2019年12月16日下午2:00,动物消化道营养精品学术沙龙第六十四在逸夫楼2064举办,此期学术沙龙有本实验室的五位学生许晨远、张亚南、经语佳、孙大明分别介绍了1篇文章。
首先许晨远汇报了一篇《Microbiota Depletion Impairs Thermogenesis of Brown Adipose Tissue and Browning of WhiteAdipose Tissue》。肠道微生物群与宿主的良好关系已被认为有益于新陈代谢的动态平衡。棕色脂肪组织(BAT)和灰色脂肪细胞促进产热,以在冷暴露期间保持机体核心温度。然而,肠道微生物群对生热过程的潜在影响被忽略或者说被混淆了。本文评估和研究了当缺乏肠道微生物群的小鼠的温度改变的时候褐色脂肪组织(BAT)和白色脂肪组织(WAT)的反应。通过研究发现,在ABX处理小鼠或在无菌小鼠中,由于肠道微生物枯竭,通过减少解偶联蛋白1(UCP1)的表达和减弱白色脂肪组织WAT的褐变过程,来减少褐色脂肪组织(BAT)的产热能力。通过灌胃细菌产的丁酸酯,增强ABX处理小鼠的生热能力。此文章结果表明,在寒冷的环境中,肠道微生物群参与了产热的上调,这可能部分是通过丁酸酯介导的。
张亚南对一篇题目为《Microbial Metabolism Modulates Antibiotic usceptibility within the Murine Gut Microbiome》的文章进行了汇报。虽然现在人们知道抗生素干扰了肠道微生物的结构,但是调节这些微生物结构的细微变化的因素却是鲜为人知的。细菌代谢是体外敏感性的重要调节因子,在宿主体内起着重要的作用。本文使用基因组学和转录组学的方法,将鼠微生物群落抗生素诱导的分类学和转录反应联系在一起。研究发现抗生素显著改变了整个微生物区系和单种属水平关键代谢途径的表达。尤其是对多形拟杆菌(Bacteroides thetaiotaomicron)的影响。在体外,该细菌对阿莫西林的敏感性被葡萄糖加强并被多糖抑制。研究还观察到饮食的成分影响多形拟杆菌的数量和分布,以及阿莫西林对微生物的破坏程度。本文研究显示,微生物代谢环境在该微生物区系对抗生素的过程中起着重要作用。
然后孙大明为大家介绍了题目为《Opposing Activities of Notch and Wnt Signaling Regulate Intestinal Stem Cells and Gut Homeostasis》的文章。适当的器官间动态平衡要求通过不同的路径对成熟的干细胞进行严格的控制。在小鼠的小肠中,Notch和Wnt信号用来维持干细胞并且在吸收细胞和分泌细胞之间做适当的平衡。研究表明,如果缺失Notch信号,干细胞优先消耗吸收细胞来产生分泌细胞。文章中使用了抗Notch信号抗体来组织该信号的表达,并以此证明Notch阻断引起Wnt信号通路的去表达,导致分泌基因的错误表达,从而扰乱肠道干细胞的功能。并且发现,Wnt通路表达的衰减减弱了与Notch阻滞相关的表型。这些研究揭示了维持干细胞活性和平衡分化的负调控机制。Wnt和Notch信号之间的相互作用代表了成人干细胞生物学中的一个共同主题,是今后研究的一个重要方向。
最后经语佳为大家介绍了文章《Dietary L-serine confers a competitive fitness advantage to Enterobacteriaceae in the inflamed gut》。微生物代谢在微生物群落生态塑造中起着基础性作用。肠道炎症导致一种有利于肠杆菌科细菌生长的微环境,使它们能够战胜厌氧菌。因此,例如在炎性肠病(IBD),中观察到的肠细菌爆发式增长是炎症出现的标志。粘附性侵袭性大肠杆菌(AIEC),通常与克罗恩病患者的肠粘膜分离。AIEC定植可在某些基因工程小鼠中引起巨大的肠道炎症,并且在化学或病原体诱导的结肠炎模型中恶化炎症。考虑到克罗恩病患者AIEC的积累,可以考虑利用AIEC独特的代谢途径来适应疾病相关的微环境。文章表示肠道炎症使AIEC重新改变其代谢。AIEC依赖氨基酸(特别是L-丝氨酸)在发炎的肠道中生长,而L-丝氨酸代谢在健康肠道的健康中所起的作用微乎其微。肠杆菌科的一些(可能致病的)菌株利用了分解代谢L-丝氨酸的能力,以获得不能利用L-丝氨酸的竞争菌株的生长优势。而L-丝氨酸主要由饮食提供,因此限制饲粮L-丝氨酸可防止致病性肠杆菌科细菌在发炎肠内爆发式增长。
本期动物消化道营养精品学术沙龙中,汇报人对自己研究方向上的一些前沿文章进行了详细的解读,在场的几位教授针对论文内容提出了自己的看法和意见,汇报人及各位同学同时也发现了研究中容易忽略掉的一些问题,并且有了新的收获,本次活动为大家创造了共同学习交流的平台,使大家增长了知识与见识,提升了大家对科研的热情,对学院日后的研究工作起到了重要的推进作用。