2021年6月22日下午两点，第九十二期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硕士生薛义涵、雷铭康、李盼盼和李忠鑫以及博士生吴建民，分别做出汇报。

硕士生薛义涵对文献《Assessing anaerobic gut fungal diversity in herbivores using D1/D2 large ribosomal subunit sequencing and multi-year isolation》——《使用D1/D2大核糖体亚基测序和多年分离评估食草动物肠道厌氧真菌多样性》进行汇报。肠道厌氧真菌（AGF，Neocallimastigomycota）定居在食草动物的消化道中，在植物物质的分解中起着核心作用。本篇文章报道了大核糖体亚基（D1/D2 LSU）高变结构域D1/D2作为AGF的条形码标记的发展。我们为所有培养的AGF属以及之前基于内部转录间隔区1 （internal transcription spacer 1，ITS1）的调查中遇到的大多数候选属建立了参考D1/D2 LSU数据库。随后，对21只野生和家养食草动物的粪便样本进行了基于D1/D2 LSU的多样性调查，采用长读PacBio SMRT测序。鉴定出28个属和候选属，包括多个新的谱系，这些谱系主要在野生食草动物中鉴定出来，但不是唯一的。观察到某些AGF属与动物生活方式或动物宿主家族之间的关联。最后，为了解决目前缺乏AGF菌株的问题，同时采用多种方法进行分离，获得了属于12个不同属的216个菌株，其中有几个以前没有培养过的菌株。作者的研究结果证明了D1/D2 LSU和PacBio测序在AGF多样性调查中的实用性，以及多个AGF分类群的可培养性，表明野生食草动物是一个尚未开发的AGF多样性宝库。

硕士生雷铭康对文献《Ketogenic diet alleviates colitis by reduction of colonic group 3 innate lymphoid cells through altering gut microbiome》——《生酮饮食通过改变肠道菌群以降低结肠3型天然淋巴细胞，从而缓解结肠炎》进行汇报。越来越多的研究表明生酮饮食（KDs）介导了循环酮体的上升，并发挥潜在的抗炎作用，然而，这种独特的饮食对结肠炎的影响尚不清楚。我们采用葡聚糖硫酸钠（DSS）炎症性结肠炎动物模型进行了一系列系统的研究。分别饲喂KD、低碳水化合物饲粮（LCD）和正常饲粮（ND）。无菌小鼠用于验证实验。通过转录组测序、RT2 PCR阵列、组织病理学和免疫荧光分析结肠组织。血清采用代谢检测试剂盒检测。对粪便样本进行16S rRNA基因测序、液相色谱-质谱和气相色谱-质谱分析。我们观察到KD通过改变肠道微生物群和代谢物来缓解结肠炎，这与LCD不同。定量饮食实验证实了KD相对于LCD的独特影响，阿克曼氏菌重复增加，而大肠杆菌/志贺氏菌则相反。结肠炎诱导后，KD可保护肠道屏障功能，减少RORγt+CD3−等3型先天淋巴细胞（ilc3）和相关炎症因子（IL-17α、IL-18、IL-22）的产生。最后，将粪便微生物群移植到无菌小鼠中，发现KD介导的结肠炎抑制和ILC3调控依赖于肠道微生物群的修饰。综上所述，本文研究呈现了KD结肠炎治疗过程中微生物代谢组学变化的全球视角，并确定肠道微生物组和ilc3调控作为IBD饮食治疗的新靶点。

