CCFM1025,剂量为1010CFU的活菌,持续四周,而安慰剂组则服用麦芽糊精。本研究发现,短双歧杆菌CCFM1025是一种很有前途的候选精神生物菌株,可以减轻抑郁症和相关的胃肠道疾病。其机制可能与肠道微生物组和色氨酸代谢的变化有关。这些发现支持了精神生物疗法在精神疾病治疗中的未来临床应用。
江南大学李海涛教授作为通讯作者,于2021年9月在FOOD HYDROCOLLOIDS上发表研究性文章:Surface microstructure of rice starch is altered by removal of granule-associated proteins.本研究系统研究了糯性、低直链淀粉和高直链淀粉在提取颗粒相关蛋白(SGAP),特别是表面蛋白和通道蛋白前后的形态特征和表面结构。颗粒的显微镜图像和荧光胺染色和8-氨基-1,3,6-芘二磺酸染色颗粒的共焦激光扫描显微镜图像证明,颗粒表面和通道中的SGAP被去除,形态结构没有显著变化。对于纳米级表面特征,原子力显微镜显示,去除SGAP后,颗粒表面更加粗糙,同时颗粒的比表面积、总孔体积、表面和平均孔径增加。结果直接表明,SGAP的提取诱导了淀粉颗粒中更大的表面积和通道(孔)的尺寸增加。一旦SGAP被去除,葡聚糖探针可以迅速扩散到通道和空腔中,从而加速探针对颗粒基质的扩散。尽管蜡质大米淀粉的SGAP含量最低,但当去除SGAP时,葡聚糖扩散到其颗粒中的变化是三种测试大米淀粉中最大的。去除SGAP前后淀粉颗粒的表面结构和孔隙率与淀粉的糊化财产显著相关,为研究淀粉颗粒的SGAP表面微结构-功能关系提供了新的视角。