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肠道微生物调控脂肪沉积及其代谢相关疾病的研究进展

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畜牧兽医学报 2024年

作者：徐兰梦黄榆智韩玉竹李常营章杰西南大学动物科学技术学院

脂肪组织是机体的重要组成部分，不仅具有储存能量、保护组织和调节体温等作用，还能通过分泌细胞因子参与代谢调节，在肥胖及相关并发症的发病过程中发挥着重要作用。大量研究已证实，肠道微生物与宿主脂肪代谢及其相关疾病之间具有紧... 详细信息

脂肪组织是机体的重要组成部分，不仅具有储存能量、保护组织和调节体温等作用，还能通过分泌细胞因子参与代谢调节，在肥胖及相关并发症的发病过程中发挥着重要作用。大量研究已证实，肠道微生物与宿主脂肪代谢及其相关疾病之间具有紧密联系。本文综述了肠道微生物影响脂肪沉积的主要因素，包括脂肪细胞、脂肪酸组成和脂肪相关血液指标。探讨肠道微生物如何通过一系列途径参与调节脂肪吸收、生成和分解过程，同时详细阐述了肠道微生物与脂肪代谢紊乱引起的疾病之间的关联。本文旨在完善和加深对肠道微生物调控脂肪沉积及其相关代谢疾病的了解，为下一步的研究和临床实践提供理论基础和借鉴。

关键词：肠道微生物脂肪肥胖糖尿病 MAFLD

蒲公英与木通提取物对断奶仔兔生长性能、肠道健康和药物转运体基因相对表达量的影响

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畜牧兽医学报 2024年

作者：陈雨修子清 MGENI Musa 施屹张俊秋蒋小雨吕景智孙雅望西南大学动物科学技术学院西南大学动物医学院

旨在研究饲粮中添加蒲公英、木通提取物对断奶仔兔生长性能、肠道形态结构、肠黏膜紧密连接蛋白和肝肠药物转运体蛋白基因表达的影响，探究二者联用对提高中药提取物生物利用度的效果。试验选取120只35日龄断奶仔兔，随机分为4个组，每... 详细信息

旨在研究饲粮中添加蒲公英、木通提取物对断奶仔兔生长性能、肠道形态结构、肠黏膜紧密连接蛋白和肝肠药物转运体蛋白基因表达的影响，探究二者联用对提高中药提取物生物利用度的效果。试验选取120只35日龄断奶仔兔，随机分为4个组，每组设置10个重复，每个重复3只兔。试验包括对照组（基础饲粮）、蒲公英组（基础饲粮添加0.5%蒲公英提取物）、木通组（基础饲粮添加0.5%木通提取物）和蒲公英+木通组（基础饲粮分别添加0.5%蒲公英和木通提取物）。试验时间为28 d。试验结果表明：1）第1周蒲公英组和木通组平均日增重显著高于对照组（P<0.05），料重比显著降低（P<0.05）。2）蒲公英组仔兔空肠绒毛高度显著高于木通组（P<0.05）。3）蒲公英+木通组空肠总黄酮含量显著高于其它各组（P<0.05）。4）蒲公英+木通组闭合小环蛋白1基因在回肠的相对表达量显著高于蒲公英组和木通组（P<0.05）。5）木通组空肠多药耐药相关蛋白2、有机阴离子转运多肽2B1（organic anion transporting polypeptide 2B1，OATP2B1）基因的相对表达量显著低于对照组（P<0.05），蒲公英+木通组空肠OATP2B1基因相对表达水平显著低于对照组（P<0.05）；蒲公英组和木通组多药耐药相关蛋白3（multidrug resistance-associated protein 3，MRP3）基因在回肠的相对表达量显著低于对照组（P<0.05）；蒲公英+木通组乳腺癌耐药相关蛋白、MRP3基因在肝的相对表达量显著低于对照组（P<0.05），木通组和蒲公英+木通组OATP2B1基因在肝的相对表达量显著低于对照组（P<0.05）。综上所述，饲粮中分别添加蒲公英和木通提取物对断奶仔兔的生长性能有所改善，同时添加蒲公英和木通提取物能提高空肠组织总黄酮含量，饲粮中添加蒲公英和木通提取物能调节肝和肠黏膜组织中药物转运体基因表达水平。

