基因組測序>
建庫測序>
人类基因組測序>
动植物基因組測序>
微生物基因組測序>
轉錄調控測序>
表觀組測序>
單細胞測序>
空間轉錄組>
基因分型>
質譜分析>
蛋白組學分析>
代謝組學分析>
血液蛋白質組分析>
多組學聯合分析>
分子育種>
基因合成>
一、研究背景
嚴重發熱伴血小板減少綜合征(SFTS)是由布尼亞病毒科中的一種靜脈病毒引起的一種新出現的蜱傳播疾病杏耀平台|杏耀注册|杏耀登录|杏耀官网。感染可導致全身性炎症反應綜合征杏宇娱乐-杏宇注册登录平台杏耀平台代理注册(官方)网站/网页版登录入口,致死率很高U8国际·[China]有限公司官网,目前尚無治療方法或疫苗可用龙8-long8·(国际)唯一官方网站杏宇娱乐-杏宇注册登录平台杏耀平台|杏耀注册|杏耀登录|杏耀官网。而微生物區系與宿主對系統性病毒感染和疾病結局的易感性有關U8国际·[China]有限公司官网,但腸道微生物區系是否與嚴重發熱伴血小板減少綜合征病毒(SFTSV)感染有關尚不清楚杏耀平台|杏耀注册|杏耀登录|杏耀官网杏耀平台代理注册(官方)网站/网页版登录入口龙8-long8·(国际)唯一官方网站。
2023年1月杏耀平台|杏耀注册|杏耀登录|杏耀官网,军科院刘玮團隊联合浙大朱书團隊在?Nature Microbiology(IF=28.3)上发表了题为“Akkermansia muciniphila protects mice against an emerging tick-borne viral pathogen”的文章PA视讯(亚洲区)官方网站-PlayAce AG旗舰杏宇娱乐-杏宇注册登录平台QY球友会·QY千亿球友会·QY球友会体育官网。该研究通过16SrRNA测序、非靶向代謝組學、靶向胆汁酸等技术手段杏耀平台代理注册(官方)网站/网页版登录入口PA视讯(亚洲区)官方网站-PlayAce AG旗舰。从SFTSV感染导致的肠道微生态变化入手QY球友会·QY千亿球友会·QY球友会体育官网杏耀平台代理注册(官方)网站/网页版登录入口U8国际·[China]有限公司官网,发现阿克曼菌(AKK)及其代谢产物骆驼蓬碱(HAL)可通过调控宿主的胆汁酸代谢杏耀平台|杏耀注册|杏耀登录|杏耀官网QY球友会·QY千亿球友会·QY球友会体育官网,抑制SFTSV病毒感染所致全身性炎性反应杏耀平台|杏耀注册|杏耀登录|杏耀官网U8国际·[官方网]有限公司官网。AKK及HAL预防或治疗SFTSV感染的候选微生态制剂的潜力QY球友会·QY千亿球友会·QY球友会体育官网,为SFTSV感染的临床救治提供了新策略新思路杏耀平台代理注册(官方)网站/网页版登录入口PA视讯(亚洲区)官方网站-PlayAce AG旗舰。其中非靶代谢组、靶向胆汁酸检测服务均由诺禾提供QY球友会·QY千亿球友会·QY球友会体育官网。
二、研究思路
三、研究結論
1.阿克曼菌通過減輕全身炎症來保護宿主免受SFTSV感染
對260例SFTS患者(存活患者爲SF-S組U8国际·[China]有限公司官网,死亡患者爲SF-D組)、176例非SFTSV發熱患者(非SF)和19例健康對照(HC)的糞便進行16SrRNA測序杏耀平台代理注册(官方)网站/网页版登录入口。結果發現杏耀平台|杏耀注册|杏耀登录|杏耀官网杏耀平台代理注册(官方)网站/网页版登录入口,與HC組相比杏耀平台代理注册(官方)网站/网页版登录入口U8国际·[China]有限公司官网,SF-S組中阿克曼菌、豐度顯著增加杏耀平台代理注册(官方)网站/网页版登录入口龙8-long8·(国际)唯一官方网站PA视讯(亚洲区)官方网站-PlayAce AG旗舰,而與SF-S組相比PA视讯(亚洲区)官方网站-PlayAce AG旗舰意昂体育4凯捷 -〈官方认证〉意昂4凯捷登录即享,美好时光,SF-D組中只有阿克曼菌顯著減少(圖1a-d)PA视讯(亚洲区)官方网站-PlayAce AG旗舰意昂体育4凯捷 -〈官方认证〉意昂4凯捷登录即享,美好时光杏耀平台|杏耀注册|杏耀登录|杏耀官网。