Rustem F Ismagilov

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Rustem F Ismagilov

文章数：9篇

微生物富集法

Nature子刊：微生物富集法或可助力处理高宿主率宏基因组样本？

宿主-微生物互作已经通过微生物分类分析与健康和疾病状态联系起来，主要是通过16S rRNA基因测序。然而，许多机制的见解仍然难以捉摸，部分原因是研究与哺乳动物组织相关的微生物基因组是困难的，因为这些样本中宿主与微生物DNA的比例很高。近日，美国加州理工学院研究人员在Nature Methods发表最新研究，描述一种微生物富集法，利用宿主和细菌细胞间的大小差异，利用机械应力（头部敲打）结合选择性裂解方案，进而有效去除高宿主率样本，在多个样本中测试性能较好，值得关注。

微生物富集法宏基因组样本研究论文基础研究高宿主污染

定量全组织3D成像观测空肠粘膜细菌定植

这是发表在NPJ Biofilms and Microbiomes上的一份工作，作者基于前期开发的营养不良灌胃细菌的环境性肠功能障碍（EEC）小鼠模型，探究细菌是否在小肠粘膜定植。其中他们基于测序和数字PCR技术发现拟杆菌/副拟杆菌属在营养不良小鼠小肠内可实现滞留，而大肠杆菌则需与拟杆菌/副拟杆菌属共同灌胃在营养不良小鼠内滞留。粪便暴露可导致细菌的重定植，导致大肠杆菌的负载上升和长期滞留。基于优化后的全组织3D成像技术他们验证了上述结果，并发现细菌在空肠的定植主要发生在绒毛附近，细菌以聚集的细菌簇形式抵抗宿主冲刷，并且粘膜的细菌定植导致宿主绒毛缺失。这一技术可用于研究在复杂的扰动下，空肠粘膜内细菌的动态变化。

3D成像技术监测肠粘膜菌群空间结构

这是发表在PNAS上的一份工作，作者通过改良组织清除和保存的技术，结合16S rRNA测序、荧光原位杂交、光谱成像等技术，实现了对肠道样本特别是肠道菌群的三维空间成像定量观测。有趣的是，他们发现盲肠隐窝中的肠道菌群存在着独特的空间分布和一定的菌群稳定性。使用环丙沙星耗竭菌群后再撤掉抗生素，隐窝菌群可恢复到未接触抗生素的水平，但Muribaculaceae菌科无法恢复，同时菌群结构相似的隐窝空间距离更近，在其外围由无细菌定植的隐窝包围，产生了对抗生素耗竭Muribaculaceae的独特抗性。此外，尽管A. muciniphila以粘蛋白代谢能力而著称，但在数百个隐窝中作者也仅观察到一个有A. muciniphila定植的隐窝。

菌群成像

分析小肠菌群绝对丰度，揭示潜在的SIBO“幕后黑手”

小肠菌群及其与人类疾病的关系尚未得到充分研究。Microbiome近期发表的一项研究，提供了迄今为止人类十二指肠菌群绝对丰度的最大数据集，揭示了口腔菌群与十二指肠菌群的关系，鉴定出与小肠细菌过度生长（SIBO）及胃肠道症状相关的一组十二指肠细菌。这些发现强调了菌群绝对丰度在研究小肠健康和功能方面的价值，为研究SIBO等消化道疾病的机理带来了新启示。

小肠菌群十二指肠菌群小肠细菌过度生长

食粪性显著影响小鼠上消化道菌群和胆汁酸谱

小鼠肠道菌群研究中非常重要的模式生物，但是小鼠与人体的实际情况仍有不小的差异。Microbiome近期发表一项研究，首次系统地分析了食粪性对小鼠消化道不同部位菌群的组成和功能的影响，发现小鼠小肠的菌群和胆汁酸谱明显受到食粪行为的影响，而非食粪小鼠的情况则与人类更为接近。这些发现提示，研究小肠菌群时，需要注意模式动物食粪性对研究结论的影响。

食粪性小肠菌群 Microbial quantification Metabolomics analyses mouse models

膳食纤维调节小肠中的颗粒聚集

eLife上发表的一项最新研究，发现膳食纤维中的高分子聚合物可调节小肠中的颗粒聚集。

膳食纤维 colloids depletion interactions dietary fiber drug delivery

单细胞培养

刘双江：高通量单细胞培养技术突破

①文章介绍了一种高通量的细菌分离及培养技术。 ②在培养皿中预装满载体油作为单细胞培养基，利用微流体设备产生纳升级别的液滴，手动或用机器将液滴在培养皿中做传统的平板划线。 ③可以编辑液滴阵列中的化学梯度以进行剂量效应分析。 ④用此技术作者成功分离了土壤中降解多环芳烃的一个细菌群落。

单细胞培养微流体

Cell：肠道菌群调节5-羟色胺的生物合成

① 肠道菌群可调节宿主的5-羟色胺（5-HT）水平，改变菌群可改善5-HT相关的病症；② 来自小鼠和人微生物群的本土孢子形成菌（Sp）促进结肠肠嗜铬细胞（ECs）的5-HT生物合成，向粘膜、管腔和循环血小板提供5-HT；③ 菌群依赖的5-羟色胺合成显著影响宿主生理功能，调节胃肠运动和血小板的功能；④ Sp选择性增加某些粪便代谢物，导致5-HT升高，肠道微生物直接向ECs发出代谢信号；⑤ 提高特定微生物代谢产物的肠腔浓度可增加无菌小鼠结肠和血液中的5-HT，

5-羟色胺代谢产物肠脑轴血小板止血

岩藻糖基化

Nature：肠道上皮产生的岩藻糖，是抗病菌利器

这是2014年发表在Nature，明确在疾病状态下，肠道上皮细胞通过岩藻糖基化的蛋白，促进肠道有益细菌的生长以抑制病原菌。这充分说明了宿主（小鼠）与肠道菌群之间互动的巧妙机制，为应对肠道病原体感染打开了一扇窗，蕴藏很大的转化价值。

岩藻糖基化