2021年11月8日下午两点,第九十九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硕士生张磊、尹莉丽、赵生威、崔巧荣和博士生林丽梅分别做汇报,特选两个比较精彩的汇报与大家分享。
硕士生赵生威对文献《The use of an in-vitro batch fermentation (human colon) model for investigating mechanisms of TMA production from choline, L-carnitine and related precursors by the human gut microbiota》——《利用体外分批发酵(人结肠)模型研究人肠道微生物区系利用胆碱、左旋肉碱以及相关前体物产生三甲胺的机制》进行了汇报。血浆中的氧化三甲胺水平已被证明与包括心血管疾病在内的代谢疾病风险增加相关。目前研究微生物三甲胺产生的模型存在许多缺点,包括以人类为研究对象的成本较高和时间跨度较长,动物模型中三甲胺代谢存在差异等。作者使用人结肠模型,进行体外分批发酵来研究胆碱、左旋肉碱、甜菜碱和γ-丁酰甜菜碱在24-48小时内三甲胺的产生情况,并用LC-MS进行代谢物定量分析。结果发现这些前体物质产生三甲胺的速率为胆碱>左旋肉碱>甜菜碱>γ-丁酰甜菜碱。其中胆碱主要通过胆碱三甲胺裂解酶途径代谢,甜菜碱醛-胆碱脱氢酶-甜菜碱还原酶这条途径几乎没有发挥作用。左旋肉碱因为代谢形成中间体γ-丁酰甜菜碱,导致其代谢成三甲胺的速率较慢。γ-丁酰甜菜碱代谢为三甲胺而不是左旋肉碱,其代谢速度也比胆碱慢。综上所述,结肠模型中微生物产生三甲胺的代谢途径与人体研究观察结果一致。因此,该模型可以适用于研究肠道微生物区系的三甲胺代谢,并筛选减少肠道微生物区系产生三甲胺的潜在治疗靶点。
博士生林丽梅对文献《Key bacterial taxa and metabolic pathways affecting gut short-chain fatty acid profiles in early life》——《影响生命早期肠道短链脂肪酸特征的关键细菌类群和代谢途径》进行汇报。婴儿肠道微生物群的发育影响宿主的整个生命周期,短链脂肪酸(SCFAs)是调节微生物区系与宿主关系的重要代谢物。研究结果揭示了在生命前2年时段SCFA曲线的三个不同发展阶段,发现在早期阶段的特征是低乙酸和高琥珀酸,中期阶段为高乳酸和高甲酸,晚期阶段的特征是高丙酸和丁酸。此外,对短链脂肪酸-微生物区系关系的评估显示,停止母乳喂养与粪便中丁酸与梭菌目的增加有关,且梭菌物种具有乙酰辅酶A途径,其多样化和特性化对肠道中丁酸的产生起主要作用。作者还发现婴儿肠道中甲酸与一些婴儿型双歧杆菌之间存在关联,某些双歧杆菌物种有助于婴儿肠道中乳酸和甲酸的产生。母乳低聚糖(HMO)衍生的岩藻糖是母乳喂养过程中甲酸盐产生的底物,作者进一步评估了双歧杆菌和岩藻糖交叉喂养对甲酸生成的贡献,发现双歧杆菌在基因库中显示出种间和种内的变异,且岩藻糖的交叉喂养也有助于肠道甲酸的产生。这项研究详细介绍了生命早期短链脂肪酸的产生方式与微生物区系的关系,是制定调节终身健康策略的重要步骤。