硕士生李盼盼对文献《Gut microbiota-derived inosine from dietary barley leaf supplementation attenuates colitis through PPARγ signaling activation》——《大麦叶可通过肠道菌群衍生的肌苷激活PPARγ信号途径减轻结肠炎》进行汇报。溃疡性结肠炎是一种与肠道微生物菌群失调和肠道稳态失调密切相关的慢性炎症性肠病。大麦叶（BL）在中药中有着悠久的使用历史，对肠道功能有潜在的促进健康作用。但其作用机制尚不清楚。在这里，作者探讨了BL的肠道微生物代谢物对预防结肠炎的潜在调节作用，并阐明了其潜在的分子机制。通过16S rRNA基因为基础的微生物区系分析，首先发现饲粮中添加BL改善了葡聚糖硫酸钠（DSS）诱导的肠道微生物区系失调。BL保护DSS诱导的结肠炎的机制是通过激活过氧化物酶体增殖物激活受体（PPAR）γ信号来改善肠粘膜屏障功能。此外，代谢组学分析显示，肠道微生物群调节BL诱导的结肠组织代谢重编程，特别是通过增强糖酵解过程。值得注意的是，饲粮中添加BL导致微生物来源的嘌呤代谢产物肌苷的富集，从而激活人结肠上皮细胞PPARγ信号。此外，肌苷的外源性处理可以通过改善腺苷2A受体（A2AR）/ ppar γ依赖的粘膜屏障功能来保护DSS诱导的结肠炎，其保护作用与BL类似。总之，作者的研究结果表明，肠道微生物-肌苷-A2aR/PPARγ轴在维持肠道稳态中发挥重要作用，这可能是通过操纵肠道微生物嘌呤代谢产物预防结肠炎的新途径。

硕士生李忠鑫对文献《Citrus polymethoxyflavones attenuate metabolic syndrome by regulating gut microbiome and amino acid metabolism》——《柑橘多甲氧基黄酮通过调控肠道菌群和氨基酸代谢来减轻代谢综合征》进行汇报。代谢综合征（MetS）与肠道微生物群和宿主代谢失调有着错综复杂的联系。本研究通过16S rDNA扩增子测序和代谢组学分析，首次发现一种纯化的柑橘多甲氧基黄酮提取物（PMFE）能有效改善高脂饮食（HFD）诱导的代谢综合征，缓解肠道生态失调，调节支链氨基酸（BCAAs）代谢。PMFE的代谢保护作用依赖于肠道微生物群，这在抗生素治疗和粪便微生物群移植（FMT）实验中得到了证实。肠道微生物群的调节改变了宿主血清和粪便中的BCAAs水平，这与代谢特征显著相关，并积极响应PMFE的治疗干预。值得注意的是，PMFE极大地丰富了共生细菌卵形拟杆菌（Bacteroides ovatus），且灌喂卵形拟杆菌降低了HFD小鼠的BCAAs浓度并减轻了代谢综合征。PMFE可作为一种抑菌剂来减弱代谢综合征，靶向特异性微生物可能对代谢性疾病有独特的治疗前景。

博士生吴建民对文献《inStrain profiles population microdiversity from metagenomic data and sensitively detects shared microbial strains》——《inStrain从宏基因组数据中分析种群的微生物多样性，并灵敏地检测出共有的微生物菌株》进行汇报。同一物种的共存微生物细胞通常表现出遗传变异，可以影响从营养偏好到致病性的表型。在这篇文章中，作者介绍了一个名为inStrain的程序，它使用宏基因组配对读数来分析整个基因组中的种群内遗传多样性（微生物多样性），并以微生物多样性感知方式比较微生物种群，当与现有方法进行基准比较时，大大提高了基因组比较的准确性。作者使用inStrain分析了1000多个来自新生早产儿的粪便宏基因组，发现同卵双胞胎共享的菌株明显多于无关婴儿，尽管同卵双胞胎共享的菌株并不比异卵双胞胎多。剖腹产出生的婴儿携带克雷伯氏菌核苷酸多样性明显高于阴道分娩的婴儿，这可能反映了从医院而不是母体微生物组中获得的。显示个体婴儿多样性的基因组位点包括在其他婴儿之间发现的变异，可能反映了来自不同医院相关来源的接种。inStrain可以应用于任何宏基因组数据集，用于微生物多样性分析并具有较好的效果。