组蛋白去乙酰化酶在宿主-微生物调控中的作用

组蛋白去乙酰化酶(HDAC)通过在肠上皮细胞的表达,共生代谢产物的调节及在肠道微环境间复杂的相互作用有序介导着哺乳动物宿主细胞和肠道菌群间的动态调控,具有维持肠上皮细胞稳态和肠道屏障的功能,研究对组蛋白去乙酰化酶的具体作用方式展开综述。     

短链脂肪酸介导的宿主肠道免疫调控机制

肠道是营养素、微生物群和宿主进行免疫反应的共享场所。肠道稳态失衡、免疫功能失调、环境因素等都可能引发疾病,肠道微生物群是控制机体健康肠道内环境平衡的一个重要因素。短链脂肪酸(SCFAs)主要由细菌发酵产生,是肠道微生物群及宿主肠上皮细胞(IECs)的重要能量来源,能够维持肠道酸碱平衡,抑制有害病原菌生长,调节宿主肠道免疫,降低炎症反应。SCFAs不仅在共生细菌聚居的肠道内起局部作用,而且还影响肠道免疫细胞,调节免疫反应。本文主要概述了SCFAs通过G蛋白偶联受体(GPCRs)激活途径、组蛋白脱乙酰化酶(HDAC)抑制作用改变代谢状态,并将代谢途径与表观遗传修饰联系起来引起宿主免疫应答,降低肠道炎症反应并增强肠道屏障功能。     

丁酸对脂肪代谢的调节及其作用机制

丁酸作为肠道菌群发酵产物之一,不仅可为生物体提供能量,还能以信号分子形式调节体内能量和物质代谢。近年来,在饲粮中添加丁酸能够有效减少动物过多脂肪沉积而受到广泛关注,然而一些研究发现丁酸表现出促进脂肪合成的作用。丁酸一方面作为脂肪合成的底物,另一方面以信号分子形式即通过结合G蛋白偶联受体（GPCRs）或者抑制组蛋白去乙酰化酶（HDACs）的活性来调节脂肪代谢。本文主要从这2方面来探讨丁酸与脂肪代谢之间的联系,为畜禽养殖中如何减少过多脂肪沉积或抑制肥胖提供理论参考。     

丁酸在亚急性瘤胃酸中毒和动物健康方面作用机制的研究进展

反刍动物饲喂高谷物饲粮易诱发亚急性瘤胃酸中毒(SARA),导致采食量和消化率降低,瘤胃和肠上皮的黏膜屏障受损,肝脏脓肿和炎症反应增加。丁酸作为微生物的发酵产物和上皮细胞的能量来源,影响瘤胃液pH和胃肠道微生物区系,促进上皮生长发育。作为信号分子,丁酸参与多个信号通路,在细胞功能、信号转导、机体免疫等方面发挥作用。丁酸通过激活G蛋白偶联受体(GPR)引起多种转录因子的活化,或者作为组蛋白去乙酰化酶(HDAC)抑制剂在基因表达的表观遗传调控中发挥作用。本文综述了丁酸尤其是在高谷物饲粮中添加丁酸盐对反刍动物瘤胃、肠道和肝脏的影响以及分子作用机制,为缓解SARA的危害提供理论依据。     

哺乳动物sirtuins家族概述

沉默信息调节因子2（silent information regulator2．Sir2）是最近发现的NAD依赖的组蛋白/非组蛋白去乙酰化酶类。Sir2最初被发现于酵母细胞,后来经实验证实Sir2广泛分布于从细菌到人类的各种生物。哺乳动物中发现有7个Sir2样蛋白（SIRT1-SIRT7）,酵母中Sir2在基因沉默、基因组稳定性、细胞寿命及代谢调节上有不可缺少的作用,其主要的作用机制是：卡路里限制降低了抑制物烟酰胺的浓度,从而激活了Sir2的组蛋白去乙酰化功能。     

细菌群体感应的抑制及其对肠道健康的调控

细菌群体感应(QS)是细菌用来调节集体行为的细胞间通讯过程。QS依赖于细胞外信号分子动态调节多种代谢和生理活动。研究发现,细菌QS在调控肠道微生物及肠道对营养素的吸收中发挥着重要作用。肠道是营养素主要的吸收器官,也是微生物菌群的聚集地,肠道内的营养素和微生物直接或间接影响着动物机体的健康。有害细菌会通过QS分泌的毒力因子威胁宿主的健康,而益生菌会通过抑制有害细菌QS的发生而达到保护宿主的目的。因此,本文对细菌QS、肠道微生物、营养素三者之间的联系及抑制QS促进肠道健康的对策进行了综述。     

