马越 , 王军 , 胡永飞 , 陈亮 , 李晶 , 律娜 , 刘飞 , 王黎明 , 封雨晴 , 朱宝利
2018, 58(11):2011-2019. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20170614 CSTR: 32112.14.j.AMS.20170614
摘要:[目的]将网络分析应用到肠道微生物的分析之中,探究肠道微生物共存网络拓扑结构等相关网络系数的分析,从而展现肠道微生物共存网络的特性。[方法]将之前研究中的肠道微生物数据根据雌马酚代谢能力划分成雌马酚产生者和非产生者两组,计算两组微生物相对丰度,得出菌种之间的相关系数,构建肠道微生物的共存网络,分析两组间共存网络参数的差异;运用随机网络检验现实网络拓扑结构的特异性,分析两组网络中菌种间的差异。[结果]共存网络中两组节点数分别为45个和47个,即分别有45个和47个不同菌种。比较两组网络结构的差异,发现雌马酚产生者组中的共存网络菌群具有更复杂的连接,且两组之间的其他网络参数存在一定的差异。通过将现实网络与随机网络对比可知,现实网络的拓扑结构具有一定的特异性。将具有代谢雌马酚相关物质能力的菌种在两组网络中标出,发现它们在雌马酚产生者组共存网络中更趋向与来自不同门的菌种产生相互联系。[结论]将网络分析应用于肠道微生物分析之中,可以发掘菌种之间的相互作用和网络拓扑结构的复杂性与差异性,展现肠道菌群结构中之前较少被认识到的一些特征。因而,网络分析的方法可以为未来肠道微生物的研究提供新的视角。
2018, 58(11):2020-2032. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20180110 CSTR: 32112.14.j.AMS.20180110
摘要:最近5年来,微生物组与人体健康之间的微妙关系已成为全球研究热点,特别是基于高通量测序的宏基因组技术推动了这个领域的发展。然而宏基因组生物信息学分析往往是开展研究过程中的难点。本文对宏基因组生物信息常规分析方法进行了介绍。
2018, 58(11):2033-2039. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20180244 CSTR: 32112.14.j.AMS.20180244
摘要:人类已经进入后抗生素时代,噬菌体治疗近年来重新备受重视,噬菌体制剂不同于传统抗菌药物,已有对传统抗菌药物的安全性评估体系不适合用于对噬菌体治疗制剂的评估,需要建立对噬菌体治疗安全性评估的体系。本文就噬菌体治疗所涉及的安全性问题进行系统分析研究,通过噬菌体本身的选择、噬菌体制剂制备、制剂形式、制剂给予途径、剂量和频次等,以及噬菌体治疗细菌感染性疾病患者选择等所涉及的安全性和噬菌体治疗对周围微环境的影响等进行全面分析。建立噬菌体治疗安全性评估体系,为噬菌体治疗尽早进入临床奠定基础。
2018, 58(11):2040-2050. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20180337 CSTR: 32112.14.j.AMS.20180337
摘要:抗生素耐药性已经对人类社会造成了重大影响,需要采取切实有效的管控措施,本文将针对耐药性研究领域的新视角,回顾了亟需重视的抗生素耐药性多重风险因素,包括非致病菌、食源和肠道菌群、粪便菌群、废水处理、用药途径和生物膜等,强调了口服抗生素的危害。通过总结针对性的耐药和疾病防控策略,为有效应对抗生素耐药性危机提供新思路。
2018, 58(11):1881-1882. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20180000 CSTR: 32112.14.j.AMS.20180000
摘要:
2018, 58(11):1884-1896. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20180003 CSTR: 32112.14.j.AMS.20180003
