2019年12月23日下午，第六十五期动物消化道营养精品学术沙龙在逸夫楼2064举办。本期的学术沙龙由消化道微生物实验室的牟英玉、张贺、田时祎、张玉宇、周贝分别作汇报。

博士生牟英玉分享的论文为《Division of labor in honey bee gut microbiota for plant polysaccharide digestion》。蜜蜂从花蜜和花粉中获取的潜在能源，可以通过微生物酶降解和发酵产生宿主可利用的短链脂肪酸。然而，微生物群各组分对多糖的消化尚不清楚。作者通过分析细菌分离物基因组和蜜蜂肠道菌群的一个基因组，确定双歧杆菌和Gilliamella是半纤维素和果胶的主要降解物，且都在与多糖消化相关的基因库中表现出广泛的菌株水平多样性。蜜蜂的菌株比大黄蜂的菌株具有更多的基因。在双歧杆菌中，编码碳水化合物活性酶的基因像人类肠道类杆菌一样，与专一的多糖利用位点相同。响应于特定的半纤维素，在体外和体内均上调了编码碳水化合物活性酶的基因表达。代谢组学分析表明，实验上被不同菌株定殖的蜜蜂会产生独特的肠道代谢谱，并富含特定的单糖，这与基因组数据中的预测相对应。其他3种核心肠道菌群（Snodgrassella和2种乳酸菌群）几乎没有多糖消化基因。这表明单个宿主内的菌株组成决定了代谢能力，并可能影响宿主营养。该研究揭示的生态位专门化还可能促进蜜蜂肠道微生物群的整体群落稳定性。

博士生张贺分享的论文题目是《Inhibition of upper small intestinal mTOR lowers plasma glucose levels by inhibiting glucose production》。葡萄糖稳态是由肌肉和肝脏中雷帕霉素（mTOR）的能量传感器机械目标控制的，但是，目前尚不了解小肠中的mTOR是否会影响体内葡萄糖稳态。作者通过研究发现，mTOR或编码显性阴性的腺病毒突变蛋白传递到上部小肠，足以抑制小肠上部mTOR信号传导，并在高脂饮食诱导的胰岛素抵抗的啮齿动物中降低葡萄糖的产生。小肠mTOR的分子活化会降低口服抗糖尿病药二甲双胍的降糖作用，而单独抑制小肠mTOR也会通过抑制糖尿病啮齿动物的葡萄糖产生而降低血浆葡萄糖水平。作者这些研究表明，抑制小肠上部mTOR对于降低葡萄糖的产生和增强葡萄糖稳态是充分和必要的，从而揭示了小肠mTOR先前未曾意识到的降糖作用。

博士生田时祎分享了文章《Epithelial RABGEF1 deficiency promotes intestinal inflammation by dysregulating intrinsic MYD88-dependent innate signaling》肠上皮细胞（IEC）可以通过与环境的相互作用和宿主的免疫反应，有助于调节肠内稳态和炎症。然而，目前对IEC内在调节途径的理解仍然不完整。文章中，作者确定鸟嘌呤核苷酸交换因子RABGEF1作为依赖于IEC的肠道稳态和先天性通路的调节剂。具有IEC特异性Rabgef1缺失的小鼠（称为Rabgef1IEC-KO小鼠）发生了与IEC趋化因子表达的局部上调相关的延迟性自发性结肠炎。在基于白介素10缺乏症或葡聚糖硫酸钠（DSS）暴露的结肠炎小鼠模型中，作者发现IEC固有型RABGEF1缺乏症加剧了肠道病理的发展，并扰乱了IEC先天性途径和趋化因子的表达。在机制上，揭示了小鼠IECs的RABGEF1缺乏与早期胞吞的损害、p38丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）依赖性途径激活的增加以及趋化因子分泌增加有关。作者研究表明，自发性结肠炎的发展取决于微生物群衍生的信号和体内固有的MYD88依赖性途径，小鼠RABGEF1是肠道炎症、MYD88依赖性IEC内在信号传导和趋化因子产生的重要调节剂。这表明RABGEF 1依赖的通路是肠道炎症状态的有趣的治疗靶点。

硕士生周贝分享的论文为《Temperate and lytic bacteriophages programmed to sensitize and kill antibiotic-resistant bacteria》。病原菌对抗生素耐药性的日益增强，也增加了开发新的抗菌策略的需求。作者在文中提出了一种遗传策略的概念证明，旨在提高细菌对抗生素的敏感性和选择性杀死抗生素耐药细菌。作者使用温带噬菌体将功能聚集、定期间隔的短回文重复序列(CRISPR)-CRISPRAssociated(CAS)系统传递到耐药细菌的基因组中。交付的CRISPR-Cas系统破坏了赋予抗生素抗性的质粒和基因修饰的裂解噬菌体。抗生素敏化与裂解噬菌体保护之间的这种联系是该策略的一个关键特征。它允许裂解噬菌体在保护抗生素致敏细菌的同时，只杀死耐抗生素的细菌。根据这一策略设计的噬菌体可用于医院和洗手液，以便于用敏感的病原体替代耐抗生素的病原体。

硕士生张玉宇分享的论文题目为《Bacteriophage trigger antiviral immunity and prevent clearance of bacterial infection》。噬菌体在细菌感染的部位非常丰富，但其对哺乳动物宿主的影响尚不清楚。作者在文章中确定了铜绿假单胞菌(PA)产生的丝状PF噬菌体在抑制细菌感染免疫中的致病作用。PF促进小鼠PA伤口感染，并与慢性人类PA伤口感染有关。小鼠和人类白细胞内吞PF，并且这种单链DNA病毒的内化导致噬菌体RNA的产生。这会触发Toll样受体3(TLR 3)和含有TIR结构域的适配器诱导干扰素β(TRIF) 依赖性I型干扰素产生，抑制肿瘤坏死因子(TNF)并抑制吞噬功能。相反，小鼠对PF的免疫可以防止PA伤口感染。因此，PF会触发适应性不良的先天病毒模式识别反应，从而损害细菌的清除能力。研究表明接种噬菌体病毒是预防细菌感染的一种潜在策略。

本期动物消化道营养精品学术沙龙中，各位汇报人都对研究方向上的一些前沿文章进行了详细地解读，并且发表了自己的观点和感悟，各位老师也给予了一些建议和指导。学术沙龙为科研学习提供了交流平台，对学院之后的研究工作也起到了重要推进作用。