2021年1月18日下午两点，第八十期动物消化道营养精品学术沙龙通过腾讯会议举办。本期的学术沙龙由消化道微生物实验室的四位博士生——谢斐、王红玉、李润林、吴建民分别做出汇报。
博士生谢斐对文献《Large freshwater phages with the potential to augment aerobic methane oxidation》——《具有增强需氧甲烷氧化潜力的大型淡水噬菌体研究》进行了汇报。本研究关注到基因组异常庞大（200 Kb）的噬菌体在各种微生物群落中很常见，但对其基因组组成和潜在的对生态系统的影响却知之甚少。研究者从富含有氧化甲烷细菌的油砂尾矿湖泊中重建了22个（其中18个是完整的）含有pmoC基因的大型噬菌体基因组，长度在159 Kb到527 Kb之间。pmoC基因是颗粒甲烷单加氧酶的关键亚基，普遍存在于甲烷氧化菌中。噬菌体编码的pmoC序列与甲烷氧化细菌中的序列具有高度的相似性（>90%）。此外，通过pmoC噬菌体与共存的甲烷氧化菌的共丰度模式鉴定了这些pmoC噬菌体的主要宿主来自Myoviridae。作者通过分析公共数据中来自罗特湖的转录组学数据发现，一些噬菌体相关的pmoC基因在原位高度表达并且生长最快的甲烷氧化菌被三种pmoC噬菌体感染。这些研究结果表明，携带pmoC基因的噬菌体侵染甲烷氧化细菌后能够增强其对甲烷的氧化作用，从而减轻环境中温室气体甲烷的排放。
博士生王红玉对文献《Microbiota Diurnal Rhythmicity Programs Host Transcriptome Oscillations》——《微生物群昼夜节律性引起宿主转录组振荡》进行了汇报。本研究了解到肠道微生物群参与了影响代谢稳态的昼夜变化和功能变化，但微生物群的节律性影响宿主昼夜节律活动的机制仍不清楚。研究者利用综合多组学和成像方法证明了肠道微生物群具有振荡的生物地理定位和代谢组学模式，这些特点决定了肠道上皮在一天中对不同种类细菌及其代谢物的节律性暴露。这种微生物行为反过来又驱动了宿主昼夜节律性转录、表观遗传和代谢物振荡的全部过程。并且体内稳态菌群节律性被破坏不仅消除了宿主正常的染色质和转录振荡，而且还刺激了肠道和肝脏的全基因组从头振荡，从而影响宿主生理上和疾病易感性的昼夜变化。研究结果表明了肠道微生物区系的生物地理学和代谢组学的节律性变化调控着宿主转录和表观遗传过程的进程和结果。
博士生李润林对文献《Treatment with camu camu (Myrciaria dubia) prevents obesity by altering the gut microbiota and increasing energy expenditure in diet-induced obese mice》——《在饮食中添加卡姆果可以通过改变肠道的微生物群并增加能量消耗来预防饮食诱导的小鼠肥胖》进行了汇报。本研究了解到食用水果会改善身体健康和肠道微生物群的细菌多样性。卡姆果具有独特的植物化学特性、强大的抗氧化潜力和抗炎潜力。研究者采用代谢试验结合基于16sRNA基因的分类培养和粪便微生物移植，评估了卡姆果粗提物对高脂肪/高糖喂养小鼠的肥胖和相关免疫代谢紊乱的影响。结果发现为小鼠饲喂卡姆果可防止体重增加、降低脂肪沉积、减轻代谢紊乱和内毒素血症。饲喂卡姆果的小鼠表现出更好的葡萄糖耐量和胰岛素敏感性并且防止肝脂肪变性。这些效应与卡姆果处理小鼠的能量消耗的增加和棕色脂肪组织中解偶联蛋白1基因表达的上调有关。此外，卡姆果处理的小鼠的血浆胆汁酸池大小和组成发生改变，肠道菌群发生剧烈变化。与定植高脂/高糖对照组的粪便菌群的无菌小鼠相比，移植卡姆果饲喂小鼠的肠道菌群的无菌小鼠的体重更低并且能量消耗更高。研究结果表明，卡姆果通过激活棕色脂肪组织中基因表达和增加能量消耗来防止内脏和肝脏脂肪沉积，这种机制依赖于肠道菌群并与胆汁酸池大小和组成的变化有关。
博士生吴建民对文献《Quiescence Modulates Stem Cell Maintenance and Regenerative Capacity in the Aging Brain》——《静息状态调节老年大脑中干细胞维持与再生能力》进行了汇报。本研究了解到体细胞的功能随着年龄的增长而下降，而了解这种下降的分子基础是对抗年龄相关疾病的关键。近年来的研究已经揭示了神经干细胞(NSCs) 在年轻大脑中不同激活状态下的分裂模式和转录程序。然而，这个默认程序是否受年龄的影响，以及其如何潜在地影响NSC功能仍是有争议的。研究者报告了老龄小鼠大脑中NSCs数量的急剧下降，这个较小的干细胞库可以通过增加静息状态来维持，使年老NSCs再生受损的大脑更具有耐受性，从而避免完全耗尽。然而，一旦被激活，年轻和年老的NSCs表现出相似的增殖和分化能力。NSCs的单细胞转录组学研究表明，衰老对NSCs的影响最小。在老年大脑中，神经巢源性的炎症信号和Wnt拮抗剂sFRP5可诱导静息状态。对其进行中和干预增加年老NSCs的体内稳态和损伤后的活化。本研究发现静息作为年老NSCs的一个关键特征，由神经巢信号调控，并揭示了激活NSCs来修复年老的脑的方法。
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，在实验室各位老师的建议和指导下，汇报人和各位同学更加明确了阅读时需要注意的问题和方向，并鼓励同学们在学习上多思考多提问。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。