摘要:[目的]基于人类基因文库,构建一个筛选抑制酿酒酵母生长的人类基因的方法,并运用此方法筛选含有生长抑制性人源蛋白质的酿酒酵母,用于分析人类基因的生理功能及其抑制剂的寻找。[方法]利用GatewayTM重组技术将人类蛋白质编码基因构建到酿酒酵母表达质粒中。得到的质粒分别转化酿酒酵母细胞中,分析哪些基因的表达会抑制酿酒酵母的生长,并用绿色荧光蛋白标签对典型候选基因在酿酒酵母中的定位进行观察。[结果与结论]本研究建立了抑制酿酒酵母生长的人类基因的筛选方法,并运用此方法成功地从2991个人类蛋白质编码基因中筛选到29个显著抑制酿酒酵母生长的基因。其中一些是引起人类疾病的致病基因。例如,PDLIM4参与到骨质疏松症和前列腺癌的形成和发展,但其生理功能尚不清楚。我们的研究可能为揭示这些候选基因的功能和调节机制提供新的途径。
2018, 58(11):1897-1907. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20180082 CSTR: 32112.14.j.AMS.20180082
摘要:病毒作为严格的细胞内寄生生物,需要多种宿主蛋白辅助其完成生命周期。寻找与病毒复制相关的宿主因子并揭示其作用机制,将有助于阐明病毒的感染机制,为疫病的防治提供新靶标。与RNA干扰技术相比,近年来兴起的CRISPR/Cas9技术能更特异、高效、准确地实现基因组编辑,因而在功能基因研究中得到更广泛应用。而基于CRISPR/Cas9系统的宿主全基因组sgRNA文库高通量筛选技术平台,可快速发现参与病毒侵入、复制等生物学过程的关键宿主因子,通过明确病毒-宿主分子相互作用进而揭示病毒的生命周期,为分子病毒学和免疫学提供了强大的研究工具。本文主要总结了基于CRISPR/Cas9技术的高通量筛选平台的具体筛选流程,归纳和讨论了该平台在筛选调控病毒复制相关宿主因子中的应用现状和发展前景。
2018, 58(11):1908-1915. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20180198 CSTR: 32112.14.j.AMS.20180198
摘要:肠道微生物与肠道细胞线粒体功能之间的关系十分密切。一方面,肠道微生物可直接或通过短链脂肪酸、硫化氢和一氧化氮等代谢产物间接影响与线粒体相关的能量代谢过程,调节线粒体活性氧的产生,调控线粒体甚至整个机体的免疫反应。另一方面,肠道细胞线粒体功能紊乱和基因组的遗传变异也会影响肠道微生物的组成和功能。本文主要介绍了肠道微生物和线粒体之间的互作关系的最新研究进展,为靶向作用于肠道菌群和线粒体以调节肠道健康提供理论依据。
2018, 58(11):1916-1925. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20180137 CSTR: 32112.14.j.AMS.20180137
摘要:高通量测序技术已经增加了人们对肠道微生物组和表观遗传学修饰的理解,将肠道微生物组和宿主表观遗传学修饰紧密联系起来,阐明了很多疾病的发生过程如免疫、代谢、心血管疾病甚至是癌症。肠道微生物组与宿主具有相互作用,与人体密不可分,相辅相成。肠道微生物组的生态失调可能诱导疾病的发生并能调控宿主表观遗传学修饰。宿主表观遗传学调控和肠道微生物组(或其代谢产物)变化的相互关系在很多疾病中都有报道。因此,肠道微生物组可作为某些疾病的诊断标记,健康肠道微生物组的移植会逆转这种微生态失调,可作为一种有效的治疗策略。本文主要探讨了肠道微生物组直接调控宿主表观修饰和通过小分子生物活性物质和其他酶辅因子间接影响表观修饰,以及基于肠道微生物组调控宿主表观修饰的诊断和治疗应用等。
2018, 58(11):1926-1937. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20180083 CSTR: 32112.14.j.AMS.20180083
摘要:[目的]应用Tet-off启动子研究白念珠菌唯一的14-3-3蛋白Bmh1在白念珠菌生长和菌丝发育过程中的功能。[方法]在白念珠菌URA3+菌株SN152中,我们敲除了1个BMH1基因拷贝,并用Tet-off启动子替代另一个BMH1基因拷贝的启动子,得到了可以用强力霉素(Doxycycline)控制Bmh1表达水平的菌株。然后我们通过斑点试验和形态学观察对该菌株的生长和菌丝发育表型进行了分析。通过在ras1、flo8、efg1、cph1、tec1等重要菌丝发育调控因子突变体中过表达Bmh1,我们初步研究了Bmh1在菌丝发育调控网络中的位置。最后,我们构建了一些不同C末端的Bmh1嵌合体并检测了其对白念珠菌生长和菌丝发育的影响。