相比而言熊猫体育中国app官网下载地址(官方)认证体育赛事直播平台,SF-S組相比SF-D組的血清促炎症細胞因子IL-1β、IL-6和腫瘤壞死因子-α的表達顯著降低意昂体育4凯捷 -〈官方认证〉意昂4凯捷登录即享,美好时光,其濃度與阿克曼菌的相對豐度呈負相關(圖1e)杏宇娱乐-杏宇注册登录平台U8国际·[China]有限公司官网。將4例SFTSV感染恢複期患者(高豐度AKK)或3例死于SFTSV感染的患者(低豐度AKK)的糞便樣本移植于四聯抗生素清除腸道菌群的(ABX)小鼠中龙8-long8·(国际)唯一官方网站杏宇娱乐-杏宇注册登录平台U8国际·[官方网]有限公司官网,其存活率顯著提高(圖1g)杏宇娱乐-杏宇注册登录平台U8国际·[China]有限公司官网。降低IL1b和IL6的表達龙8-long8·(国际)唯一官方网站熊猫体育中国app官网下载地址(官方)认证体育赛事直播平台QY球友会·QY千亿球友会·QY球友会体育官网,其肺、肝和脾的組織損傷均得到改善(圖1h、i)杏宇娱乐-杏宇注册登录平台PA视讯(亚洲区)官方网站-PlayAce AG旗舰。
图1 阿克曼菌通过减轻全身炎症来保护宿主免受SFTSV感染分析
2.阿克曼菌介導初級膽汁酸産生通過抑制全身炎症反應保護宿主免受SFTSV感染
对来自SF-S组(n=222)、SF-D组(n=21)和非SF组(n=132)的405份血清样本进行了非靶向代謝組學分析杏宇娱乐-杏宇注册登录平台熊猫体育中国app官网下载地址(官方)认证体育赛事直播平台,鉴定到SF-S组和非SF组之间差异代谢物69种杏耀平台|杏耀注册|杏耀登录|杏耀官网,SF-S和SF-D组之间差异代谢物153种(图2a)PA视讯(亚洲区)官方网站-PlayAce AG旗舰杏耀平台代理注册(官方)网站/网页版登录入口意昂体育4凯捷 -〈官方认证〉意昂4凯捷登录即享,美好时光。这些物质中杏宇娱乐-杏宇注册登录平台U8国际·[官方网]有限公司官网QY球友会·QY千亿球友会·QY球友会体育官网,SF-S组与另两组相比U8国际·[China]有限公司官网杏耀平台|杏耀注册|杏耀登录|杏耀官网U8国际·[官方网]有限公司官网,鹅去氧胆酸(CDCA)、鹅去氧胆酸(GCDCA)、鹅去氧胆酸(TCDCA)和牛磺酸脱氧胆酸(TDCA)等系列胆汁酸(BAs)显著增加(图2b)QY球友会·QY千亿球友会·QY球友会体育官网熊猫体育中国app官网下载地址(官方)认证体育赛事直播平台U8国际·[官方网]有限公司官网。此外熊猫体育中国app官网下载地址(官方)认证体育赛事直播平台,高GCDCA血清浓度与粘液弧菌相对丰度的增加呈正相关U8国际·[China]有限公司官网PA视讯(亚洲区)官方网站-PlayAce AG旗舰杏宇娱乐-杏宇注册登录平台,与血清中IL-1β和IL-6的表达呈负相关(图2c、d)杏宇娱乐-杏宇注册登录平台熊猫体育中国app官网下载地址(官方)认证体育赛事直播平台。与未治疗的对照组相比龙8-long8·(国际)唯一官方网站QY球友会·QY千亿球友会·QY球友会体育官网,三名接受GCDCA治疗的急性SFTS患者的外周血单核细胞(PBMC)表现出IL1B(但不是IL6)的表达显著降低PA视讯(亚洲区)官方网站-PlayAce AG旗舰,而CDCA将IL1B的表达增加了2.5倍(图2e)杏耀平台|杏耀注册|杏耀登录|杏耀官网杏耀平台代理注册(官方)网站/网页版登录入口QY球友会·QY千亿球友会·QY球友会体育官网。