《布鲁氏菌病的遗传易感性及其对山羊肠道和阴道微生物群影响的新见解》

  • 来源专题:农业生物安全
  • 编译者: 刘小燕
  • 发布时间:2023-12-10
  • 山羊为全球粮食安全和工业做出了重大贡献。它们是埃及和全世界大部分人的肉类和牛奶的主要供应商。布鲁氏菌病是一种人畜共患传染病,在动物生产中造成重大经济损失。使用动物的感染状态作为表型进行病例对照全基因组关联分析(GWAS)。在妊娠最后三分之一期间显示流产,且玫瑰平板试验和血清管凝集试验均呈阳性的被视为病例组。否则,它们被视为对照。所有动物都使用Illumina 65KSNP BeadChip进行了基因分型。此外,使用16S rDNA V4区域的PCR-amplicone测序研究了病例和对照组中阴道和粪便微生物群的多样性和组成。在应用质量控制标准后,GWAS测试有35,818个标记和66个标记。此外,14个基因组区域占所有基因组窗口所解释的变异的0.1%以上。相应的标记位于几个候选基因内或附近,如ARRB1、RELT、ATG16L2、IGSF21、UBR4、ULK1、DCN、MAPB1、NAIP、CD26、IFIH1、NDFIP2、DOK4、MAF、IL2RB、USP18、ARID5A、ZAP70、CNTN5、PIK3AP1、DNTT、BLNK和NHLRC3。这些基因在通过几种生物途径调节感染的免疫反应方面发挥着重要作用。在病例组和对照组中都观察到类似的阴道细菌群落,而各组之间的粪便细菌组成和多样性不同(P < 0.05)。与病例组相比,对照组的粪便确实显示芽孢子门的相对丰度更高(P <0.05),而后者显示更多的Firicutes、Spirochaetota、Planctomycetota和Proteobacteria。对照组确实表现出更高的Rikenellaceae RC9肠道组和Christensenellaceae R-7组(P < 0.05),而感染者确实显示出更高的细菌、Alistipes和Prevotellaceae UCG-003(P <0.05)。这些信息增加了我们对山羊布鲁氏菌易感性遗传学的了解,并可能有助于旨在控制牲畜疾病的繁殖计划和选择计划。
  • 原文来源:https://www.nature.com/articles/s41598-023-46997-x?error=cookies_not_supported&code=1a0580b0-522a-4b7b-87a4-cb53b5517cd9
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  • 《研究表明血清素和流行的抗抑郁药如何影响肠道的微生物群》

    • 来源专题:可再生能源
    • 编译者:pengh
    • 发布时间:2019-09-09
    • 加州大学洛杉矶分校生物学家领导的一项新的小鼠研究强烈表明,血清素和针对血清素的药物,如抗抑郁药,可以对肠道的微生物群产生重大影响 - 100万亿左右的细菌和生活在人体内的其他微生物肠子。 氟西汀或百忧解,生物学家发现这减少了血清素向细胞的转运。这种细菌,鲜为人知,被称为Turicibacter sanguinis。这项研究发表在本周的“自然微生物学”杂志上。 “我们以前的工作表明,特定的肠道细菌有助于肠道产生血清素。在这项研究中,我们有兴趣找出他们为什么会这样做,”Hsiao说,加州大学洛杉矶分校综合生物学和生理学助理教授,微生物学,免疫学和加州大学洛杉矶分校的分子遗传学;和加州大学洛杉矶分校David Geffen医学院的消化系统疾病。 Hsiao和她的研究小组在2015年的Cell杂志上报道,在小鼠中,一种特殊的细菌混合物,主要由血腥(Turicibacter sanguinis)和梭菌(Clostridia)组成,产生分子,向肠细胞发出信号,以增加血清素的产生。当萧氏团队在没有细菌的情况下饲养小鼠时,超过50%的肠道血清素缺失。然后研究人员添加了主要是Turicibacter和梭菌的细菌混合物,并且他们的血清素增加到正常水平。 该研究让研究小组想知道为什么细菌会向我们的肠道细胞发出信号来制造血清素。 微生物是否使用血清素,如果是,为什么? 在这项新的研究中,研究人员在一些老鼠的饮用水中添加了血清素,并通过改变(通过改变特定的5-羟色胺转运蛋白基因而产生)突变来提高其他小鼠的血清素水平。 在研究了小鼠的微生物群后,研究人员发现,当肠道中有更多的血清素时,Turicibacter和梭菌属细菌会显着增加。 研究人员推测,如果这些细菌在血清素存在的情况下增加,可能它们有一些细胞机制来检测血清素。研究人员与美国国立卫生研究院国家神经疾病和中风研究所的研究合作者Lucy Forrest及其团队一起,研究人员在多种Turicibacter中发现了一种与哺乳动物中运输5-羟色胺的蛋白质结构相似的蛋白质。当他们在实验室中种植Turicibacter sanguinis时,他们发现细菌将5-羟色胺进入细胞。 在另一项实验中,研究人员将通常阻断哺乳动物血清素转运蛋白的抗抑郁药氟西汀添加到含有Turicibacter sanguinis的管中。他们发现细菌运输的血清素明显减少。 研究小组发现,将血清Turicibacter暴露于5-羟色胺或氟西汀会影响细菌在胃肠道中的繁殖程度。在存在血清素的情况下,细菌在小鼠中生长至高水平,但当暴露于氟西汀时,细菌在小鼠中生长至仅低水平。 “我们实验室和其他人以前的研究表明,特定的细菌会促进肠道中的血清素水平,”Fung说。 “我们的新研究告诉我们,某些肠道细菌可以对5-羟色胺和影响血清素的药物产生反应,就像抗抑郁药一样。这是细菌与我们自己细胞之间通过传统上被认为是神经递质的独特传播方式。” 该团队对Turicibacter的研究与越来越多的研究报道一致,即抗抑郁药可以改变肠道微生物群。 “为了未来,”萧说,“我们想了解微生物与抗抑郁药的相互作用是否会对健康和疾病产生影响。”萧为该期刊写了一篇关于新研究的博客文章。 ——文章发布于2019年9月6日
  • 《肠道菌群或会影响人们患心脏病的风险》

