2023年2月27日上午，第133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马慧婷、杨心怡、曹雅雄、熊世杰以及博士生王文强分别做出汇报。特选马慧婷和杨心怡同学的精彩汇报的进行展示。

马慧婷对文献《Exploring AI-2-mediated interspecies communications within rumen microbial communities》——《探索AI-2介导的瘤胃微生物群落的种间交流》进行了汇报。

瘤胃是一个具有复杂微生物群落的生态系统，其中微生物通过附着在植物表面进行降解从而形成生物膜，并能够通过微生物过程将饲料转化为营养物质和能量。群体感应(Quorum sensing, QS)是一种细胞间的通讯机制，可使微生物利用自身合成的QS信号分子同步群体中多个基因的表达，从而执行趋化和生物膜形成等社会行为。尽管在纯培养条件下的模式微生物中，QS已被广泛研究，但在复杂的细菌群落(如瘤胃微生境)中，QS机制尚不清楚，而在瘤胃微生境中，细胞间交流可能很常见。

本研究分析了来自美国联合基因组研究所(JGI)和GenBank数据库的981个瘤胃细菌和古细菌基因组，识别了15种已知的QS信号分子相关基因。对QS相关基因的流行率和丰度分析显示，767个微生物基因组具有QS相关基因，其中680个细菌基因组含有AI-2合酶或受体编码基因。普雷沃菌属(Prevotella)、丁酸弧菌属(Butyivibrio)、瘤胃球菌属(Ruminococcus)、Oribacterium、月形单胞菌属(Selenomonas)和密螺旋体属(Treponema)是已知瘤胃中丰富的细菌属，具有最多的AI-2相关基因;这些基因在宏转录组数据集中呈高表达，表明AI-2介导的瘤胃微生物种内和种间交流在瘤胃中普遍存在。AI-2受体(cahr)介导的QS过程具有多种功能模块，可能对植物的降解、食物的消化以及向宿主提供能量和营养物质至关重要。此外，基于QS的普遍自然网络揭示了AI-2介导的QS系统是如何协调瘤胃微生物的社会行为的，其中大部分可能是通过AI-2与细胞外传感器dache_1域结合，激活相应的受体，参与不同的信号转导通路，如甲基接受趋化蛋白、组氨酸激酶、丝氨酸磷酸酶、c-di-GMP合酶和磷酸二酯酶，以及瘤胃中的丝氨酸/苏氨酸激酶。

杨心怡对文献《Targeted suppression of human IBD-associated gut microbiota commensals by phage consortia for treatment of intestinal inflammation》-《噬菌体组合靶向抑制IBD相关肠道菌以治疗炎症性肠疾病》进行了汇报。

越来越多的研究表明，人类肠道共生菌可影响炎症性肠病(IBD)等非传染性疾病，但靶向抑制它们仍然是一项尚未解决的艰巨挑战。在4个地理位置不同的IBD同年龄患者中(n = 537)，本研究确定了一个肺炎克雷伯菌(Kp)菌株分支，该分支具有独特的抗生素耐药性和移动组特征，与疾病加重和严重程度密切相关。将临床IBD相关Kp菌株转移到易发生结肠炎、无菌和定植的小鼠体内会加剧肠道炎症。逐步生成的裂解五噬菌体组合，通过不同的机制靶向敏感和耐药的IBD相关Kp分支菌株，能够有效抑制易发生结肠炎的小鼠中的Kp，从而减轻炎症和疾病严重程度。在人工人类肠道和健康志愿者中对kp靶向噬菌体进行的概念验证评估表明，依赖胃酸的噬菌体在下消化道中的弹性、安全性和活力。综上所述，本研究证明了口服联合噬菌体疗法在避免耐药的同时有效抑制促进非传染性疾病的病原体的可行性，为未来靶向抑制致病微生物提供了一个框架，从而扩大针对微生物群调节的非传染性人类疾病的个性化治疗方案。