益生元与鸡肠道微生物的关系和研究进展

益生元是非消化饲料原料由特定的肠道微生物菌群代谢为宿主提供能量,并通过调节肠道微生物菌群防止病原体黏附宿主细胞来影响肠道健康。对鸡只肠道微生物菌群和益生元调节肠道微生物菌群和免疫功能的研究现状进行综述,以便我们更好地了解家禽肠道微生物菌群,对动物健康和生产能力的提高提供理论指导。     

菊粉对单胃动物肠道免疫功能的调节及应用研究进展

菊粉通过提高肠道益生菌竞争优势,增加肠黏膜蛋白和紧密连接蛋白分泌量,促进有益代谢产物短链脂肪酸和胆汁酸生成,活化G蛋白偶联受体,并抑制组蛋白去乙酰化酶活性,催化雷帕霉素靶蛋白、G蛋白偶联胆汁酸受体5和法尼醇X受体表达,降低核因子κB活性及其下游促炎细胞因子产生,调节肠道免疫机能.本文就菊粉对单胃动物肠道免疫功能的影响及...     

肠道菌群与肠上皮细胞互作关系的研究进展

肠道菌群数量大、种类繁多，会对宿主产生各种各样的影响，包括营养代谢、免疫系统调节和抵御感染等，在维持肠道稳态平衡中起着重要作用。肠道上皮细胞是肠道防御系统的关键。肠道上皮是动物机体抵御微生物的第一道屏障，具有吸收和屏障功能，还是宿主与微生物群交流的主动传感器，而这样的功能是肠道菌群与肠上皮各类细胞间相互作用的结果。论文以肠道菌群与肠上皮细胞中的几类典型细胞之间的互作关系展开论述，旨在为如何通过各类细胞发挥的功能来协调肠道菌群的稳定，进而为预防或治疗某些由于肠道菌群失调而导致的疾病提供理论依据。     

从健康人体肠道微生物群中分离的大肠杆菌产生的短链脂肪酸具有抗癌和抗炎作用

据报道,由肠道微生物群分泌的短链脂肪酸(SCFA)胞外代谢物在调节肠道内环境稳定中起重要作用。除了提供能量,SCFA还能在动物和人类细胞中诱导免疫刺激。因此,我们试图从健康人体微生物群中分离产生SCFA的细菌。以乳腺癌、结肠癌和巨噬细胞为实验对象,进一步研究了胞外代谢物和个体SFCA的抗癌抗炎作用。在这项研究中,用逆转录-定量PCR方法检测毒素、炎症因子和抗炎细胞因子基因的表达。我们最终筛选出大肠杆菌KUB-36这一菌株,因为它具有胞外生产7种单链脂肪酸的能力。它主要产生乙酸,由于大肠杆菌KUB-36是不产生外毒素,因此是安全的肠道微生物群。IC50值表明,与结肠癌和白血病癌细胞相比,大肠杆菌KUB-36代谢产物对MCF7乳腺癌细胞产生更强的细胞毒性作用,但对正常乳腺细胞几乎没有细胞毒性作用。此外,大肠杆菌KUB-36代谢物和单链脂肪酸可抑制炎性细胞因子IL-1β、IL-6、IL-8和TNF-α的表达,同时诱导抗炎细胞因子IL-10的表达,从而影响脂多糖诱导的THP-1巨噬细胞的炎症反应。产SCFA大肠杆菌KUB-36具有作为有益肠道微生物的巨大潜力,因为它是一种非外毒素产生菌,且对癌细胞表现出有益的细胞毒性作用,可引发抗炎活性。但大肠杆菌KUB-36的益生菌特性还需使用活体动物模型进一步阐明。     

Gut health:The results of microbial and mucosal immune interactions in pigs

There are a large number of microorganisms in the porcine intestinal tract. These microorganisms and their metabolites contribute to intestinal mucosal immunity, which is of great importance to the health of the host. The host immune system can regulate the distribution and composition of intestinal microorganisms and regulate the homeostasis of intestinal flora by secreting a variety of immune effector factors, such as mucin, secretory immunoglobulin A (sIgA), regenerating islet-derived III (RegIII)γ, and defensin. Conversely, intestinal microorganisms can also promote the differentiation of immune cells including regulatory T cells (T_reg) and Th17 cells through their specific components or metabolites. Studies have shown that imbalances in the intestinal flora can lead to bacterial translocation and compromised intestinal barrier function, affecting the health of the body. This review focuses on the composition of the pig intestinal flora and the characteristics of intestinal mucosal immunity, discusses the interaction mechanism between the flora and intestinal mucosal immunity, as well as the regulation through fecal microbiota transplantation (FMT), dietary nutritional composition, probiotics and prebiotics of pig intestinal microecology. Finally, this review provides insights into the relationship between intestinal microorganisms and the mucosal immune system.     