关键词：蒲公英木通断奶仔兔生长性能肠道健康总黄酮药物转运体

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荣昌猪Nanog基因克隆与多能性鉴定

西南农业学报 2024年

作者：陈鱼周尹航袁子坤刘安芳伏彭辉西南大学动物科学技术学院

【目的】Nanog基因是一种参与调控与维持干细胞多能性的转录因子，Nanog异位表达可以使体细胞重编程并获得一定的多能性。克隆荣昌猪Nanog基因，构建pMX逆转录病毒载体并鉴定表达载体的转染效率，为荣昌猪进一步的遗传改良与干细胞研究... 详细信息

【目的】Nanog基因是一种参与调控与维持干细胞多能性的转录因子，Nanog异位表达可以使体细胞重编程并获得一定的多能性。克隆荣昌猪Nanog基因，构建pMX逆转录病毒载体并鉴定表达载体的转染效率，为荣昌猪进一步的遗传改良与干细胞研究打下基础。【方法】以荣昌猪生殖嵴为材料，提取总RNA并反转录为cDNA，经PCR扩增克隆得到荣昌猪Nanog基因。采集荣昌猪耳部组织用组织块法培养荣昌猪成纤维细胞，选择第3～5代的猪成纤维细胞作为转染细胞，通过T-A克隆构建pMD18T-Nanog载体；采用T4连接法将Nanog基因连接到pMX逆转录病毒载体上，酶切鉴定后构建pMX-Nanog-neo表达载体，然后将报告基因EGFP连接到pMX-Nanog-neo构建pMX-Nanog-EGFP表达载体。采用脂质体LTX法进行转染，将pMX-Nanog与pCMV-VSVG按照2∶1的比例混合后，将pMX-Nanog-EGFP表达载体转染293GP包装细胞并收集病毒上清液备用，利用Hoechst染核与Nanog抗体免疫组化鉴定其转染表达效果，随后采用相同方法将pMX-Nanog-neo表达载体转染荣昌猪成纤维细胞并扩大培养，同时通过G418筛选阳性细胞株。【结果】成功克隆出荣昌猪Nanog基因，并成功构建pMX-Nanog-neo与pMX-Nanog-EGFP逆转录表达载体。pMX-Nanog-EGFP表达载体转染293GP细胞，48 h后可见稳定表达的EGFP荧光，细胞扩大培养后通过Hoechst染核与Nanog抗体免疫组化鉴定确认了Nanog基因为稳定核表达蛋白，从而确定所构建的逆转录表达载体可以高效转染细胞并稳定表达目的基因。pMX-Nanog-neo载体转染猪成纤维细胞，通过G418（600 ng/mL）筛选获得稳定表达Nanog基因的阳性细胞株。【结论】构建的pMX逆转录病毒表达载体可以将目的基因Nanog稳定转染猪成纤维细胞并高效表达，为今后进一步研究荣昌猪干细胞多能性维持机制、自我更新机制、分化机制及重编程机制提供可靠的技术方法。

关键词：荣昌猪 Nanog基因干细胞多能性克隆

蒲公英与木通提取物对断奶仔兔生长性能、肠道健康和药物转运体基因相对表达量的影响

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畜牧兽医学报 2024年第8期55卷 3725-3739页

作者：陈雨修子清 MGENI Musa 施屹张俊秋蒋小雨吕景智孙雅望西南大学动物科学技术学院重庆400715 西南大学动物医学院重庆400715

本试验旨在研究饲粮中添加蒲公英、木通提取物对断奶仔兔生长性能、腹泻情况、肠道形态结构、肠黏膜紧密连接蛋白和肝肠药物转运体蛋白基因表达的影响,探究二者联用对提高中药提取物生物利用度的效果。试验选取120只35日龄断奶仔兔,随... 详细信息