    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:hujm
    • 发布时间:2018-05-25
    • 如今研究人员通过对小鼠进行研究发现,合适的肠道微生物能够帮助降低患心脏病的风险,而最近一项刊登在国际杂志the European Heart Journal上的研究报告中,研究人员则发现,上述研究结果同样适用于人类。 很多人常常会认为,诱发心脏病的风险因子是高血压、高胆固醇及吸烟,但这些风险因子却并不能有效地帮助预防某些人群的心脏病风险,比如年轻人、女性以及某些种族人群,而不良的肠道微生物组或许就是研究人员一直在寻找的缺失的风险因素。 评估个体患心脏病或中风风险的一种方法就是通过测定机体动脉的僵硬程度,这种参数称之为动脉僵硬度(arterial stiffness),其与高胆固醇或抽烟密切相关,同时与机体炎症也密切相关。炎症是机体对损伤的正常反应,但当机体炎症非常严重,在某种程度上或许就不是对损伤所产生的反应了,这种炎症常常会诱发多种疾病,比如关节炎和湿疹等,很多研究都表明,机体的炎症程度越严重,其患心脏病和动脉粥样硬化的风险就越高。 最近,多项大型临床研究结果都表明,炎症是诱发心脏病发生及动脉硬化的关键风险因子,在其中一项研究中,研究人员给予参与者一种能降低炎症的药物,或许就能够减少心脏病患者的心脏病发病次数,同时还能降低个体患癌的风险。那么如何在没有“花哨”药物的帮助下就能够降低机体炎症呢?避免肥胖和吸烟或许就是不错的方法,而且肠道中的有益菌群也能起到帮助的作用。 我们能够改善机体的肠道菌群 机体的肠道菌群在预防一系列疾病的发生上扮演着关键的角色,比如炎症、糖尿病和炎性肠病等,在所有的疾病中,研究人员都发现患者机体中缺少多样性的健康肠道菌群,在影响研究中,研究者发现,动脉硬化程度加剧的女性机体的肠道菌群的多样性较低,然而健康动脉的女性肠道中却拥有者多样性的肠道菌群,不仅如此,研究者还在动脉健康的人群的血液中发现这些肠道微生物所产生的有益物质的水平较高,这种名为吲哚丙酸(indolepropionic acid)的特殊物质能够帮助预测个体患糖尿病的风险,当个体摄入富含纤维的饮食后,其肠道菌群就会产生较高水平的吲哚丙酸。 研究者指出,大约10%的动脉硬化病例都能通过肠道微生物以及这些菌群所产生的特定物质来解释,相比较而言,胆固醇水平、吸烟、糖尿病以及中等肥胖对心脏病发病风险的影响不到2%。这些研究非常重要,并不像遗传风险我们无法避免,在日常生活中我们能通过采取一定措施来改变肠道菌群以及其所产生的特定物质。影响肠道菌群的一种方式就是摄入益生菌,比如通过摄入益生菌食物或补充剂,或者通过粪便移植均可以实现。 该方法已经在一项糖尿病临床试验中进行了应用,科学家们将来自健康人群的肠道菌群给予糖尿病患者,数周后这些糖尿病患者的疾病状况得到了明显的改善,而且其肠道菌群也发生了改变,目前这种类型的研究也在心脏病和其它疾病的患者中开展了。 另外一种方法就是改变我们的饮食,当我们摄入富含Ω-3(鱼油)或膳食纤维的饮食后,机体肠道中的有益菌群就会加速生长,很多食物中都富含膳食纤维,比如水果、蔬菜、坚果、黑巧克力等,如今科学家们越来越关注机体肠道菌群和健康之间的关系,当然后期他们还需要进行更为深入广泛的研究来解释二者的关联性。