2021年7月6日下午两点，第九十四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蒋迁、范阳、刘晓景、王璐和洪鹏程分别做出汇报。

硕士生蒋迁对文献《Correlations between the Composition of the Bovine Microbiota and Vitamin B12 Abundance》——《奶牛微生物群组成与维生素B12含量的相关性》进行了汇报。维生素B12是由奶牛肠道中的原核生物合成的，人们一定程度上依赖乳制品获取维生素B12，这与人类营养密切相关。然而，牛奶中维生素B12的浓度变化很大，人们对于确定是什么导致了维生素B12的变化十分感兴趣。本实验从不同泌乳阶段的荷斯坦奶牛中收集了92个不同时间点的瘤胃、粪便、血液和牛奶样本集，并试图确定哪些细菌属与维生素B12含量相关。测量每个样品中存在的维生素B12水平，以及每个瘤胃、粪便和牛奶样品的细菌种群(n=263)通过V4区的16S rRNA靶向扩增子测序进行分析。瘤胃、小肠和牛奶中存在的细菌种群高度不同。日粮和泌乳状况对瘤胃和粪便中微生物群的组成有显著影响。高反刍浓度的维生素B12与普雷沃氏菌丰度的增加相关，而低反刍浓度的维生素B12与拟杆菌、鲁氏菌和丁酸菌丰度的增加相关。维生素B12的最终浓度由包括微生物群的组成在内的几个因素的复杂相互作用控制。细菌在瘤胃中对维生素B12的消耗可能比其B12产量更能决定总体水平。

硕士生范阳对文献《Fermented milk containing Lactobacillus casei Zhang and Bifidobacterium animalis ssp. lactis V9 alleviated constipation symptoms through regulation of intestinal microbiota, inflammation, and metabolic pathways》——《含有干酪乳杆菌张和动物双歧杆菌的发酵乳。乳酸链球菌V9通过调节肠道微生物群、炎症和代谢途径来缓解便秘症状》进行了汇报。先前研究表明，益生菌和发酵乳可改善便秘患者的排便，然而，其缓解便秘的作用机制仍知之甚少。本实验招募了26名慢性便秘志愿者，给予含有干酪乳杆菌张和动物双歧杆菌ssp的发酵乳200g/d。拉克西斯V9(PFM)4周。在PFM干预前后评估便秘参与者的临床症状、细胞因子、宏基因组学和代谢组学。在PFM干预后，我们观察到便秘症状显著改善。血清样本中，抗炎细胞因子IL-10升高，促炎细胞因子C反应蛋白和脂多糖降低。宏基因组学结果表明，动物芽孢杆菌的增加与排便次数的增加相关。粪便样本中的脂肪酸生物合成和胆汁酸生物合成，以及肉碱穿梭、维生素E代谢、抗坏血酸和醛固酮代谢被确定为显著改变的代谢途径。位于肉碱穿梭途径上的酰基肉碱与排便频率显著正相关。据推测，PFM可能有助于通过3种潜在机制缓解便秘症状:微调胃肠道微生物群，对抗炎症，调节代谢途径。

硕士生刘晓景对文献《Environment and host species identity shape gut microbiota diversity in sympatric herbivorous mammals》——《环境和宿主物种的同一性决定了同域食草哺乳动物肠道微生物群的多样性》进行了汇报。先前的研究报道哺乳动物肠道微生物群是一种生理后果。尽管如此，影响其组成和功能的因素仍然不清楚。在这项研究中，为了评估宿主和环境对肠道微生物群的贡献，作者对两种同域食草哺乳动物高原鼠兔和牦牛的16S rDNA和宏基因组进行了测序分析，并进一步比较了夏季和冬季的序列。结果显示，夏季和冬季，鼠兔和牦牛都有明显不同的群落。我们在鼠兔中检测到疣状菌和变形菌的过度表达，在牦牛中检测到古细菌和拟杆菌的过度表达。与能量获取效率相关的厚壁菌门和放线菌门在冬季显著富集。微生物群落的多样性是由寄主和季节的交互作用决定的。宏基因组分析表明，夏季牦牛甲烷代谢相关途径显著丰富，而部分致病途径在鼠兔中更丰富。鼠兔和牦牛在冬季都有较高的脂肪降解能力。冬季食物短缺时，鼠兔和牦牛共享更多的OTUs，这导致肠道微生物组成和功能趋同。从冬季到夏季，鼠兔的网络模块数从1个增加到5个，牦牛则不同。该项研究表明，宿主是形成微生物群落的主导因素，季节性促进了基于不同宿主物种的饮食质量的差异或趋同。

