2021年3月31日下午两点，第八十二期动物消化道营养精品学术沙龙在教学楼B121举办。本期的学术沙龙由消化道微生物实验室的林爱莲、闫晓曦、尹莉丽、赵文轩四位硕士生和博士生徐荣莹分别做出汇报。

硕士生林爱莲对文献《Combined supplementation of Lactobacillus fermentum and Pediococcus acidilactici promoted growth performance, alleviated inflammation, and modulated intestinal microbiota in weaned pigs》——《联合添加发酵Lactobacillus fermentum和Pediococcus acidilactici可提高断奶仔猪的生长性能，减轻炎症，调节肠道菌群》进行汇报。益生菌对猪的健康和肠道发育具有重要作用，是抗生素的潜在替代品。最近某研究团队评估了复合益生菌对断奶仔猪生长性能、炎症和肠道微生物群的影响。他们选取108头28日龄断奶仔猪（7.12±0.08 kg）随机分为3组，每组6栏，每栏6头（雌雄各半）。试验期28天，处理如下：1）对照组：基础日粮；2）抗生素组：基础日粮添加浓度为75 mg/kg的金霉素；3）益生菌组：基础日粮添加4%复合益生菌。与其他两组相比，益生菌组仔猪的28天的平均日增重（P <0.01）和最后14天的饲料利用效率（P <0.05）显著上升。此外，益生菌和抗生素均能降低血清促炎细胞因子白介素-6（P <0.05）和干扰素-γ（P <0.01）的浓度。益生菌组仔猪盲肠消化道中Lactobacillus和结肠消化道中厚壁菌门的含量较高，而益生菌和抗生素的添加均抑制盲肠消化道中的Treponema_2和Anaerovibrio。益生菌组盲肠乙酸和丙酸浓度（P <0.05）显著高于其他两组，而抗生素组结肠乳酸和丙酸浓度显著（P <0.05）低于对照组和益生菌组。以上结果表明，Lactobacillus fermentum和Pediococcus acidilactici的补充可降低血清促炎因子（IL-6、IFN-γ）、促进有益细菌（如盲肠消化道中的Lactobacillus和结肠消化道中的厚壁菌门相关细菌），最终实现对肠道内环境的调节，达到提高宿主ADG和F/G、增加短链脂肪酸产量，抑制病原体（Treponema_2、Anaerovibrio）的目的。

硕士生闫晓曦对文献《Meta-omics analysis of elite athletes identifies a performance-enhancing microbe that functions via lactate metabolism》——《对优秀运动员的Meta-omics分析确定了一种通过乳酸代谢发挥作用的提高成绩的微生物》进行汇报。人类肠道微生物群与人类健康和疾病的许多状态有关。肠道微生物群有丰富的代谢功能，但我们对这些途径与健康的关系却知之甚少。在某项团队的研究中，他们确定了Veillonella和运动表现的关系。马拉松运动员赛后的Veillonella相对丰度显著增加，并从运动员的粪便样本中分离出一株Veillonella atypica。随后，他们将该菌株接种到小鼠体内，发现其显著增加了小鼠的跑步时间。Veillonella利用乳酸作为其唯一的碳源，这促使该团队对一组马拉松运动员的粪便进行了宏基因组分析，发现运动后“乳酸→丙酸”途径中相关酶基因的相对丰度都处于较高水平。通过使用¹³C₃标记的乳酸进行尾静脉注射，他们证明血清乳酸可以穿过上皮屏障进入肠腔；在之后的直肠灌注丙酸盐实验中，他们还发现小鼠的跑步时间有所增加。这些研究表明，Veillonella通过将运动诱导的乳酸代谢为丙酸来提高跑步时间。这或许是一种自然的、微生物介导的酶促过程，最终实现提高运动成绩的目的。

