2024年12月6日下午，动物消化道营养国际联合研究中心第184期消化道营养精品学术沙龙在逸夫楼2064顺利举办。本期的学术沙龙由消化道微生物实验室的博士生隋志远、盖洋和硕士生申腾世、黄伟龙、朱芮雨、李璐做文献汇报，动物消化道营养国际联合研究中心的老师学生参与此次沙龙。
博士生隋志远对文献《Lactobacillus acidophilus ameliorates cholestatic liver injury through inhibiting bile acid synthesis and promoting bile acid excretion》-《嗜酸乳杆菌通过抑制胆汁酸合成和促进胆汁酸排泄来改善胆汁淤积性肝损伤》进行了汇报。
胆汁淤积性肝损伤是由胆汁酸稳态紊乱引起的疾病，从而引起肝损伤。胆汁酸的转运和代谢中断是导致非酒精性脂肪性肝病、肝纤维化和肝硬化的原因。在胆汁淤积时，肝脏中过量的胆汁酸在发病机制中起着至关重要的作用。胆汁淤积性肝病由于预后不良，成为影响患者整体生活质量的主要负担。因此，迫切需要有效治疗胆汁淤积性肝损伤。
肠道菌群作为宿主免疫系统的一部分，在调节宿主健康方面发挥着重要作用，鉴于肝和肠在胚胎起源时是相同的，并保持着自然的生理功能联系，肝轴的贡献是不可忽视的。代谢多种物质，包括胆汁酸，短链脂肪酸（SCFAs），维生素和神经递质。越来越多的研究表明，肠道菌群与胆汁淤积性肝损伤的进展和治疗效果密切相关。因此，本研究旨在探究肠道菌群在BDL诱导的肝损伤中的作用及其潜在机制。
研究结果：乳酸杆菌在严重胆汁淤积性肝损伤小鼠中显著减少。此外，发现了嗜酸乳杆菌对胆汁淤积性肝损伤的治疗作用，并阐明了嗜酸乳杆菌通过激活肠道Farnesoid X受体（FXR）信号通路抑制肝脏胆汁酸合成，促进胆汁酸排泄。本研究揭示了特定肠道微生物群在胆汁淤积性肝损伤的进展和治疗中的重要性，并为胆汁淤积性肝损伤的临床管理提供了潜在的靶点。
博士生盖洋对文献《SLC25A48 controls mitochondrial choline import and metabolism》-《SLC25A48 控制线粒体胆碱的输入和代谢》进行了汇报。
线粒体内膜（Inner mitochondria membrane，IMM）通过区室化代谢调节细胞的代谢需求，包括分解代谢和合成过程，影响细胞功能。IMM 本身不渗透代谢物，代谢物的输入和输出依赖于特定的膜结合载体蛋白。溶质载体家族25 A （SLC25A） 蛋白属于最大的载体蛋白家族，主要定位于 IMM。然而，其中许多蛋白被认为是“孤儿”载体，作为特定底物和生物学功能仍未得到表征。
胆碱作为一种关键代谢物，其分解代谢依赖于线粒体输入。胆碱在线粒体内转化为一碳供体甜菜碱，涉及胆碱脱氢酶（CHDH）和醛脱氢酶7A1（ALDH7A1）等酶。甜菜碱通过IMM输出到胞质室，参与甲基供体蛋氨酸的合成。尽管胆碱和甜菜碱的跨线粒体膜动态交换是由IMM载体蛋白介导的，但其具体的载体蛋白尚未确定。此外，棕色脂肪组织（BAT）因其高度富集的线粒体和大量表达的 IMM 蛋白，成为研究的理想平台。此外，棕色脂肪细胞具备独特的特征，如致密嵴结构、线粒体解偶联呼吸和产热作用，这些特征有助于揭示未表征 IMM 蛋白的生物学功能。因此，本研究结合代谢组学和体内生理学工具，旨在表征未知的线粒体胆碱载体。
研究结果表明：胆碱的代谢依赖于其线粒体的输入，但其机制尚不清楚。线粒体内膜蛋白 SLC25A48 对线粒体胆碱的输入和分解代谢是必需的，即 SLC25A48 调控胆碱线粒体输入和代谢，进而调控线粒体呼吸能力、内膜电子流并维持线粒体膜完整性，进而调控细胞增殖和存活。此外，通过调控 SLC25A48 的表达，限制线粒体胆碱分解代谢可能为癌症和代谢紊乱疾病的治疗提供潜在的靶点。
硕士生申腾世对文献《Schisandra chinensis polysaccharide prevents alcohol-associated liver disease in mice by modulating the gut microbiota-tryptophan metabolism-AHR pathway axis》-《五味子多糖通过调节肠道菌群-色氨酸代谢-AHR 通路轴来预防小鼠酒精相关性肝病》进行了汇报。
