蘭州大學動物醫(yī)學與生物安全學院王帥教授課題組揭示腸道寄生蟲與腸道微生物互作模式重要規(guī)律

日前，王帥教授課題組在國際微生物學知名期刊《ISME Communications》雜志發(fā)表“Blastocystis load mediates the gut microbiome associations with within-host diversity of Blastocystis in non-human primates”的研究論文。 該論文首次闡釋了腸道原蟲牙囊原蟲（Blastocystis ）與宿主腸道微生物的復(fù)雜共生模式與互作機理。

作為全球流行最為廣泛的腸道單細胞寄生蟲之一（某些地區(qū)感染率高達100%），牙囊原蟲對人類和動物的健康影響巨大。雖然存在爭議，但最新的研究表明該寄生蟲可對宿主健康產(chǎn)生雙向調(diào)控，既可能誘發(fā)腸道疾病（如腹瀉、IBS等），又或可改善代謝異常（如肥胖和心血管疾病）。研究表明，牙囊原蟲對對宿主的健康影響，跟其不同亞型與腸道內(nèi)其它共生微生物的相互作用關(guān)系密切。但當前人們對牙囊原蟲與腸道其他微生物的互作模式與機理認知尚較少。

研究團隊構(gòu)建食蟹猴、獼猴等非人靈長類動物臨床研究模型，借助宏基因組學、機器學習、體內(nèi)外實驗等研究手段，揭示了牙囊原蟲與宿主的腸道菌群的相互影響模式，發(fā)現(xiàn)芽囊原蟲的感染負荷（絕對豐度）是理解其與腸道菌群互作的關(guān)鍵變量。研究表明，牙囊原蟲感染與宿主腸道微生物組成與結(jié)構(gòu)的差異存在明顯關(guān)聯(lián)。牙囊原蟲不同亞型混合感染非常普遍，其共感染模式（co-occurrence patterns）與宿主的腸型呈現(xiàn)明顯關(guān)聯(lián)偏好，瘤胃球菌腸型更易感ST1主導(dǎo)的混合感染，乳酸桿菌腸型更易感ST3主導(dǎo)的混合感染。進一步機制研究發(fā)現(xiàn)，牙囊原蟲的絕對豐度（absolute abundance）是這一獨特互作模式的主要中介因素，而非宿主的性別、年齡與BMI等混雜因素。而在食蟹猴的體內(nèi)實驗表明，乳酸桿菌飼喂21天可以明顯降低牙囊原蟲的絕對豐度，表明了腸道微生物可逆向調(diào)控寄生蟲負荷，并對其共感染模式有潛在重要影響。基于機器學習的預(yù)測模型進一步表明，腸道菌群特征可作為芽囊原蟲感染程度的精準生物標志物。

上述研究首次證實芽囊原蟲的絕對豐度是理解該物種與腸道菌群復(fù)雜互作模式的核心變量，更為開發(fā)基于微生物組的寄生蟲病靶向療法提供理論參考（審稿人評價“demonstrate a strong understanding of the topic area”）。該研究得到了國家高層次青年人才計劃項目以及中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新工程等項目資助。王帥教授和牟文杰博士為本文共同通訊作者，馬平平碩士為論文的第一作者。

資源對接，合作交流

來源：蘭州大學動物醫(yī)學與生物安全學院

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