作者用CDCA或GCDCA对五名健康捐献者的PBMC提取物进行了预处理U8国际·[China]有限公司官网杏耀平台代理注册(官方)网站/网页版登录入口U8国际·[官方网]有限公司官网,发现经CDCA预处理的PBMC中IL-1β和IL-6的表达显著降低杏耀平台|杏耀注册|杏耀登录|杏耀官网U8国际·[官方网]有限公司官网QY球友会·QY千亿球友会·QY球友会体育官网,与未处理的对照相比意昂体育4凯捷 -〈官方认证〉意昂4凯捷登录即享,美好时光熊猫体育中国app官网下载地址(官方)认证体育赛事直播平台,感染后的病毒复制显著减少(图2f、g)QY球友会·QY千亿球友会·QY球友会体育官网。TCDCA预处理还导致IL1B和IL6转录本显著降低U8国际·[官方网]有限公司官网熊猫体育中国app官网下载地址(官方)认证体育赛事直播平台龙8-long8·(国际)唯一官方网站,而TDCA预处理显著增加促炎细胞因子的表达(图2h)PA视讯(亚洲区)官方网站-PlayAce AG旗舰QY球友会·QY千亿球友会·QY球友会体育官网U8国际·[官方网]有限公司官网。
图2 存活的SFTSV感染者血清GCDCA和TCDCA增加对PBMC炎症抑制分析
后使用SFTSV感染PBS、ABX或阿克曼菌定植的ABX小鼠杏宇娱乐-杏宇注册登录平台熊猫体育中国app官网下载地址(官方)认证体育赛事直播平台U8国际·[China]有限公司官网,对其血清样本进行非靶向代謝組學分析杏宇娱乐-杏宇注册登录平台PA视讯(亚洲区)官方网站-PlayAce AG旗舰。PBS或阿克曼菌定植小鼠的差异代谢物富含胆汁分泌和胆固醇代谢(3a)杏宇娱乐-杏宇注册登录平台。GCDCA和一系列牛磺酸结合的BAsQY球友会·QY千亿球友会·QY球友会体育官网意昂体育4凯捷 -〈官方认证〉意昂4凯捷登录即享,美好时光杏耀平台代理注册(官方)网站/网页版登录入口,包括TCDCA、牛磺胆酸(TCA)、TDCA和牛磺胆酸盐-α-MCA(T-α-MCA)杏宇娱乐-杏宇注册登录平台U8国际·[官方网]有限公司官网U8国际·[China]有限公司官网,在定植阿克曼菌的小鼠血清中的相对丰度显著增加(3b、c)U8国际·[官方网]有限公司官网熊猫体育中国app官网下载地址(官方)认证体育赛事直播平台。其中PA视讯(亚洲区)官方网站-PlayAce AG旗舰意昂体育4凯捷 -〈官方认证〉意昂4凯捷登录即享,美好时光,GCDCA和TCDCA显著下调感染SFTSV的小鼠PBMC中IL6、IL1b和TNFa的表达(3d)QY球友会·QY千亿球友会·QY球友会体育官网。在ABX小鼠的饮用水中给予TCDCA 4周QY球友会·QY千亿球友会·QY球友会体育官网, TCDCA治疗显著提高了其血清浓度QY球友会·QY千亿球友会·QY球友会体育官网U8国际·[官方网]有限公司官网,并将感染ABX小鼠的死亡率降低了40%(3e)U8国际·[官方网]有限公司官网PA视讯(亚洲区)官方网站-PlayAce AG旗舰。此外杏耀平台|杏耀注册|杏耀登录|杏耀官网,TCDCA治疗组小鼠的促炎细胞因子表达显著减少杏耀平台代理注册(官方)网站/网页版登录入口QY球友会·QY千亿球友会·QY球友会体育官网,组织损伤减轻(3f-h)PA视讯(亚洲区)官方网站-PlayAce AG旗舰U8国际·[China]有限公司官网。
图3 阿克曼菌介导初级BA-TDCA保护宿主抑制SFTSV感染分析
3.阿克曼菌代謝物HAL通過上調肝細胞氨基乙酰轉移酶(BAAT)表達抑制SFTSV感染引起的全身炎症反應
