2025年4月9日上午,动物消化道营养国际联合研究中心第196期消化道营养精品学术沙龙在逸夫楼2064顺利举办。本次沙龙由消化道微生物实验室的硕士生葛明亮、刘晓怡、朱传杰以及博士生姜玫宏进行文献汇报,动物消化道营养国际联合研究中心的老师和学生们参加此次沙龙。
硕士研究生葛明亮带来了《Gut microbiota: The pivotal conduit in the onset of constipation and its alleviation by tea flower polysaccharides (TFP) in a mouse model》-《肠道菌群:便秘发生的关键媒介及茶花多糖(TFP)缓解便秘的小鼠模型研究》的文献汇报。

本研究探讨了茶花多糖(TFP)对洛哌丁胺诱导的便秘小鼠模型的改善作用及其机制。结果表明,TFP显著增加粪便含水量、提高小肠转运率并缩短胃肠运输时间,有效缓解便秘症状。其作用机制包括调节胃肠动力相关激素(胃泌素、胃动素、P物质和血管活性肠肽)水平,修复结肠上皮细胞中NF-κB、JAK-STAT等信号通路相关基因表达。肠道菌群分析显示,TFP通过恢复Firmicutes/Bacteroidota比例,抑制Helicobacter等致病菌,促进Muribaculaceae、Bacteroides等有益菌富集,改善菌群失调。粪菌移植实验证实,肠道菌群在TFP缓解便秘中起关键中介作用。此外,TFP单药及与抗便秘药物联用均能减轻便秘诱导的肝肾氧化损伤,且低剂量(50 mg/kg BW)即可起效。研究表明,TFP通过调节胃肠激素、修复肠道基因表达及重塑肠道菌群,多途径改善便秘,为茶花花资源的开发利用及功能性食品研发提供了理论依据。
硕士研究生刘晓怡汇报了《Polyphenols-rich Portulaca oleracea L. (purslane) alleviates ulcerative colitis through restiring the intestinal barrier, gut microbiota and metabolites》-《富含多酚的马齿苋通过修复肠道屏障、肠道微生物群和代谢产物来缓解溃疡性结肠炎》。

本研究探讨了富含多酚的马齿苋对溃疡性结肠炎(UC)的改善作用及机制。体内实验表明,马齿苋可减轻DSS诱导的UC小鼠体重下降、疾病活动指数(DAI)升高和结肠缩短,降低C-反应蛋白(CRP)、髓过氧化物酶(MPO)水平及肠道通透性,改善组织病理损伤。其作用机制包括:保护肠道屏障,上调紧密连接蛋白ZO-1、Occludin和Claudin-1的表达;抑制NF-κB信号通路,减少炎症相关蛋白iNOS和NLRP3的表达。此外,马齿苋能调节肠道菌群,增加Butyricoccus、Dorea和Bifidobacterium等有益菌的比例,减少Bacteroides等有害菌;通过血清代谢组学分析,发现其可逆转39种代谢物的失衡,涉及戊糖磷酸和丙酮酸代谢等关键通路。综上,马齿苋通过修复肠道屏障、调节肠道菌群和代谢物、抑制NF-κB信号通路,有效改善UC,为其临床应用和药物开发提供了理论依据。
硕士研究生朱传杰汇报的文献是《Dietary crude protein and protein solubility manipulation enhances intestinal nitrogen absorption and mitigates reactive nitrogen emissions through gut microbiota and metabolome reprogramming in sheep》-《膳食粗蛋白与蛋白溶解度调控通过重塑肠道菌群及代谢组促进绵羊肠道氮吸收并减少活性氮排放》。

本研究通过在胡羊日粮中降低10%粗蛋白(CP)并调节可溶性蛋白(SP)水平(占CP的21.2%、25.9%和29.4%),探究其对肠道氮吸收、粪便微生物与代谢组及活性氮排放的影响。结果表明,低蛋白日粮显著降低血浆肌酐、氨和尿素氮浓度(P<0.05),LPB和LPC组粪便总短链脂肪酸(SCFA)和丙酸浓度高于LPA组(P<0.05))。粪便微生物中,Prevotella属在SP为25%-30%的低蛋白日粮中富集,与能量代谢和氨基酸生物合成通路相关。LPB和LPC组粪便NH4+-N、NO2--N含量及脲酶活性低于对照组(P<0.05),谷氨酸脱氢酶(gdh)、亚硝酸还原酶(nirS)和一氧化氮还原酶(norB)基因丰度下调(P<0.05)。此外,小肠氨基酸和肽转运体mRNA丰度上调,血浆精氨酸、蛋氨酸等氨基酸浓度升高,表明氮吸收和利用效率提升。综上,降低CP并将SP水平调整至25%-30%,可通过富集Prevotella属、调节代谢通路减少活性氮排放,同时提高肠道氮利用效率,为优化反刍动物氮代谢和环境可持续性提供了新策略。
博士研究生姜玫宏对《13C-Stable isotope resolved metabolomics uncovers dynamic biochemical landscape of gut microbiome-host organ communications in mice》-《基于¹³C稳定同位素解析代谢组学揭示小鼠肠道菌群-宿主器官互作的动态生化景观》进行了汇报。

本研究运用13C稳定同位素分辨代谢组学(SIRM),以13C-菊粉为示踪剂,揭示了小鼠肠道微生物群与宿主器官间的动态生化联系。研究发现,肠道微生物代谢13C-菊粉产生的标记代谢物呈现器官特异性和时间依赖性富集:肝脏中13C碳优先参与胆碱代谢,大脑中富集于谷氨酰胺-谷氨酸/GABA循环,骨骼肌中乳酸的13C富集存在性别差异。胆碱作为关键中间代谢物,可由肠道微生物通过乙醇胺途径从头合成,其中粪肠球菌是主要合成菌种,其生成的13C-胆碱参与宿主器官中磷脂酰胆碱和溶血磷脂酰胆碱的脂生成。体外和计算机模拟研究进一步证实了肠道微生物在胆碱生物合成中的新作用。本研究首次通过多器官代谢网络映射,阐明了肠道微生物衍生代谢物(如胆碱、乳酸、GABA)在宿主能量代谢、神经传递和脂质合成中的关键作用,为理解肠道-肝脏、肠道-大脑和肠道-骨骼肌轴的代谢通讯提供了新视角,也为解析膳食纤维通过微生物群影响宿主健康的机制提供了理论依据。