硕士生尹莉丽对文献《Prevention of enteric bacterial infections and modulation of gut microbiota with conjugated linoleic acids producing Lactobacillus in mice》——《产共轭亚油酸的Lactobacillus对小鼠肠道细菌感染的预防及肠道菌群的调节作用》进行汇报。益生菌在可能通过竞争性受体介导的定殖作用和分泌对特定微生物具有抗菌作用的功能性代谢物达到改善宿主的肠道健康和免疫力，最终在与病原菌的竞争中胜出。最近，某研究团队通过导入肌球蛋白交叉反应抗原基因（可促进共轭亚油酸的转化）构建出一株具有生物活性的Lactobacillus casei菌株（LC^+mcra）。在该研究中，他们使用BALB/cJ小鼠模型评估了LC^+mcra对肠道微生物群的调节以及对鼠伤寒沙门菌（ST）和肠出血性大肠杆菌（EHEC）感染的保护作用。他们观察到LC^+mcra能有效地在小鼠肠道定植，并能竞争性地减少小肠和大肠各部位ST和EHEC的感染，特别是盲肠、空肠和回肠（P <0.05）。宏基因组测序结果表明的LC^+mcra预处理的ST小鼠的盲肠微生物群出现正调节现象，其厚壁菌门相对丰度较高，变形菌门相对丰度低，细菌物种多样性/丰富度增加。细胞因子基因表达分析表明，LC^+mcra预处理的小鼠肠道炎症反应明显减弱。此外，连续一周喂食LC^+mcra的小鼠可以保护自己免受ST或EHEC肠道感染引起的损伤。这些损伤包括体重减轻、血液学阴性改变、肠道组织学改变和潜在死亡。该研究建议每天摄入一定量能产共轭亚油酸的益生菌或许可以有效改善肠道微生物组成，最终预防或抵抗致病性沙门氏菌和腹泻性大肠杆菌引起的食源性肠道细菌感染。

硕士生赵文轩对文献《Escherichia coli limits Salmonella Typhimurium infections after diet shifts and fat-mediated microbiota perturbation in mice》——《Escherichia coli限制小鼠饮食改变和脂肪介导的微生物群紊乱后的Salmonella Typhimurium感染》进行汇报。微生物群具有定植抗性，从而阻止沙门氏菌的肠道定植。由于饮食会影响微生物群的组成，本文研究了食物组成的变化是否会增加感染的易感性。将小鼠转移到纤维含量降低或脂肪含量升高的饮食中24小时，可以促进鼠伤寒沙门氏菌和大肠杆菌的肠道定植和耐药质粒的转移。而换回正常食物的48小时内，小鼠可恢复对鼠伤寒沙门氏菌的定植抗性。此外，该研究团队发现两次口服油酸或胆盐也能促进鼠伤寒沙门氏菌的肠道定植。该研究团队的数据表明，脂肪诱导胆汁促进了鼠伤寒沙门氏菌在肠道中的定植。鼠伤寒沙门氏菌和大肠杆菌的繁殖或许是因为其含有AcrAB/TolC外排泵，比大部分菌群成员有更高的胆盐耐受性。相应地，大肠杆菌可以在转移到高脂饮食的小鼠的肠道中起到保护作用。饮食变化和脂肪诱导产生的胆汁促进了鼠伤寒沙门氏菌对微生物群中缺乏大肠杆菌的小鼠的肠道进行感染。这种小鼠模型可能有助于研究致病菌-菌群-宿主之间的相互作用、大肠杆菌的保护作用、分析耐药质粒的转移以及评估食物成分对感染过程的影响。

博士生徐荣莹对文献《Metagenome-wide association analysis identifies microbial determinants of post-antibiotic ecological recovery in the gut》——《宏基因组关联分析确定了抗生素后肠道生态恢复的微生物决定因素》进行汇报。肠道菌群多样性会在宿主使用抗生素后一段时间内发生降低，这会影响菌群功能、耐药性，甚至可能影响宿主健康。尽管现在抗生素的使用频率很高，但我们对使用抗生素后的肠道菌群恢复和代谢功能改变所知甚少。某研究团队对3个大洲的4个群体（总共117个个体）的超过500份微生物集数据进行分析，鉴定出21个与抗生素治疗后的生态恢复密切相关的细菌物种。功能分析和生长速率的结果表明恢复性可能与碳水化合物降解和产能途径有关。该团队利用从MEDUSA数据库挖掘出的782个微生物组进行肠道微生物的“食物网”构建，最后识别出许多与肠道生态恢复相关的关键细菌物种。它们具有使用宿主源和饮食源进行能量代谢的能力，且可以支持其他肠道微生物的再生。在之后小鼠模型实验中，该团队发现相关细菌（如Bacteroides thetaiotaomicron和Bifidobacterium adolescentis）通过协同作用进行肠道生态恢复，可以在早期增加细菌丰度并加快微生物多样性的上升。该研究鉴定出了促进恢复的相关微生物及其代谢功能，并提出合理使用益生元和益生菌或许可以有效保护宿主免受抗生素频繁使用后的不利影响。

本期动物消化道营养精品学术沙龙中，每个汇报人对自己研究方向上的文献进行了详细的解读，在实验室各位老师建议和指导下，汇报人和各位同学更加明确了阅读文献时应注意的问题和方向。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推进作用。