本试验旨在研究饲粮中添加蒲公英、木通提取物对断奶仔兔生长性能、腹泻情况、肠道形态结构、肠黏膜紧密连接蛋白和肝肠药物转运体蛋白基因表达的影响,探究二者联用对提高中药提取物生物利用度的效果。试验选取120只35日龄断奶仔兔,随机分为4个组,每组设置10个重复,每个重复3只兔。试验包括对照组(基础饲粮)、蒲公英组(基础饲粮添加0.5%蒲公英提取物)、木通组(基础饲粮添加0.5%木通提取物)和蒲公英+木通组(基础饲粮分别添加0.5%蒲公英和木通提取物)。试验时间为28 d。试验结果表明:1)第1周蒲公英组和木通组平均日增重显著高于对照组(P<0.05),料重比显著降低低于对照组(P<0.05)。2)蒲公英组仔兔空肠绒毛高度显著高于木通组(P<0.05)。3)蒲公英+木通组空肠黏膜总黄酮含量显著高于其它各组(P<0.05)。4)蒲公英+木通组闭合小环蛋白1(Z0-1)基因在回肠的相对表达量显著高于蒲公英组和木通组(P<0.05)。5)木通组空肠多药耐药相关蛋白2(MRP-2)、有机阴离子转运多肽2B1(organic anion transporting polypeptide 2B1,OATP 2B1)基因的相对表达量显著低于对照组(P<0.05),蒲公英+木通组空肠OATP 2B1基因相对表达水平显著低于对照组(P<0.05);蒲公英组和木通组多药耐药相关蛋白3(multidrug resistance-associated protein 3,MRP 3)基因在回肠的相对表达量显著低于对照组(P<0.05);蒲公英+木通组乳腺癌耐药相关蛋白(BCRP)、MRP 3基因在肝的相对表达量显著低于对照组(P<0.05),木通组和蒲公英+木通组OATP 2B1基因在肝的相对表达量显著低于对照组(P<0.05)。综上所述,饲粮中分别添加蒲公英和木通提取物对断奶仔兔的生长性能有所改善,同时添加蒲公英和木通提取物能提高空肠组织总黄酮含量,饲粮中添加蒲公英和木通提取物能调节肝和肠黏膜组织中药物转运体基因表达水平。

关键词：蒲公英木通断奶仔兔生长性能肠道健康总黄酮药物转运体

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基于微流控芯片的人工细胞研究进展

生物工程学报 2024年第7期40卷 2100-2119页

作者：杨雁婷邓吉楠杨军西南大学动物科学技术学院重庆400715 重庆大学生物工程学院重庆400030

合成生物学的主要目标之一是自下而上地构建人工细胞。它不仅能深入理解生命的起源和细胞功能,还能在人工细胞底盘、组织模型、工程治疗递送系统和药物筛选工具等领域发挥关键作用。然而,这一目标的实现极具挑战,细胞结构的复杂性、基... 详细信息

合成生物学的主要目标之一是自下而上地构建人工细胞。它不仅能深入理解生命的起源和细胞功能,还能在人工细胞底盘、组织模型、工程治疗递送系统和药物筛选工具等领域发挥关键作用。然而,这一目标的实现极具挑战,细胞结构的复杂性、基础模块的微型化和多样性对构建方法提出了极高要求。微流控芯片作为一种先进的分析系统,为人工细胞的构建提供了一种有效工具,能够更精确地控制其结构及局部微环境,成为当前研究的首选途径。本文综述了基于微流控芯片的人工细胞构建、操作与分析方法,强调了微环境对生命系统和人工自我维持体系的重要性,展示了人工细胞在多个关键生物医学领域的广泛应用。通过探讨不同微流控方法的优缺点及其在各种应用中的表现,帮助研究人员更深入地理解人工细胞相关研究。最后,对基于微流控技术的人工细胞研究的未来发展进行了展望,期待这一领域能够取得更大突破和进步。

关键词：合成生物学巨型脂质体微环境区室结构

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沙门菌介导的肿瘤治疗研究进展

微生物学通报 2024年第8期51卷 2771-2784页

作者：陈信张雯瑾陈垚霖刘欣雨刘青孔庆科西南大学动物医学院重庆400715 西南大学动物科学技术学院重庆400715 西南大学宜宾研究院四川宜宾644000

传统的癌症疗法如放疗、化疗和手术在实体肿瘤治疗方面仍具有明显的局限性,然而细菌介导的抗肿瘤疗法已取得显著的临床效果,有望成为一种有效的肿瘤治疗策略。沙门菌(Salmonella)作为一种兼性厌氧菌,可优先定殖于肿瘤,并通过重塑肿瘤微... 详细信息