硕士生王璐对文献《Adaptive responses in short-chain fatty acid absorption, gene expression, and bacterial community of the bovine rumen epithelium recovered from a continuous or transient high-grain feeding》——《从连续或短暂高谷物饲养中恢复的牛瘤胃上皮短链脂肪酸吸收、基因表达和细菌群落的适应性反应》进行了汇报。本研究评估了从长期连续高谷物喂养模式或长期瞬时高谷物喂养模式中恢复的奶牛的高谷物喂养持久性对网状内皮细胞SCFA吸收动力学、瘤胃上皮中基因表达和上皮细菌相关转移的影响。在交叉研究设计中，8头不产奶的荷斯坦奶牛被连续饲喂60%的浓缩饲料4周(连续)，或者在高谷物饲喂的第二周休息1周(短暂)。在高谷物喂养后，所有动物都被喂食100%饲料(恢复)的饮食，持续8周。在试验开始时(基线)，4周高粮喂养后(49天)，2周恢复饲料喂养后(63天)和8周恢复饲料后(105天)进行瘤胃乳头活检和SCFA吸收测量。在连续模型中观察到CLDN4表达增加的趋势。此外，对于基因靶标CD14、DRA、NHE2、NHE3和MCT2，喂养模式和采样日之间存在相互作用。比较恢复时间长时，在连续模型中，SCFA的相对吸收增加在63天持续，但在105天降至基线测量值。在瞬态模型中发现了类似的模式，但没有达到显著性。唯一被发现与SCF A的相对吸收显著相关的基因靶点是DRA(相关系数≤0.41)。然而，碱杆菌属、厌氧杆菌属、粪球菌属和去硫杆菌属均与pH调节(NHE2和NHE3)和SCFA吸收(MCT1)的基因靶标呈正相关，但与SCFA吸收呈负相关。虽然瘤胃吸收和上皮细菌能够在饲料喂养8周后恢复到基线水平，但重建宿主基因表达稳态所需的时间更长，尤其是当高谷物喂养中断时。

硕士生洪鹏程对文献《Lactobacillus amylovorus KU4 ameliorates diet-induced obesity in mice by promoting adipose browning through ppARγ signaling》——《淀粉样乳杆菌KU4通过ppARγ信号促进脂肪褐变改善饮食诱导的小鼠肥胖》进行了汇报。白色脂肪组织(WAt)的褐变目前被认为是治疗饮食诱导肥胖的潜在治疗策略。虽然一些益生菌对饮食诱导的肥胖有保护作用，但益生菌在脂肪褐变中的作用机制尚未报道。该研究表明给喂食高脂肪饮食(HFD)的小鼠施用益生菌淀粉样乳杆菌KU4 (LKU4)增强了皮下腹股沟WAT中的线粒体水平和功能，以及产热基因程序(增加了Ucp1、PPARγ和PGC-1α的表达，降低了RIP140的表达)，并且还增加了体温。此外，LKU4的给药通过释放RIP140刺激Ucp1的表达来增加ppARγ和PGC-1α之间的相互作用，从而促进白色脂肪细胞的褐变。此外，乳酸盐(LKU4给药后HFDfed小鼠血浆中的水平升高)对3T3-L1脂肪细胞中PPARγ和PGC-1α之间的相互作用产生了相同的影响，导致棕色样脂肪细胞表型，包括Ucp1表达增强、线粒体水平和功能以及耗氧率。这些数据共同揭示了LKU4通过PPARγ-PGC-1α转录复合物促进白色脂肪细胞的褐变，至少部分是通过增加乳酸盐水平，从而抑制饮食诱导的肥胖。

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，在实验室的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，并鼓励同学们在学习上要多思考提问。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。