肠芯片在宿主-微生物互作中的研究进展

人体肠道是一个复杂的生态系统,富含多样的微生物群落,这些微生物群落在营养吸收、药物代谢和机体免疫等方面发挥着关键作用。随着微流控技术和器官芯片技术的不断发展,肠芯片已经成为模拟宿主-微生物互作的有力工具。这些微型化的生物系统能够在体外模拟人体肠道的复杂生理环境,为研究肠道微生物与宿主之间的相互作用提供了一个独特的平台。本文首先介绍了人体肠道的生理特点,总结了微流控器官芯片集成多细胞组分、生物流体、氧气梯度、机械力学等微环境因素在体外重塑肠道微生理系统的优势,阐述了衡量体外肠芯片构建成功与否的关键性能指标,并综述了芯片上的肠-微生物互作模型在肠道微生态研究、疾病模拟和药物评价方面的研究进展,最后讨论了其局限性和未来的发展趋势,以期为应用肠芯片深入研究肠道微生物与宿主的相互作用提供参考。

单胃动物肠道微生物研究进展

肠道微生物不仅参与营养物质的消化吸收,还对宿主代谢和健康起重要调节作用。近年来,肠道微生物如何影响宿主表型的产生、在营养代谢和机体健康方面与宿主的对话机制等成为研究热点。在动物营养调控方面,肠道微生物也成为重要的调控靶点。本文以猪为例,重点从肠道微生物的定植规律、微生物与宿主营养代谢的互作关系、肠道健康调控的干预手段以及微生物-宿主对话机制等方面对单胃动物肠道微生物研究进展进行综述,并对未来相关研究的热点进行展望。

胃肠道微生态研究和益生素应用

本文综述动物胃肠道微生态研究有关进展,主要是胃肠道微生物丛与宿主免疫互作的研究进展以及益生素对宿主的免疫调节应用,简要讨论益生素产品研制和应用中需要注意的有关问题。

肿瘤内细菌调控肿瘤细胞可塑性研究进展与展望

病原微生物与宿主细胞的交流与互作机制是生物医学领域的重要科学问题。随着单细胞分析和多组学研究模式的拓展,该领域迎来了新的科研突破。最新研究表明,肿瘤内细菌通过与肿瘤细胞及肿瘤免疫细胞互作改变肿瘤的演进和可塑性。为此,进一步解析肿瘤内细菌与宿主细胞之间的相互作用机制有望为靶向干预肿瘤发展与演进提供新的思路。本文综述了肿瘤内细菌与肿瘤细胞可塑性的研究进展,并展望了未来在制定肿瘤的精准治疗和新的靶向策略方面的潜在启示。

反刍动物瘤胃营养生理研究进展

瘤胃作为反刍动物特有的消化代谢器官,能高效降解植物纤维并进行能量代谢转化,为人类提供优质的食物蛋白质。营养物质在瘤胃内的高效转化利用对提高饲料利用率及解决人畜争粮问题有重要意义。近年来,瘤胃营养生理研究领域快速发展,本文结合国内外相关研究进展,从动物消化道营养概念的提出、反刍动物瘤胃稳态建立与维持、反刍动物瘤胃微生物-宿主互作、瘤胃营养生理与反刍动物高效健康生产等多个维度进行综述,期望为从事反刍动物消化道营养研究的国内同行提供一定参考。

单细胞测序技术在传染病及微生物领域的应用研究进展

单细胞测序技术正逐渐成为生物学基础研究的“必备工具”,为我们理解各种生物学现象带来革命性的洞见。很多传染性疾病均涉及免疫细胞的差异化功能,而这些免疫细胞之间具有较大的异质性。与传统的批量高通量测序相比,近年来新兴的单细胞转录组测序使得研究者能够分析感染过程的免疫细胞异质性,充分挖掘珍贵的临床样本的分子信息,还能获取难以培养的病原微生物的遗传信息。本文着重介绍了当前单细胞测序在传染性疾病及病原微生物研究领域中的应用情况,并对其发展前景做了简要展望。

猪粪便污染特异性分子标记筛选及其PCR检测方法的建立

肠道微生物群落在与其宿主长期协同进化过程中会形成大量的宿主-肠道微生物互作基因,这些互作基因具有一定的宿主肠道微生物特异性,利用其设计分子标记能有效识别粪便污染源.本研究首次利用竞争性杂交的方法富集猪粪便特异性基因,从中筛选出具有猪粪便特异性的基因片段,以此设计引物并建立相应的PCR检测方法,并对采集样进行应用调查.竞争性杂交富集的猪粪便特异性基因文库以拟杆菌群(Bacteroidetes)(43.2%)和梭状杆菌群(Clostridia)(19.5%)相似序列为主,其蛋白功能主要分为3大类:与信息贮存与加工有关(7.6%),与细胞加工及信息传导有关(12.8%)以及与代谢有关(22.0%).进一步针对功能蛋白序列筛选宿主粪便特异性分子标记.分析表明序列3-53-2对应引物可作为猪粪便污染的特异性分子标记,针对其建立的常规PCR方法对粪便DNA的检出限可低至0.01 ng·μL-1,且对实际样品具有较高的应用灵敏性(97%)和特异性.进一步对可能受污染水样进行猪粪便污染特异性检测,结果显示不同地区的阳性检出率高达75%~100%,证明了此方法的有效性,可为研究微生物示踪技术在非点源污染方面的应用提供一定的基础数据.