Research Advance on Intestinal Microbial-epithelial Cell Barrier Interactions

Intestinal epithelial cells (IECs) are the first line of defense against pathogenic microorganisms of animal organism, which are important component of mucosal mechanical barrier, immune barrier and chemical barrier, they have absorption and barrier double function. In the intestine, there are many kinds of microorganisms. According to its relationship with the host, it is divided into three types of commensal bacteria, conditional pathogenic bacteria and pathogenic bacteria, it plays an important role in the construction of intestinal barrier. Firstly, IECs identify the intestinal microbes by direct or indirect ways, and distinguish their own and non-self, it is immune tolerance to their own substances (such as, commensal bacteria), and produce specific immune response to non-self-substances (pathogenic bacteria). Both of IECs and intestinal commensal bacteria together against pathogens maintain intestinal health. When the pathogenic microorganisms invade the intestine, IECs defense pathogenic microorganisms mainly through extracellular secretions and cell surface mucus layer, and the former largely include mucin, antibacterial molecular and antimicrobial immunoglobulin. The intestinal symbiotic bacteria can resist the pathogenic microorganisms and maintain the normal intestinal mucosal barrier function through the competitive identification sites, the secretion of antimicrobial substances, the increase of mucus secretion, the induction of IECs renewal, proliferation and repair. In the process of resisting invasion of gut microbes, pathogenic microorganisms through their own movement, secretion of toxins and enzymes to destroy the intestinal epithelial barrier, and directly contact with IECs to damage them. So the interaction between IECs and intestinal bacteria maintain the intestinal homeostasis. In this paper, a review is made of the IECs and intestinal microbial structure and functional adaptations, and hope to elaborate the mechanism of intestinal microbial-epithelial cell barrier interaction.     

肠道微生物-上皮细胞屏障互作的研究进展

肠道上皮细胞（intestinal epithelial cells,IECs）是动物机体抵御病原微生物的第一道防线,是黏膜机械屏障、免疫屏障和化学屏障的重要组成部分,具有吸收和屏障双层功能。肠道中微生物数量庞大、种类繁多,根据其与宿主的关系,主要分为共生菌、条件致病菌和病原菌3类,在肠道屏障的构建中发挥重要作用。IECs首先通过直接或间接方式对肠道微生物进行识别,区别自身与非自身,对自身物质（即共生菌）免疫耐受,对非自身物质（即病原菌）产生特异性免疫反应。IECs与肠道共生菌共同抵御肠道病原微生物,维持肠道健康,病原微生物侵入肠道,IECs主要通过胞外分泌物和细胞表面黏液层双重屏障发挥作用,其中胞外分泌物主要包括黏蛋白、抗菌分子和抗微生物免疫球蛋白。肠道共生菌可以通过竞争识别位点,分泌抗菌物质,增加黏液分泌,诱导IECs更新、增殖和修复等方式抵御病原微生物,维护正常的肠黏膜屏障功能。在IECs抵御肠道病原微生物入侵过程中,病原微生物通过自身运动、分泌毒素和酶等破坏肠上皮屏障,直接接触IECs,对其进行损伤。因此IECs和肠道菌群间相互作用,共同维持肠道内环境稳态。作者就IECs和肠道微生物结构、功能的适应性变化作一综述,以期阐述肠道微生物-上皮细胞屏障互作的机制。     

肥大细胞在动物肠道黏膜免疫屏障中的作用

肠道黏膜屏障包括机械屏障和免疫屏障等,后者主要由肠黏膜吸收上皮细胞和肠道相关淋巴组织构成。肠道黏膜免疫细胞包括淋巴细胞、杯状细胞、肥大细胞等。其中肥大细胞是天然免疫的效应细胞之一,其不仅在天然免疫中发挥重要作用,且能通过所分泌的细胞因子参与获得性免疫。笔者综述了肥大细胞的生物学特性及其在肠道免疫屏障中的作用。     

肠道菌群对动物肠黏膜免疫的调控作用

动物肠道共生着数量庞大、结构复杂的菌群,而肠壁内存在着为数众多、功能强大的黏膜淋巴细胞。肠道菌群具有促进肠黏膜免疫系统生长与发育和调控肠黏膜屏障与免疫功能的双重作用。本文主要从动物肠道菌群的定植与特性、肠黏膜免疫细胞的功能以及肠道菌群对肠黏膜屏障与免疫功能的调控作用进行综述。     