肝細胞通過膽固醇羟基化合成初級BAs杏宇娱乐-杏宇注册登录平台,生成膽酸和CDCAU8国际·[China]有限公司官网意昂体育4凯捷 -〈官方认证〉意昂4凯捷登录即享,美好时光PA视讯(亚洲区)官方网站-PlayAce AG旗舰,然後通過膽汁酰輔酶A合成酶(BACS)和BAAT23與甘氨酸或牛磺酸結合杏耀平台代理注册(官方)网站/网页版登录入口PA视讯(亚洲区)官方网站-PlayAce AG旗舰。關于阿克曼菌定植對TCDCA/GCDCA生物合成的影響U8国际·[China]有限公司官网龙8-long8·(国际)唯一官方网站杏耀平台代理注册(官方)网站/网页版登录入口,確定了BAAT的表達明顯增強(4a)QY球友会·QY千亿球友会·QY球友会体育官网杏宇娱乐-杏宇注册登录平台意昂体育4凯捷 -〈官方认证〉意昂4凯捷登录即享,美好时光。由于路氏乳杆菌定植不能保護ABX小鼠免受SFTSV感染U8国际·[官方网]有限公司官网QY球友会·QY千亿球友会·QY球友会体育官网U8国际·[China]有限公司官网,使用路氏乳杆菌作爲無關對照U8国际·[China]有限公司官网杏宇娱乐-杏宇注册登录平台,其小鼠的肝髒中未檢測到BAAT的水平上調(4b)杏耀平台|杏耀注册|杏耀登录|杏耀官网U8国际·[官方网]有限公司官网。
图4 阿克曼菌代谢产物HAL介导BAAT表达分析
4.BA GCDCA以依赖BA受体TGR5的方式抑制NF-κB介导的炎症反应
爲了研究GCDCA抑制SFTSV誘導的炎症的分子機制熊猫体育中国app官网下载地址(官方)认证体育赛事直播平台,作者使用了人類細胞模型THP-1細胞龙8-long8·(国际)唯一官方网站U8国际·[China]有限公司官网杏宇娱乐-杏宇注册登录平台。研究發現GCDCA以劑量依賴和病毒複制無關的方式顯著下調感染SFTSV的THP-1細胞中IL-1β和IL-6的表達杏耀平台代理注册(官方)网站/网页版登录入口,而CDCA顯著上調IL-1B和IL-6(5a-c)U8国际·[China]有限公司官网熊猫体育中国app官网下载地址(官方)认证体育赛事直播平台。對經GCDCA預處理或未經GCDCA處理的SFTSV感染的THP-1細胞進行了轉錄組分析杏耀平台代理注册(官方)网站/网页版登录入口意昂体育4凯捷 -〈官方认证〉意昂4凯捷登录即享,美好时光杏耀平台|杏耀注册|杏耀登录|杏耀官网,在GCDCA預處理、SFTSV1感染的κ-1細胞中PA视讯(亚洲区)官方网站-PlayAce AG旗舰U8国际·[China]有限公司官网意昂体育4凯捷 -〈官方认证〉意昂4凯捷登录即享,美好时光,NF-THPVB信號通路中的幾個基因顯著下調杏宇娱乐-杏宇注册登录平台PA视讯(亚洲区)官方网站-PlayAce AG旗舰U8国际·[官方网]有限公司官网,包括RELA和NFKB1(5d、e)PA视讯(亚洲区)官方网站-PlayAce AG旗舰杏宇娱乐-杏宇注册登录平台。進一步證明U8国际·[China]有限公司官网U8国际·[官方网]有限公司官网,GCDCA預處理顯著降低了細胞質和細胞核中p50亞基和p65亞基的磷酸化形式(p-p65)的水平PA视讯(亚洲区)官方网站-PlayAce AG旗舰,並以MyD88信號不依賴的方式特異性地降低了細胞核中的p65水平(5f)PA视讯(亚洲区)官方网站-PlayAce AG旗舰QY球友会·QY千亿球友会·QY球友会体育官网。爲了確定GCDCA在SFTSV感染背景下用來傳遞抗炎反應的受體意昂体育4凯捷 -〈官方认证〉意昂4凯捷登录即享,美好时光杏宇娱乐-杏宇注册登录平台龙8-long8·(国际)唯一官方网站,用小幹擾RNA抑制了TGR5和FXRQY球友会·QY千亿球友会·QY球友会体育官网龙8-long8·(国际)唯一官方网站,然後GCDCA治療和SFTSV感染熊猫体育中国app官网下载地址(官方)认证体育赛事直播平台,在TGR5耗盡後杏耀平台代理注册(官方)网站/网页版登录入口U8国际·[官方网]有限公司官网,GCDCA處理的細胞與未處理的對照細胞相比U8国际·[官方网]有限公司官网意昂体育4凯捷 -〈官方认证〉意昂4凯捷登录即享,美好时光,P50和p-P65蛋白水平的差異也消失(5h)杏耀平台代理注册(官方)网站/网页版登录入口U8国际·[官方网]有限公司官网QY球友会·QY千亿球友会·QY球友会体育官网。