
01、营养健康交响:肠胃微怪物的导出之舞
2024年9月24日,新加坡耶鲁大学专业的Andrew L. Goodman院士销售团队在Cell上发表了题为“Microbial transformation of dietary xenobiotics shapes gut microbiome composition”的研究论文。该研究精密制图了以上150种小分子结构营养膳食脏物的肠内微生物菌种制品群互动教学图谱,深入探讨了这些化合物对微生物群落组成的影响、人体肠道微生物对这些异物的代谢过程,以及不同个体间的差异。研究揭示,微怪物的分解角色还可以对这类有机物做毒化与排毒,以求形成新的彼此之间角色,解读了膳食结构其他东西是怎样教育引导微怪物群落的再造具体步骤。这一成果系统地展现了膳食异物与肠道微生物群之间的复杂互动,并将毒化与解毒过程与微生物群对膳食反应的个体差异紧密相连。
为了深入探究肠道微生物如何代谢膳食外源性物质,以及这些代谢产物如何影响细菌生长和群落结构,研究人员选取了29份来自健康捐献者的粪便样本,并与22种膳食外源性物质进行了体外共培养,运用细胞代谢组学分析一下工艺测量了化合物的代谢情况。结果显示,不同肠道微生物群落对各类化合物的代谢能力存在显著差异,这揭示了肠道微生物在代谢膳食外源性物质方面的多样性,这种多样性可能是导致个体间对膳食反应差异的关键因素。
进一步研究中,研究人员探讨了膳食外源性物质对肠道微生物群落组成的影响。通过将140种膳食外源性物质与四种不同的肠道微生物群落进行体外共培养,并采用16S rRNA测序技木分析了群落组成的变化,研究发现有25种化合物能够显著重塑至少一种肠道微生物群落,其中10种化合物甚至能同时影响所有四种群落,主要归因于这些化合物的毒性。因此,膳食外源性物质能够通过改变肠道微生物群落的组成,间接影响宿主的健康。
还有就是,设计人士还将94种营养营养饮食外源性货物与多种消化道微动物群落共激发,并领取了小大分子货物,应用在减弱五种意味性消化道相互依存菌的发芽,致力于一起探讨消化道微动物是怎样改动营养营养饮食外源性货物的致毒。实验室找到,有11种有机物在体内激发的过程中被分泌率诞生了含毒的分泌率货物,而我们的原创要素并不满足致毒。这类含毒分泌率货物要减弱消化道相互依存菌的发芽,转而危害群落结构类型。该找到表面,消化道微动物要 分泌率的功效要转变成营养营养饮食外源性货物的致毒,得以对消化道微动物群落的组合成诞生深沉危害。
图1 机能图(图源:Elizabeth, et al., Cell, 2024)
02、抗癫痫药物试炼场:直肠菌群的应力应变之道
同日,Cell上发表了另一项由欧式碳原子生物工程学实验所室的Athanasios Typas讲师技术团队领衔的研究,题为“Emergence of community behaviors in the gut microbiota upon drug treatment”,探讨了肠道菌群在药物处理下出现群落行为的机制。研究发现,与单个菌类相较于,多样化的微菌物培养基技术群落能够爱护其人员防止遭受制剂关系,可能使脆弱的人员越发进一步脆弱。制剂菌物技术转换成和菌物技术积累更多是群落爱护的根本体系,但在高制剂密度时会被危害。这些发现有助于我们更好地理解药物-肠道菌群相互作用,并为设计更有效的药物和减少不良影响提供新的思路。
本研究旨在深入剖析药物对肠道菌群的影响,尤其是在复杂菌群环境中的具体作用机制。虽然药物已被证实能够直接抑制肠道细菌的生长,但其对整个肠道菌群的影响仍是一个未解之谜,且目前的研究主要局限于特定药物与特定菌群之间的相互作用。为了填补这一研究空白,研究人员精心构建了一个包含32种代表性肠道细菌物种的合成菌群,这些物种在健康人体肠道菌群中占据主导地位。同时,研究选取了30种具有代表性的药物进行系统筛选。通过将药物引入菌群并细致观察其对每个物种的影响,同时利用16S rDNA测序和产生组学了解水平,研究发现有26%的药物-细菌相互作用中观察到了菌群行为的出现,表明药物在单一细菌与整个菌群环境中的影响存在显著差异。研究结果表明,在低药物浓度下,菌群展现出了更强的生存韧性,而在高药物浓度下,菌群的保护作用减弱,药物的敏感化作用则相应增强。药物在菌群中的转化和积累过程是菌群保护作用的关键所在,特定物种通过表达硝基还原酶来降解药物,从而保护整个菌群免受损害。综上所述,药物对肠道菌群的影响与对单一细菌的影响相似,但菌群行为的普遍性不容忽视,且菌群的韧性受到药物浓度的影响。深入理解特定物种对药物的解毒能力,对于设计更加稳定和高效的菌群,以减少药物副作用或提升药物治疗效果具有重要意义。
图2 工作程序流程图(图源:Sarela, et al., Cell, 2024)
03、归纳
渐渐这四项开设性研究实施方案探讨探讨的分享,要你们对肠内微动物群落该怎么才能导致你们对口服药和美食有效成分的影响产生了越来越入的意识。这类研究实施方案探讨探讨不只是折射出了肠内微动物在口服药分泌和美食异动物料有效的转化中的重要的帮助,还特别指出了个体经济间区别在方法和营养素影响中的特殊性。肠内微动物群落是你们安全的保护者,也是你们对口服药和美食影响的控制者。渐渐物理学的提升,你们正,慢慢掀开它们的该怎么才能创造你们安全的神奇面具。进行这类研究实施方案探讨探讨,你们想法够满足更靶向的医疗保健和美食意见建议,为每一家人出具最可以大家底层生态经济系统的安全实施方案。04、拜谱总结
在这一微生物组学迅猛发展的背景下,拜谱生物致力于通过创新技术推动微生物组学研究的深入。在16s、宏基因组、宏转录组等“宏组学”系列产品的基础上,对微生物组研究推出的产品“深浅宏氨基酸质组”,通过全新Astral质谱平台对微生物组的蛋白质进行高通量定性和定量分析,实现万级非常高深度.淀粉酶鉴别,并提供菌群参考文献标注、血清一定量进行浅析、血清功效参考文献标注、之间的关系血清进行浅析和高级分析等丰富的生信分析结果,助力揭示复杂样本中微生物种群与共生协作关系。深度宏蛋白质组学可以把微生物群落的基因信息和功能信息进行关联,揭示群体中发挥关键作用的微生物和与其相关的蛋白质功能,在“肠脑轴”、发病机制研究、疾病分型研究等多领域具有广泛的应用。拜谱海洋生物已建立了完善成熟的转录组学、球蛋白组学、产生组学以及多个学联合技术产品技术服务体系,助力高分文献发表,欢迎咨询!
选取文章:
1)Culp E, Nelson N, Verdegaal A, Goodman A. Microbial transformation of dietary xenobiotics shapes gut microbiome composition. Cell. 2024 Sep 24. doi: 10.1016/j.cell.2024.08.038. 2)Garcia-Santamarina S, Kuhn M, Devendran S, Maier L, Driessen M, Mateus A, Mastrorilli E, Brochado A, Savitski M, Patil K, Zimmermann M, Bork P, Typas A.Emergence of community behaviors in the gut microbiota upon drug treatment. Cell. 2024 Sep 24. doi: 10.1016/j.cell.2024.08.037.