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菌群分析方法
一文读懂:Rob Knight手把手指导菌群研究(必读综述)
① 菌群研究和分析方法正高速发展,研究方法标准化、数据共享平台的推广为联合独立项目、完善已有成果提供可能;② 实验设计需合理设置空白和对照组,并考虑实验动物的习性;③ 可参考对已知菌群的分析效果,决定采用标志基因组、元基因组还是转录组分析方法;④ 基于序列实际差异的菌群分析方法应逐步代替OTU分析;⑤ 基于菌群相对丰度的相关性分析容易出现假阳性,需要优化分析方法;⑥ 多组学数据联合有助于进行全面的、机制性的菌群研究。
菌群分析方法
多组学分析
潘氏细胞
Cell子刊:辐照损伤可诱导潘氏细胞的多能性
① 潘氏细胞是一种有丝分裂后的肠道上皮细胞,支持隐窝基底层内干细胞生态位和粘膜免疫;② 辐照可诱导一个亚群的潘氏细胞去分化并获得干细胞多能性;③ RNA-seq分析结果揭示这群潘氏细胞具有干细胞样的转录组,体外培养可形成类器官;④ 辐照激活Notch信号通路,驱动潘氏细胞中Notch细胞内结构域(NICD)的表达,而不活化Wnt/β-连环蛋白通路,从而诱导潘氏细胞的去分化;⑤ 潘氏细胞具有可塑性,可在干细胞缺失后补充上皮细胞。
潘氏细胞
干细胞
口腔菌群
口腔菌群的早期发育特征和影响因素
① 纵向采集90名儿童在3、6、12、24个月和7岁时的口腔样本,发现菌群组成模式随着时间推移而变化;② 早期包括链球菌属和韦荣球菌属,奈瑟氏菌属等其他菌属在1或2岁后定殖;③ 龋病的发生与菌群组成有关,链球菌属可作为龋齿生物标志物进行研究;④ 外部因素强烈影响了口腔菌群的发育,如分娩方式具有短期效应,母乳喂养时间或抗生素治疗等其它因素似乎具有长期影响;⑤ 结果提示婴儿期的口腔菌群发育至关重要。
口腔菌群
龋齿
分娩方式
母乳喂养
抗生素
肠-脑轴
琥珀酸盐在肠-脑轴中的作用(综述)
① 肠道菌群降解膳食纤维产生短链脂肪酸,例如双歧杆菌属可利用β-呋喃果糖苷酶降解低聚果糖,双歧杆菌的增加与肥胖及葡萄糖不耐受呈负相关;② 丙酸和丁酸可激活肠道中的糖异生途径,并经胃肠神经将信号传送到大脑,减少食物摄取,并提高胰岛素敏感性和糖耐受,从而改善肥胖;③ 琥珀酸盐是细菌代谢膳食纤维产生丙酸过程中的中间产物,并可作为肝脏糖异生的底物;④ 猜测琥珀酸盐或可作为底物激活肠道糖异生,促进葡萄糖信号向大脑的传递。
肠-脑轴
能量平衡
短链脂肪酸
糖异生
琥珀酸盐
神经炎症
接种特定细菌制剂,或能在脑内诱导抗炎效果
① 成年雄性大鼠用热灭活的母牛分枝杆菌NCTC11659的制剂(0.1mg,皮下)或载体免疫3次;② 可在大鼠海马中诱导抗炎免疫表型(增加IL4、Cd200r1和Mrc1的mRNA表达),并在最后一次免疫后8天增加IL4蛋白;③ 母牛分枝杆菌降低了参与小胶质细胞激发的基因(Nlrp3和Nfkbia)的基础水平;④ 母牛分枝杆菌阻断了应激诱导的Cd200r1减少、预警素HMGB1增加以及小胶质细胞对免疫应激的反应的激发;⑤ 母牛分枝杆菌防止了压力引起的焦虑样行为的增加。
神经炎症
母牛分枝杆菌NCTC11659
小胶质细胞
应激
免疫调节
益生元
海洋大学于广利等:条浒苔多糖对小鼠肠道菌群的益生作用
① 许多研究发现条浒苔多糖(ECP)有助于疾病治疗,因此ECP作为海洋药物开发的候选者受到广泛关注;② 在小鼠模型中分析ECP对肠道菌群的影响;③ ECP显著改变了C57BL/6J小鼠肠道菌群的结构,并显著促进益生菌的生长;④ ECP对不同性别小鼠的菌群影响不同:在雌性中,ECP增加双歧杆菌属和Akk菌的丰度,而在雄性中,ECP增加乳杆菌属的种群;⑤ 通过形成更平衡的菌群结构,ECP显著降低了雌性肠道内的抗原负荷。
益生元
条浒苔
Akkermansia muciniphila
Bifidobacterium spp.
Enteromorpha clathrata
灵芝多糖
暨南大学彭喜春等:灵芝多糖改变小鼠肠道菌群缓解大肠癌
① 在健康和结直肠癌(CRC)模型小鼠中,分析灵芝多糖(GLP)对死亡率、结肠长度和渗透性、盲肠菌群和结肠上皮细胞基因表达谱的作用;② GLP抑制CRC小鼠结肠缩短,使死亡率降低30%;③ 显著降低盲肠中的颤螺菌属和脱硫弧菌科一个未知菌属的相对丰度;④ 结肠上皮细胞中,与脂肪细胞中脂肪分解降低相关的7个基因的表达下调,其中4个基因(Acaa1b、Fabp4、Mgll和Scd1)与癌症有关,但因果关系仍需进一步探讨。
灵芝多糖
结直肠癌(CRC)
宏基因组
基因表达谱
GLPs
绿茶多酚
宁波大学曹锦轩等:绿茶多酚如何影响肥胖小鼠的肠道菌群
① 通过柱色谱法制备绿茶多酚(GTP),以肠道菌群人源化的高脂饮食诱导的肥胖小鼠为模型,用宏基因组学的方法研究GTP的减肥机制;② GTP缓解肥胖诱导的肠道菌群失调,降低厚壁菌门 / 拟杆菌的比值;③ KEGG信号通路分析不同基因的表达,发现GTP干预8周后,促进ATP结合盒(ABC)转运蛋白、双组分系统和氨基酸生物合成途径相关基因的表达;④ GTP作为功能食品组分,对高脂饮食诱导的肥胖、肠道菌群和代谢通路可能都有改善作用。
绿茶多酚
肥胖
宏基因组
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