单胃动物肠道菌群与宿主肠道免疫系统的互作关系及可能机制

单胃动物的肠道中存在着庞大而复杂的菌群,它们与宿主肠道免疫系统协同进化。肠道细菌及其代谢产物在维持肠道稳态方面发挥着重要的作用。正常的肠道菌群能促进免疫系统发育,参与维持宿主免疫功能,协同拮抗病原菌的增殖和入侵。反过来,宿主肠道免疫系统对肠道菌群又有制约和调控作用,如对正常共生菌表现为免疫耐受,对病原菌表现为免疫排斥。一旦这种动态平衡被破坏,就会导致疾病的发生。本文综述了单胃动物肠道菌群与宿主肠道免疫系统的相互关系,并基于现有的研究结果,对其可能的互作机制做了较为系统的总结。     

益生菌对硬骨鱼肠道黏膜免疫影响的研究进展

益生菌在健康硬骨鱼肠道中不仅起到抑制致病微生物的作用,而且更重要的是,益生菌能够刺激和增强肠道黏膜免疫系统,在肠道免疫中起重要作用。近年来,硬骨鱼黏膜免疫因其多样性及其不明确的定义,已成为热门的研究课题。硬骨鱼与水生环境直接接触,使肠道黏膜表面易受各种病原体的侵袭。免疫调节是硬骨鱼中有效的预防性措施,而益生菌能够提高肠道黏膜表面固有的免疫活性细胞和因子,对病原体起颉颃作用。益生菌主要通过口服方式进入鱼体,而肠道作为其主要靶器官,对鱼体产生特异性免疫应答。因此,关于益生菌影响肠道黏膜免疫系统的研究值得关注。相比于哺乳动物,硬骨鱼具有更加弥散的肠淋巴系统。局部免疫应答所必需的免疫细胞大量存在于肠道黏膜中,并且可以在免疫后的鱼体肠道中监测到局部免疫应答。文章综述了近年来硬骨鱼肠道黏膜免疫系统以及益生菌对硬骨鱼肠道黏膜免疫的影响,并对鱼类益生菌的进一步研究进行了展望,以期为后续研究益生菌与硬骨鱼之间相互作用提供参考。     

Gene expression study of two widely used pig intestinal epithelial cell lines: IPEC-J2 and IPI-2I

The intestinal epithelial cells (IEC) play an important role in the immune system of swine, protecting against infectious and non-infectious environmental insults. The IEC participate in the innate immune response of the intestine through different mechanisms such as barrier function, mucus secretion, antibacterial peptide synthesis and participation in the cytokine/chemokine networks.Most of the current knowledge of intestinal cell functions has come from studies conducted on cell cultures generated from human cancers or from classical animal models. However, because the molecular and cellular elements of the immune system have been selected over evolutionary time in response to the species-specific environment, models of immune function based on mouse and human need to be applied cautiously in pig. Few models of swine small intestine epithelium exist and these are poorly characterised. In the present study we characterised the basal expression of epithelial and immune-related genes of two pig small intestine cell lines, IPEC-J2 and IPI-2I, under different culture conditions. These data represent essential background information for future studies on pig-intestinal pathogen interactions.     

浅析反刍动物胃肠道微生物通过肠道－脑轴对宿主的影响

反刍动物胃肠道中存在着众多微生物,如细菌、真菌、原虫和古细菌等。胃肠道微生物对于动物的能量代谢发挥着重要作用,同时对于动物的中枢神经正常功能的发挥也扮演着重要角色。肠道微生物可以与肠道细胞直接接触,不仅产生激活内源性中枢神经系统信号传导机制的代谢物,还可以独立地产生或促成许多神经活性分子的产生。微生物代谢产物和神经活性分子通过神经信号通路、胃肠道内分泌信号通路、免疫系统等关键途径共同形成一个复杂的反射网络,即胃肠道微生物与代谢产物通过传入神经元将信号传导至中枢神经系统。胃肠道微生物与宿主之间通过主要的信号通路相互作用,影响机体胃肠道屏障、营养代谢、免疫应答等生理机能和摄食行为。作者主要从反刍动物胃肠道微生物的种类、微生物通过肠道-脑轴的"自下而上"的传导途径、微生物及其代谢产物通过肠道-脑轴对宿主疾病和行为起到的作用、胃肠道微生物-肠道-脑轴可能的影响因素进行浅析,并对反刍动物胃肠道微生物-肠道-脑轴的研究进行了展望。