酒精性相关肝病（ALD）是由慢性过量饮酒引起的最常见的慢性肝病形式。目前对 ALD 的治疗是有限的，皮质类固醇或抗肿瘤坏死因子等药物具有高副作用。而 ALD 的发病机制与肠-肝轴密切相关，饮酒会损害肝实质细胞，破坏肠道菌群的稳态，损害粘膜免疫力，并损害肠屏障的完整性。同样，大量证据表明，肠道菌群组成直接影响 ALD 的发生和进展，肠道菌群的调节和肠道屏障稳态的维持是 ALD 治疗的有效干预措施。芳香烃受体（AHR）是一种广泛表达于哺乳动物组织中的配体依赖性转录因子，其 AHR 配体与肠道菌群相关。肠 AHR 途径已被证明在治疗肝病中发挥着重要作用。
五味子是中国最古老的药用植物之一，用作保肝中药。多糖是五味子的主要活性成分，具有抗氧化、抗癌、免疫调节等多种活性。前期研究表明，五味子提取物可改善小鼠肠道菌群组成，缓解 ALD 。然而，五味子多糖（Schisandra chinensis polysaccharides，SCP）是否主导了五味子抗ALD的作用及其微生物机制尚不清楚。本研究旨在探讨 SCP 对 ALD 的预防作用，以及其针对肠道菌群和肠道代谢物的治疗机制。
研究结果表明：SCP 通过促进肠道有益菌 L. Reuteri 的增殖，有效缓解酒精性肝脏炎症、脂质积累和氧化应激，肠道内吲哚代谢物含量增加。同时，增强结肠 AHR 通路活性，修复ALD中受损的肠道屏障，降低循环内毒素水平。 此外，SCP 对 ALD 的保护机制取决于肠道菌群- Trp 代谢- AHR 通路轴。该研究结果揭示了SCP预防 ALD 的微生物优势机制，为 SCP 在 ALD 干预中的应用提供了理论基础。
硕士生黄伟龙对文献《A fiber-deprived diet disturbs the fine-scale spatial architecture of the murine colon microbiome》-《缺乏纤维的饮食会扰乱小鼠结肠微生物组的精细空间结构》进行了汇报。
肠道健康的维持依赖于饮食、共生微生物群和粘膜（包括上皮和上覆黏液层）之间的微妙平衡。作为肠腔和宿主组织之间的屏障，肠杯状细胞分泌的黏液为微生物提供栖息地。与黏液相关的微生物群被认为对营养交换、与宿主的交流、免疫系统的发育和抵抗入侵病原体具有特别重要的作用。虽然多种因素可以影响肠道微生物群的组成，但主要驱动因素是宿主的饮食。
膳食纤维是一类不被动物消化酶水解的异质性成分，因此是肠道微生物发酵的主要底物。研究表明，膳食纤维对肠道微生物群的组成以及肠道健康有重要影响。目前大多数肠道微生物群研究依赖于容易且无创的粪便取样，但无法深入了解消化道微生物群的空间变化。由于空间组织的范围和控制肠道生态系统的原则仍然知之甚少，在精细尺度上对空间组织的定量测量对于定义微生物群相互作用和活动背后的物理关联至关重要。因此，本研究旨在探究结肠微生物空间结构研究模型中纤维剥夺对整体和局部的肠道微生物群结构及代谢改变。
研究结果表明：激光捕获显微切割（LMC）和 16SrRNA 建立模型，发现结肠微生物的分布因位置而不同。纤维剥夺饮食改变了小鼠肠道微生物组成及代谢，菌群丰度降低，拟杆菌 S24-7 的减少，脱硫弧菌科和瘤胃球菌科增加。此外，纤维剥夺改变了小鼠结肠微生物的空间结构，结肠中远段的普雷沃氏菌科和乳杆菌科的富集模式消失，预示结肠发酵功能的减弱。最后，宏基因组结果显示，纤维剥夺引起结肠远端粘膜碳水化合物活性酶基因的总体多样性下降。
硕士生朱芮雨对文献《Bacteroides uniformis-induced perturbations in colonic microbiota and bile acid levels inhibit TH17 differentiation and ameliorate colitis developments》-《B.uniformis和胆汁酸抑制TH17分化减缓结肠炎》进行了汇报。
炎症性肠病（IBD）与肠道菌群失调有关，主要包括溃疡性结肠炎（UC）和克罗恩病（CD），具体表现为腹泻、体重下降、血便等。研究发现，IBD 最常表现为色氨酸、胆汁酸、短链脂肪酸代谢失调，即 SCFA 水平和胆盐水解酶活性降低。而胆汁酸免疫调节机制主要是基于激活法尼醇X受体来诱导免疫调节反应以及胆盐水解酶（BSH）活性降低会破坏 IBD 患者的一级或二级胆汁酸平衡，其中肠道微生物可调节关键代谢物的丰度，这表明利用微生物高效合成关键代谢产物是预防和治疗 IBD 的良好手段。