传统的癌症疗法如放疗、化疗和手术在实体肿瘤治疗方面仍具有明显的局限性,然而细菌介导的抗肿瘤疗法已取得显著的临床效果,有望成为一种有效的肿瘤治疗策略。沙门菌(Salmonella)作为一种兼性厌氧菌,可优先定殖于肿瘤,并通过重塑肿瘤微环境(tumor microenvironment,TME)激活宿主的抗肿瘤免疫反应。经基因工程改造的沙门菌具有良好的肿瘤靶向性和可控性,在不同治疗需求下具有很强的适应性,从而成为理想的药物递送载体。然而,应用沙门菌治疗肿瘤的主要障碍是其在宿主体内的潜在致病性及如何提高细菌的肿瘤靶向性。为使基于沙门菌的肿瘤治疗更加安全有效,需深入了解宿主免疫系统与细菌的相互作用。因此,本文将从沙门菌的抗肿瘤机制、细菌的新型肿瘤治疗策略及沙门菌介导肿瘤治疗的挑战和展望等方面进行综述。

关键词：沙门菌免疫系统肿瘤治疗靶向性安全性

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一株高效同化氨氮霉菌的筛选及其代谢组分析

微生物学报 2024年第1期64卷 161-173页

作者：黄文明尹梦丽陈煜李军训王常童张进左福元西南大学动物科学技术学院重庆402460 山东泰山生力源集团股份有限公司山东泰安271000

【目的】本试验旨在通过筛选出一株可以高效同化氨氮的霉菌,揭示其在不同培养基中的代谢组差异和其发酵饲料的氨基酸含量变化,明确霉菌氨同化代谢机制。【方法】用(NH4)2SO4为唯一氮源的培养基分别培养7株木霉(Trichoderma spp.)、7株... 详细信息

【目的】本试验旨在通过筛选出一株可以高效同化氨氮的霉菌,揭示其在不同培养基中的代谢组差异和其发酵饲料的氨基酸含量变化,明确霉菌氨同化代谢机制。【方法】用(NH4)2SO4为唯一氮源的培养基分别培养7株木霉(Trichoderma spp.)、7株黑曲霉(Aspergillus niger)和9株米曲霉(Aspergillus oryzae),筛选氨氮利用率和谷氨酰胺合成酶(glutamine synthetase,GS)活性都较高的霉菌为供试菌株,再利用非靶向代谢组学比较供试菌株在马铃薯葡萄糖琼脂(potato dextrose agar,PDA)培养基和无机氮培养基中的代谢差异,测定发酵饲料的粗蛋白质和有机氮含量,利用氨基酸靶向代谢组学解析供试菌株发酵饲料提取液中氨基酸含量变化。【结果】结果表明,筛选到的米曲霉MQ28氨氮利用率为54.46%,GS活性为0.61μmol/(h·g),均显著高于其他菌株(P<0.05)。基于比较代谢组学分析,确定MQ28在氨同化过程中与多种氨基酸代谢密切相关。MQ28发酵使饲料粗蛋白质含量提高22.25%(P<0.05),有机氮含量提高35.83%(P<0.05),饲料提取液中的总氨基酸含量从31.86 mmol/100 g提高到57.69 mmol/100 g(P<0.05),苏氨酸、赖氨酸和精氨酸等14种氨基酸含量均显著提高(P<0.05),其中谷氨酸和谷氨酰胺含量分别提高3.46倍和99倍。【结论】综上所述,米曲霉MQ28具有较高的氨氮利用能力,可能是通过合成谷氨酰胺调节氨基酸代谢途径来调控氨同化过程,可以作为生产单细胞蛋白的优良菌株。

关键词：氨氮同化霉菌代谢组学氨基酸

褐藻寡糖对低初生重断奶仔猪抗氧化能力、免疫功能和肠道上皮屏障的影响

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动物营养学报 2024年第7期36卷 4271-4280页

作者：邓雄熊燕飞伍树松夏冰刘明北京农学院动物科学技术学院北京102206 湖南农业大学动物科学技术学院长沙410128

本试验旨在研究褐藻寡糖(AOS)对低出生重(LBW)断奶仔猪抗氧化能力、免疫功能以及肠道上皮屏障的影响。试验共选取108头28日龄断奶仔猪,其中36头为正常初生重(NBW)仔猪,作为NBW组,72头为LBW仔猪,将这72头LBW仔猪随机分为LBW组、AOS组。... 详细信息

