肠道微生物群在人类健康衰老中的作用机制研究进展

衰老的特征是组织器官的功能衰退以及衰老相关疾病风险的增加,这给维护和促进健康长寿带来一系列新的挑战。尽管进行了广泛的衰老相关研究,但进展有限。人们越来越意识到肠道微生物群的结构和功能积极参与了衰老过程。肠道微生物群紊乱表现为许多与年龄相关的肠外器官轴的衰老。肠道微生物群可以被调节,这暗示了通过肠道微生物群抗衰老是一个可以实现的重要目标。本综述总结了肠道微生物群在不同年龄段中的动态演替,这种动态的肠道微生物群从胎儿到出生和婴儿期开始迅速发展,从断奶期到幼儿期迅速变化,然后建立稳定的成年人菌群,直到随着年龄增长最后发生衰退;肠道微生物群与肠外器官轴(大脑、心脏、肝脏、胰腺、肌肉、皮肤和骨骼)衰老相关疾病,以及通过饮食、粪菌移植和微生态制剂调节肠道微生物群靶向抗衰老的研究进展,以期为调控肠道微生物群抗衰老研究提供参考。

基于肠道微生态改善的益生菌抗糖尿病作用机制研究进展

2型糖尿病(type 2 diabetes,T2D)会引起糖脂代谢紊乱,严重危害人类健康,为了防治这一流行病,急需寻找安全和无副作用的抗糖尿病的方法,其中,基于微生物方法治疗T2D最常见的策略是补充益生菌,其可通过对不同组织和代谢通路的调节来实现抗糖尿病的功效。益生菌摄入可通过降低慢性低度炎症,减少氧化应激,调节肠道菌群,增加短链脂肪酸含量来达到调控血糖的目的;通过增加胆固醇与胆盐的共沉淀作用,胆固醇在胃肠道内转化为粪甾醇,降低肝脏中3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶活性,降低胆固醇转运体的表达及对脂肪细胞的调节来达到降脂的目的。本综述系统总结了益生菌抗糖尿病现状和基于肠道微生态的抗糖尿病分子机制,以期为益生菌作为降糖降脂等保健产品的开发利用提供理论依据。

发酵乳杆菌CSC-19胞外粗多糖提取物抑制单核细胞增生李斯特菌生物被膜形成能力的研究

【目的】筛选能有效抑制单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes,LM)形成生物被膜的乳酸菌,分析其活性成分并进行功能表征。【方法】采用结晶紫染色法筛选抑制LM形成生物被膜的不同乳酸菌提取物;通过酸中和、蛋白酶处理及热处理,推测抑制生物被膜活性物质以胞外多糖(extracellular crude polysaccharide,ECP)为主;乙醇沉淀法提取目标乳酸菌分离株胞外粗多糖,分析其抑制生物被膜形成活性和对LM生长的影响;运用激光共聚焦扫描显微镜(laser confocal scanning microscopy,LCSM)和扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)观察胞外粗多糖对生物被膜细胞形态和结构的影响。【结果】发酵乳杆菌CSC-19发酵上清液对1516-2LM生物被膜的抑制率为81.7%;经热和蛋白酶处理后,发酵上清抑制生物被膜形成的活性未发生显著变化(P>0.05),表明发酵上清液中抑制生物被膜形成的物质可能为胞外多糖;在不抑制LM生长的条件下所提取的胞外粗多糖抑制生物被膜形成能力具有浓度依赖性。激光共聚焦扫描显微镜和扫描电子显微镜结果显示,胞外粗多糖显著抑制了生物被膜的形成能力,生物被膜三维、有组织的蜂窝状结构被破坏,仅有少量的粘附细胞分散于细胞爬片表面。【结论】发酵乳杆菌CSC-19胞外粗多糖能有效抑制LM生物被膜的形成,有望应用于高效防控该菌污染食品。

人诺如病毒重组乳酸菌疫苗的制备及免疫效果评价

目的诺如病毒(norovirus,NoV)是导致人类急性胃肠炎的主要病原体之一,目前仍没有获批上市的NoV疫苗,开发安全有效且便于推广的NoV疫苗具有重要意义.本研究基于乳酸菌表达系统构建在体外表达GⅡ.2型人诺如病毒(human norovirus,HuNoV)主要衣壳蛋白(viral protein 1,VP1)的重组乳酸乳球菌,并评价其诱导机体产生黏膜免疫和体液免疫的能力.方法将HuNoV GⅡ.2型VP1基因片段无缝克隆至乳酸菌表达系统中,体外诱导表达目的蛋白VP1,并通过正交试验优化蛋白表达条件.对小鼠进行口服免疫后通过ELISA方法测定其血清和组织中的免疫因子水平.结果构建了一株针对HuNoV GⅡ.2型的新型重组乳酸乳球菌疫苗,口服免疫后可诱导小鼠产生NoV特异性IgG和IgA,并诱导产生黏膜免疫系统的主要效应分子sIgA.结论本研究构建的口服乳酸菌疫苗能够诱导小鼠产生针对NoV的先天性和获得性免疫,并产生对应的免疫分子.与被广泛用于研究的病毒样颗粒(virus-like particle,VLP)疫苗相比,此口服疫苗还具有制备快捷、成本更低、运输方便的优势.

互补交配型配对诱导蛹虫草有性子实体形成

前期我们获得了优良性状蛹虫草Cordyceps militaris野生菌株W141436,其子实体虫草素含量高达3.72 mg/kg干重,子实体多糖高达6.7 g/100 g干重,但在大规模应用中发现它发生退化。针对蛹虫草人工栽培退化问题,我们提出蛹虫草子实体形成是有性生殖过程,其两种交配型发生交配是蛹虫草子实体形成的必要条件。本文基于交配型基因分子标记研究了优良性状蛹虫草野生菌株W141436的退化机制。具体地,采用单孢子分离的方法对蛹虫草野生分离株W141436的子囊孢子进行分离,得到了72个单孢菌株。进一步采用PCR方法对单孢菌株及亲本菌株进行了交配型基因类型鉴定。在72个单孢菌株中,28株为Mat1-1类型交配基因型,31株为Mat1-2类型交配基因型,13株含有与亲本相同的交配型基因。根据鉴定结果,对2株Mat1-1型(SP28、SP33)和2株Mat1-2型(SP15、SP32)菌株进行了栽培实验。结果表明,形成子实体的栽培用亲本菌株同时含有Mat1-1和Mat1-2两种交配类型基因,即只有含不同交配型基因的菌株具有发育为子实体的能力,而含同种交配型基因的菌株则不能发育为子实体。本研究为防止蛹虫草在大规模种植中退化提供了理论依据。