體內實驗杏宇娱乐-杏宇注册登录平台杏耀平台代理注册(官方)网站/网页版登录入口U8国际·[China]有限公司官网,阿克曼菌定植後杏宇娱乐-杏宇注册登录平台,TGR5?/?小鼠的病死率沒有恢複(5i、j)意昂体育4凯捷 -〈官方认证〉意昂4凯捷登录即享,美好时光杏宇娱乐-杏宇注册登录平台。
图5 GCDCA通过TGR5抑制NF-κB介导的炎症反应信号
研究總結
研究者首先利用16s rRNA测序分析杏耀平台|杏耀注册|杏耀登录|杏耀官网,证实SFTSV感染的存活患者粪便中AKK相对丰度显著高于死亡患者熊猫体育中国app官网下载地址(官方)认证体育赛事直播平台龙8-long8·(国际)唯一官方网站杏宇娱乐-杏宇注册登录平台,且与患者血液中白细胞介素6(IL-6)等炎性因子呈负相关杏耀平台|杏耀注册|杏耀登录|杏耀官网杏宇娱乐-杏宇注册登录平台。基于小鼠感染模型龙8-long8·(国际)唯一官方网站,发现将AKK回补至Abx小鼠及无菌小鼠体内可显著降低死亡率、改善重要脏器的病理损伤及降低全身性炎性因子的表达龙8-long8·(国际)唯一官方网站U8国际·[官方网]有限公司官网。利用非靶相代谢组分析AKK相对丰度较高的存活患者血清及AKK单菌定植Abx小鼠血清龙8-long8·(国际)唯一官方网站,均发现患者及小鼠血清中胆汁酸相对丰度显著升高意昂体育4凯捷 -〈官方认证〉意昂4凯捷登录即享,美好时光杏耀平台代理注册(官方)网站/网页版登录入口U8国际·[China]有限公司官网。后系统的分析了血清中含量升高的胆汁酸QY球友会·QY千亿球友会·QY球友会体育官网,发现牛磺酸共轭的TCDCA可显著降低SFTSV感染小鼠外周血淋巴细胞产生的炎性反应U8国际·[China]有限公司官网杏耀平台|杏耀注册|杏耀登录|杏耀官网PA视讯(亚洲区)官方网站-PlayAce AG旗舰,缓解重要脏器病理损伤PA视讯(亚洲区)官方网站-PlayAce AG旗舰龙8-long8·(国际)唯一官方网站U8国际·[官方网]有限公司官网,显著提升Abx小鼠的存活率QY球友会·QY千亿球友会·QY球友会体育官网杏耀平台代理注册(官方)网站/网页版登录入口PA视讯(亚洲区)官方网站-PlayAce AG旗舰。进一步的研究证实QY球友会·QY千亿球友会·QY球友会体育官网杏耀平台|杏耀注册|杏耀登录|杏耀官网,AKK代谢产物HAL能特异性上调肝细胞表达胆酰辅酶A:氨基乙酰转移酶(BAAT)调控SFTSV感染诱发的全身性炎性反应PA视讯(亚洲区)官方网站-PlayAce AG旗舰。此外U8国际·[官方网]有限公司官网,转录组学及相关体内外功能研究发现GCDCA的抑炎作用需靶向巨噬细胞核转录复合体(NF-kB)介导的炎性反应并依赖于细胞表面胆汁酸受体TGR5杏耀平台|杏耀注册|杏耀登录|杏耀官网。參考文獻
Xie, Jinyan et al. “Akkermansia muciniphila protects mice against an emerging tick-borne viral pathogen.”?Nature microbiology?vol. 8,1 (2023): 91-106.Copyright@2011-2025 All Rights Reserved 版权所有:北京諾禾致源科技股份有限公司 京ICP備15007085號-1
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