2024年4月9日上午，动物消化道营养国际联合研究中心第166期消化道营养精品学术沙龙在逸夫楼2064顺利举办。本期的学术沙龙由消化道微生物实验室的硕士生傅长松、罗淑洁、赵世康、何瑞和博士生王东方、刘紫雯做文献汇报，动物消化道营养国际联合研究中心的老师学生参与此次沙龙。特选傅长松和罗淑洁两位同学的精彩汇报进行展示。
硕士生傅长松对文献《Gut microbiota reinforce host antioxidant capacity via the generation of reactive sulfur species》-《肠道菌群产生活性硫物质增强宿主抗氧化能力》进行了汇报。
自由基、活性氧和氮（RONS）等氧化剂的产生导致氧化应激，导致大分子（包括脂质、蛋白质和核酸）过度氧化修饰。这会导致细胞功能障碍和重要细胞过程的破坏，从而引发多种病理，包括癌症、神经系统疾病、动脉粥样硬化、糖尿病、肝炎和慢性阻塞性肺病。活性硫物质（RSS），包括硫化氢、半胱氨酸过硫化物（CysSSH）和谷胱甘肽过硫化物（GSSH）可以作为直接清除RONS的新型抗氧化剂。越来越多的证据表明，RSS在体外和体内的氧化应激保护中发挥着重要作用。宿主器官中RSS的生物合成发生在硫代谢过程中。胃肠道是硫代谢的主要场所，越来越多的证据表明肠道细菌有助于胃肠道硫代谢过程中RSS的产生。因此，作者假设肠道细菌产生的RSS是影响宿主抗氧化能力的系统RSS库。在本研究中，作者通过使用β-（4-羟基苯基）-乙基碘乙酰胺的LC-MS/MS方法评估了肠道微生物群是否会影响宿主体内 RSS 的系统水平，并使用氧化应激疾病小鼠模型评估了氧化应激。
研究结果表明，肠道细菌增加了宿主体内高抗氧化分子、活性硫物质（RSS）的稳态血浆水平，例如硫化氢和过硫化半胱氨酸（CysSSH）。此外，肠道细菌利用胱氨酸作为底物来酶促产CysSSH。给小鼠施用胱氨酸会增加其血浆RSS水平，并以肠道微生物依赖的方式抑制刀豆球蛋白A诱导的氧化应激和肝损伤。属于毛螺菌科和瘤胃球菌科家族的肠道细菌具有很高的产生RSS的能力。总的来说，肠道微生物群通过产生RSS来增强宿主的抗氧化能力。
硕士生罗淑洁对文献《Bacteriophages evolve enhanced persistence to a mucosal surface》-《噬菌体在黏膜表面进化出增强的持续存在能力》进行了汇报。
人类肠道是一个典型的生态系统，含有大量噬菌体与丰富的细菌群落。传统肠道微生物研究中对噬菌体和细菌的关注非常深入，但噬菌体和哺乳动物的相互作用经常被忽视。先前，有研究证明噬菌体通过Ig样蛋白结构域和黏蛋白糖蛋白不同聚糖残基之间的结合粘附在黏液上。重要的是，这些Ig样蛋白可以容纳超过1013种潜在的大量序列变化，同时仍保持其结构折叠完整性和功能。因此，噬菌体Ig样蛋白有潜力适应增加或改变对哺乳动物宿主黏液糖基化模式的粘附性。然而，目前没有证据表明噬菌体与哺乳动物"宿主"之间的进化潜力。噬菌体是否能够在噬菌体-细菌-哺乳动物细胞共培养环境中响应哺乳动物的粘膜环境而进化。在本文中作者使用体外芯片实验室设备模拟细菌宿主群体定殖的哺乳动物粘膜层，测试噬菌体共同进化是否会导致在哺乳动物黏膜环境中持续存在的表型。
研究结果表明，噬菌体-细菌种群和噬菌体进化动力学在芯片肠道的复制种群中都是独特的，并且基因重组是驱动突变适应性的关键进化力量。本研究衍生出一种进化的噬菌体，其突变会影响Hoc衣壳蛋白内的噬菌体Ig样结构域，此前已证明该突变可介导噬菌体粘附于黏液。这种突变通过改变噬菌体对岩藻糖基化粘蛋白聚糖的结合亲和力而赋予适应性优势。总之，本研究提供了噬菌体在哺乳动物粘膜环境中共同进化以适应黏膜持久性和粘附性增加的能力的经验证据。