[结果]Doxycycline诱导Bmh1表达水平下调时严重抑制了细胞的生长。非Doxycycline诱导条件下Bmh1高表达强烈促进了细胞的菌丝发育。这一促进作用绕过了ras1、efg1、cph1和tec1等基因缺失的影响,却被flo8基因的缺失阻断。C末端缺失或更换异源C末端的所有Bmh1突变株在Doxycycline诱导时都能够正常生长,但是没有明显促进菌丝发育。[结论]验证了白念珠菌14-3-3蛋白Bmh1是细胞生长所必需的,证明了Tet-off启动子可以严密控制Bmh1的表达水平。Bmh1是一个菌丝发育的正调控因子,位于Ras1、Efg1、Cph1和Tec1的下游,Flo8的上游。Bmh1的保守结构域是细胞生长所必需的,而C末端则是生长非必需的。
2018, 58(11):1938-1949. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20180200 CSTR: 32112.14.j.AMS.20180200
摘要:肝硬化是慢性肝炎发展的终末阶段,患者出现有不同程度的肠道菌群失调,并伴有肠道屏障功能的缺失和菌群移位,是引发肝硬化并发症的重要原因。尽管益生菌能在多个层面保护肠道屏障功能,但其在肝硬化肠道菌群紊乱中的疗效并不明确。现在的研究发现一些益生菌的组分或代谢产物有着与益生活菌类似的益生功效,包括稳定肠道菌群、加强肠上皮屏障功能和调节肠黏膜免疫反应等,其重要的优点是具有明确的分子结构和显著的生物活性,可能是未来调节肝硬化肠道菌群及疾病进程的新方向。本文主要总结了肝硬化肠道菌群失调对于肝硬化并发症及疾病进程的影响,探讨了益生菌的作用及局限性,并重点讨论后生元在调控肝硬化肠道菌群及疾病进程中的应用前景。
2018, 58(11):1950-1960. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20180205 CSTR: 32112.14.j.AMS.20180205
摘要:牙菌斑生物膜是附着于牙釉质表面,由复杂的微生物群落构成的一种聚集体。牙菌斑生物膜的形成与生长对口腔健康有着直接或间接的影响,许多研究证实口腔疾病如龋齿和牙周病都与细菌的积累及牙菌斑的形成有关。在牙菌斑生物膜形态建成过程中,牙齿表面最初的定殖菌对生物膜的微生物组成和结构至关重要,这些初级定殖菌决定了后续与之结合形成共生体的微生物种类和数量。不同的微生物组成可能在与生物膜形成相关的口腔病理状况中发挥不同的作用。因此,本文就牙菌斑生物膜的生长及控制进行综述,介绍其微生物的早期定殖和成熟过程、以及通过物理和化学方法对牙菌斑生物膜的控制,以期为了解牙菌斑生物膜的形成机制及相关口腔疾病的预防和治疗提供有价值的参考。
2018, 58(11):1961-1969. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20180235 CSTR: 32112.14.j.AMS.20180235
摘要:人体内肠道菌群数量庞大,参与机体物质与能量代谢,对机体的生理活动具有重要调节作用。近年来,众多研究表明,肠道菌群稳态在维持大脑和神经系统的正常功能中发挥着重要作用,肠道菌群失调与帕金森病(Parkinson's disease,PD)等神经疾病的发作密切相关。目前,针对PD发病机制与肠道菌群失调的研究成果丰富,表明肠道菌群在PD发病中起着重要的诱导作用。本文梳理了肠道菌群紊乱与PD发生的相关国内外文献,通过深入分析PD患者肠道菌群的变化特征,讨论了PD与肠道菌群变化间的关系;同时,探讨了粪便移植技术在PD治疗中的应用,旨在为有效预防与治疗PD提供可靠的理论依据。
2018, 58(11):1970-1978. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20180147 CSTR: 32112.14.j.AMS.20180147
摘要:肠道内栖息着数量庞大且复杂的微生物菌群,是一个具有生物多样性的微环境,菌群在调节宿主肠道健康中发挥着重要作用。群体感应(quorum sensing,QS)是细菌间通过化学信号分子进行信息传递的重要方式。本文综述了QS系统组成、信号转导机制及AI-2/LuxS系统对肠道生物膜形成的调控,介绍了乳酸菌AI-2/LuxS QS系统及其在调控生物膜形成上的作用。通过肠道乳酸菌QS与生物膜形成综述分析,旨在为肠道屏障功能和健康调控提供新思路。
