
01、营养健康交响:肠子微微生物发酵的转变成之舞
2024年9月24日,新加坡耶鲁专科大学的Andrew L. Goodman先生团队图片在Cell上发表了题为“Microbial transformation of dietary xenobiotics shapes gut microbiome composition”的研究论文。该研究精密编写了高于150种小原子核营养健康杂质的肠管微生物学学群视频互动图谱,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,微怪物的新陈代谢能力就可以对这个有机物参与毒化与降火,继而发生新的双方能力,论述了营养膳食硬物是如何优化微怪物群落的再塑阶段。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,运用排泄组学研究分析能力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测序科技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。
因此,学习人群还将94种合理饮食外源性材质与五种胃肠微菌物群落共培植,并截取了小分子式材质,用做调控五种代替性胃肠相互依存菌的萌发,致力于探究胃肠微菌物怎么才能改变了合理饮食外源性材质的致毒。进行实验会知道,有11种类化合物在身体培植的过程中被基础存在率率诞生了属于有毒的的护墙板的基础存在率率乙酰乙酸,而因此的默认底部形态并不应有致毒。这么多属于有毒的的护墙板基础存在率率乙酰乙酸够调控胃肠相互依存菌的萌发,因此危害群落框架。哪一会知道表达,胃肠微菌物是可以基础存在率率效应够适应合理饮食外源性材质的致毒,以此对胃肠微菌物群落的组合而成诞生悠远危害。
图1 原则图(图源:Elizabeth, et al., Cell, 2024)
02、食用的药物试炼场:胃肠道菌群的应力之道
同日,Cell上发表了另一项由海外团伙动物学标本室室的Athanasios Typas专家教授团队合作领衔的研究,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,与从单一结核杆菌相较,繁琐的枯草芽孢杆菌技术群落行呵护其全体成员名单防止遭受药影向,并且使敏感脆弱度的全体成员名单看起来更为敏感脆弱度。药微生态学技术转变成和微生态学技术积累了是群落呵护的关键性措施,但在高药氨水浓度时会被摧毁。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测序和消化吸收组学进行分析系统,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 操作流程表(图源:Sarela, et al., Cell, 2024)
03、个人总结
逐渐这两种发展性调查的上架,自己对肠内菌群制品群落是怎样的决定自己对食用的用药剂量和食用组成的化学发生影响失去了更紧入的认得。这种调查不仅仅证明了肠内菌群制品在食用的用药剂量分泌和食用异动物制品质转换中的要素影响,还透露了员工间差异化在调理和营养品化学发生影响中的偏态性。肠内菌群制品群落是自己的营养的的守护者者,也是自己对食用的用药剂量和食用化学发生影响的控制者。逐渐专业的提升,自己正逐年撕开因此是怎样的培育自己的营养的的它神秘的戴面纱。使用这种调查,自己美景就可以确保更脱贫的治疗和食用提案,为所有人供给最比较适合用户自身生态圈模式的的营养的措施。04、拜谱个人总结
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“深层次宏蛋白酶质组”,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,实现万级超长长度血清评定,并提供菌群标注、血清酶联免疫法研究剖析、血清作用标注、之间的关系血清研究剖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。拜谱动物已建立了完善成熟的转录组学、核蛋白组学、新陈代谢组学以及两组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!
借鉴学术论文:
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.