本试验旨在研究褐藻寡糖(AOS)对低出生重(LBW)断奶仔猪抗氧化能力、免疫功能以及肠道上皮屏障的影响。试验共选取108头28日龄断奶仔猪,其中36头为正常初生重(NBW)仔猪,作为NBW组,72头为LBW仔猪,将这72头LBW仔猪随机分为LBW组、AOS组。每组设6个重复,每个重复6头猪。NBW组、LBW组饲喂基础饲粮,AOS组在基础饲粮中添加500 mg/kg AOS。试验期28 d。结果显示:1)LBW组和AOS组的平均日增重和平均日采食量显著低于NBW组(P<0.05)。2)与LBW组相比,AOS组血清中低密度脂蛋白胆固醇含量显著降低(P<0.05)。3)与LBW组相比,AOS组血清中过氧化氢酶、超氧化物歧化酶活性和总抗氧化能力显著提高(P<0.05)。4)LBW组血清中白细胞介素-6、肿瘤坏死因子-α含量显著高于NBW组和AOS组(P<0.05);AOS组猪血清中免疫球蛋白M含量显著高于LBW组和NBW组(P<0.05)。5)与LBW组相比,AOS组空肠和回肠绒毛高度、绒毛高度/隐窝深度比值显著增加(P<0.05),回肠黏膜中紧密连接相关基因闭锁小带蛋白-1(ZO-1)、封闭蛋白-1(Claudin-1)和闭合蛋白(Occludin)的mRNA相对表达量显著提高(P<0.05)。以上结果表明,AOS能通过调节LBW断奶仔猪的抗氧化能力、免疫功能和肠道上皮屏障完整性改善机体健康。

关键词：低出生重仔猪褐藻寡糖抗氧化能力免疫功能肠道上皮屏障

肠道宏基因组图像增强和深度学习改善代谢性疾病分类预测精度

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遗传 2024年

作者：郑慧怡吴华煊杜志强长江大学动物科学技术学院

近年来，统计学和机器学习方法被广泛用于分析人体肠道微生物宏基因组与代谢性疾病之间的关系，这对于微生物群落的功能注释和开发具有重要意义。本研究提出了一种新的可推广的肠道宏基因组图像增强和深度学习框架，用于人类代谢性疾病... 详细信息

近年来，统计学和机器学习方法被广泛用于分析人体肠道微生物宏基因组与代谢性疾病之间的关系，这对于微生物群落的功能注释和开发具有重要意义。本研究提出了一种新的可推广的肠道宏基因组图像增强和深度学习框架，用于人类代谢性疾病的分类预测。将3个具有代表性的人类肠道宏基因组数据集中的每个数据样本分别转换为图像并进行数据增强，输入逻辑回归(logistic regression, LR)、支持向量机(support vector machine,SVM)、贝叶斯网络(Bayesiannetwork,BN)和随机森林(randomforest,RF)机器学习模型以及多层感知机(muti-layerperception,MLP)和卷积神经网络(convolutionalneuralnetwork,CNN)深度学习模型。使用准确率(accuracy, A)、精确率(precession, P)、召回率(recall, R)、F1分数(F1-score)和ROC(receiver operating characteristic)曲线下面积(area under the curve, AUC)5个指标以及10折交叉验证整体评估模型进行疾病预测的精度性能。结果显示：MLP模型整体表现优于CNN、LR、SVM、BN、RF以及PopPhy-CNN方法，且经过数据增强(随机旋转和添加椒盐噪声)后，MLP和CNN的模型性能均有进一步提升。MLP模型进行疾病预测的准确率进一步提高了4%～11%,F1提高了1%～6%,AUC提高了5%～10%。以上结果表明，人类肠道宏基因组图像增强和深度学习可以准确地提取微生物群特征，有效预测宿主疾病表型。本研究中使用的源代码和数据集均公开发表在Github中：https://***/HuaXWu/GM＿ML＿***。

关键词：肠道宏基因组数据增强机器学习深度学习疾病预测