2018, 58(11):1979-1988. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20180155 CSTR: 32112.14.j.AMS.20180155
摘要:甜味剂是指能赋予软饮料食品甜味的食品添加剂,它可分为高甜度甜味剂和减热值甜味剂。目前甜味剂对肠道菌群的调节机制已成为研究热点之一,甜味剂可影响肠道微生物群的生态平衡,进而影响宿主的健康。越来越多的数据表明,甜味剂的过度食用可致代谢功能障碍,同时对宿主体重和葡萄糖耐受量产生影响。本文综述了近年来几种常用的甜味剂对肠道微生物调节方面的研究进展,以期为研究者提供借鉴。
2018, 58(11):1989-1996. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20180199 CSTR: 32112.14.j.AMS.20180199
摘要:[目的]本研究主要从临床探讨口服益生菌对孕妇微生态环境(阴道和肠道)中Escherichia coli K1和B族链球菌(GBS)定殖率的影响以预防新生儿血流播散性细菌性脑膜炎。[方法]收集2011年至2017年期间在广东省范围门诊就诊的2539例妊娠健康孕妇的阴道、直肠分泌物。选择符合要求的32孕周孕妇47例随机分成两组,其中益生菌组22例,对照组25例,用荧光定量PCR检测不同组孕妇体内服药前、后的微生态环境中大肠埃希菌的变化。然后选择50例GBS筛查阳性的35孕周孕妇,随机分成益生菌组和对照组,荧光定量PCR检测不同分组孕妇体内微生态环境中GBS定量变化。同时使用荧光PCR筛查对临床收集的2539例孕晚期(35周)孕妇生殖道、直肠分泌物标本进行GBS检测并计算携带率。[结果]研究前对不同组别孕妇的基本资料进行差异分析,结果显示两组在年龄差别、经产妇比例和受教育水平3个方面比较均无差异(P>0.05),证明不同组间孕妇具有可比性。然后观察上述不同组别的孕妇服用益生菌体内微生态状况,用荧光定量PCR方法进行检测,结果显示用益生菌组在服药前后,阴道和直肠分泌物中大肠杆菌数量显著下降(F=32.866,P<0.001),孕妇服用益生菌后E.coli K1的数量显著低于服用益生菌前(P<0.05),且益生菌组与对照组相比大肠杆菌数量显著下降(P<0.05,F=41.546,P<0.001);同时检查服益生菌组孕妇体内GBS的变化,荧光定量PCR检测结果显示服用益生菌前后GBS的定殖数量有降低趋势,且与对照组相比有下降趋势。最后我们用荧光定量PCR筛查孕晚期妇女B族链球菌带菌状况,其GBS携带率为8.07%。[结论]本研究结果提示本文筛查的广东省孕晚期孕妇的B族链球菌平均携带率为8.07%,GBS可能是新生儿发生细菌性脑膜炎的危险因素之一;口服益生菌疗法可能通过抑制E.coli K1在孕妇肠道和生殖道的定殖以预防血流播散性新生儿细菌性脑膜炎。
2018, 58(11):1997-2010. DOI: 10.13343/j.cnki.wsxb.20180237 CSTR: 32112.14.j.AMS.20180237
摘要:[目的]乳酸杆菌与人和动物的健康有密切关系,它的存在及含量变化可以作为评价宿主健康的指标之一。在乳酸杆菌定量研究中,特异性引物往往是定量成功的关键。然而,已有引物质量参差不齐,难以保证其特异性。本文旨在通过理论与试验的方法快速筛选出用于定量的乳酸杆菌属特异性引物,同时为今后引物筛选和设计提供理论基础。[方法]查阅文献、挑选出12对基于16S rRNA基因序列设计的乳酸杆菌属引物,通过MEGA 6.0软件确定引物相对位置,计算引物匹配率,以引物相对位置和匹配率为依据重新组合引物,获得理论特异性乳酸杆菌属引物,再通过琼脂糖凝胶电泳和QX200 Droplet Digital PCR系统对新组合引物的特异性进行检验。[结果]通过理论与试验相结合的方法确定了一对特异性较好的乳酸杆菌属定量引物Lab1,它的扩增产物大小约300 bp。ddPCR系统检验结果发现其特异性和灵敏性较好,还可以有效定量粪便中的乳酸杆菌。[结论]引物设计理论结合特异性试验这种方法可以快速有效地筛选出特异性较好的引物,同时为今后引物筛选和设计提供理论基础。
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