拟杆菌属是哺乳动物肠道微生物群中最普遍和最丰富的成员。研究发现，B. thetaiotaomicron 在树突状细胞、巨噬细胞和单核细胞上产生的细菌细胞外囊泡（BEV）释放到肠道腔中，可穿过粘液层并进入下面的免疫细胞，进而抑制肠道炎症。此外，Bacteroides uniformis（Bu）与哺乳动物早期断奶诱导的结肠炎症的减少呈显著正相关。
Th17 细胞是特征性表达孤儿受体 γt（RORγt）并分泌白细胞介素-17（IL-17） 以促进炎症的细胞。而转录因子 RORγt 是 Th17 分化和发育的重要调节因子，主要作用于 STAT3 的下游。研究证明，Th17 细胞参与 DSS 诱导的结肠炎的发病机制。因此，本研究拟通过 DSS 诱导的小鼠结肠炎模型探究 Bacteroides uniformis 治疗 IBD 的效果及潜在机制。
研究结果表明：B. uniformis 可通过与双歧杆菌、拟杆菌的协同作用改变小鼠结肠胆汁酸谱并抑制瘤胃球菌、志贺氏菌等病原菌的丰度。另外，B. uniformis 基因组中包含可编码宿主结肠中的初级胆汁酸生物合成的 BSH 基因，与肠道微生物群协同调节小鼠 α-MCA、HDCA 和 isoLCA 等关键代谢物的合成。同时，B. uniformis 产生的关键代谢物可作为免疫信号分子，通过抑制 IκK（IκB 激酶）、IκB 、NF-κB 、ERK1/2 、JNK1/2 和 p38-MAPK 的磷酸化，进而抑制 IL-17 信号通路活性（TH17细胞分化）来缓解结肠炎。此外，口服胆汁酸混合物可减轻 DSS 诱导的结肠粘膜免疫屏障损伤，抑制促炎因子的表达，从而抑制 TH17 分化缓解 DSS 诱导的肠炎。该研究结果为B. uniformis 或胆汁酸补充剂在治疗结肠炎和其他与肠道屏障功能障碍相关的疾病的提供治疗依据。
硕士生李璐对文献《Enrichment of milk antioxidant activity by dietary supplementation of red clover isoflavone in cows and its improvement on mice intestinal health》-《日粮中添加红三叶草异黄酮增强奶牛乳汁抗氧化活性及对其小鼠肠道健康的改善》进行了汇报。
牛奶和乳制品是人类重要的营养组成部分，近年来因其抗氧化活性和多种健康益处而受到关注，乳制品在普通饮食中占比约25%-30%。然而，脂质氧化是牛奶变质的主要原因，导致营养流失和保质期缩短。因此，提高牛奶的抗氧化能力不仅有助于抗氧化应激、降低疾病风险，还能抑制脂质氧化，改善牛奶品质。研究表明，通过改善反刍动物的饮食，可以增强牛奶的抗氧化活性，抗氧化物质从日粮转移到奶中，提高其稳定性和营养价值。与直接向奶中添加天然抗氧化剂相比，抗氧化物质从饮食中转移到奶中的方式提供了一种更自然且更有前景的提高奶中抗氧化活性的方法。
红三叶草异黄酮（Red clover isoflavone，RCI）是一种以鹰嘴豆芽素A和刺芒柄花素为主要成分的多酚类化合物，不仅具有抗氧化和抗病毒能力，还可以缓解一些疾病，是一种潜在的抗氧化剂。多项研究表明，给奶牛饲喂红三叶草青贮饲料可有效改善奶牛生产性能。因此，本研究探讨红三叶草异黄酮作为天然抗氧化剂对奶牛乳品抗氧化能力的影响，并进一步通过小鼠模型验证其在氧化应激和肠道健康方面的生物学效应，为开发更加健康和营养丰富的乳制品提供科学依据。
研究结果表明：在奶牛日粮中添加8 g/kg RCI 可以显著提高奶牛血液与牛奶中的抗氧化酶水平。此外，设饲喂不同剂量RCI组，发现饲喂8 g/kg RCI 组，牛奶中的 4-HNE 和 MDA 含量显著减少，VE与VC的非酶抗氧化剂以及有益脂肪酸含量显著提高，说明 8 g/kg RCI 的最佳剂量。在小鼠模型中，饲喂 RCI 的抗氧化乳改善了营养代谢，抑制了免疫和炎症信号通路，防止了LPS刺激的氧化应激和肠道损伤。该研究结果为开发富含抗氧化功能的健康乳制品提供了重要的科学依据，并为乳制品产业中应用红三叶草异黄酮提供了新思路。
