评估的影响不同拟杆菌vulgatus菌株对DSS-Induced结肠炎

文摘

尽管strain-dependent的影响拟杆菌vulgatus在减轻肠道炎性疾病已经证明,文献很少关注这种效应的根本原因。在这项研究中,我们选择了四个b . vulgatus菌株(FTJS5K1 FTJS7K1、FSDTA11B14 FSDLZ51K1)与不同的基因组特征和评价他们对葡聚糖硫酸酯钠的保护角色——(DSS)诱导结肠炎。与其他三个测试菌株相比,b . vulgatus7 k1更强烈DSS-induced减肥改善,缩短结肠长度、疾病活动指数增加分数,结肠组织损伤和免疫调节紊乱。相比之下,b . vulgatus51 k1显著恶化DSS-induced改变肿瘤坏死因子-α(TNF -α)浓度和结肠组织病理学。比较基因组分析b . vulgatus7 k1和51 k1表明的有利影响b . vulgatus7 k1可能与一些特定的基因参与生产的短链脂肪酸和荚膜多糖增强肠道的生存能力。总之,这些研究结果表明的补充b . vulgatus7 k1是一个潜在的有效的减轻结肠炎和干预提供科学支持益生菌的筛选与anticolitis效果。

1。介绍

拟杆菌最丰富的属哺乳动物之一,冒号,一直是一个主要候选人下一代益生菌和吸引了相当多的关注由于其作用预防一系列代谢紊乱,包括肥胖(1,2),腹泻(3),病毒性脑炎(4),肠炎(5]。的保护作用拟杆菌在肠道炎性疾病是一个热门话题。人类研究的结果显示的相对丰度拟杆菌炎症性肠病(IBD)患者明显低于健康的参与者(6,7]。此外,动物实验结肠炎相关证明,几株拟杆菌,包括脆弱拟杆菌国家反恐怖主义中心的9343年,叫多形拟杆菌DSM 2079,拟杆菌cellulosilyticusDSM 14838,可以扩大的人口白介素(IL) 10-producing CD4⁺CD45RB^低T细胞(8),改善肠道的组织病理学损伤(9),增加抗炎il - 10的水平和Treg细胞(10]。这些发现表明拟杆菌菌株可能有利于肠道健康的恢复患者的肠道炎性疾病。然而,一些研究显示不一致的结果。一项研究发现,产肠毒素的口服b . fragilis86-5443-2-2隔绝小猪诱导小鼠结肠炎,这体现了结肠组织的严重损害(11]。此外,拟杆菌eggerthii12986据报道减少生存,加速身体减肥,并增加肠道出血在葡聚糖硫酸酯钠- (DSS)治疗小鼠,从而增强他们的严重性结肠炎(12]。这些报告建议的影响拟杆菌在肠道炎症性疾病是物种甚至毒株特异性。

不同菌株的不同影响可能归因于他们的生理特点。菌株的殖民能力是一种生理特性相关的保护功能菌株对肠道炎性疾病。VI型分泌系统(T6SS) [13),抗菌蛋白(14),或荚膜多糖15的某些拟杆菌压力可能会增加他们的竞争在肠道健康。Colitis-related研究表明,高竞争的殖民能力b . fragilis可以抑制肠粘连,进一步接触有毒致病性细菌,因此,预防结肠炎(16]。不同菌株产生的化合物也扮演一个角色在肠道炎性疾病的发展。例如,短链脂肪酸(SCFAs),特别是丁酸盐,可以促进肠上皮屏障功能(17),抑制炎症的中央监管机构NF -κB信号通路(18),减少氧化应激(19),从而防止结肠病理损伤与肠道炎性疾病相关。一项研究发现,管理b . fragilis可以改善紧密连接(TJ)肠道的完整性通过增加的数量SCFAs [20.]。然而,肠毒素分泌b . fragilis新品已报告13784诱导炎症和显著结肠组织损伤的羊羔,兔子,老鼠注射后倒入他们的肠结扎循环(21]。表面抗原的菌株也能影响肠道炎性疾病。例如,多糖,一种荚膜多糖存在b . fragilis9343年国家反恐怖主义中心的报告减轻结肠炎(22和colitis-associated结肠直肠癌23]。另一种荚膜两性离子多糖TP2b . fragiliszy - 312保护老鼠从2据报道,4-dinitrobenzenesulfonic acid-triggered肠炎通过减少肠粘连的程度和肠溃疡的面积5]。此外,鞘脂类的b . fragilisNCTC9343减弱oxazolone-induced实验性结肠炎(发现了24]。这些结果表明,的影响拟杆菌甚至益生菌对减轻肠道炎性疾病与生理特征密切相关。值得注意的是,细菌的表型是由他们的基因,和一些研究表明,各种益生菌菌株之间的功能差异结肠炎缓解同他们的基因紧密相关25,26]。

拟杆菌vulgatus是一个代表种的拟杆菌属和已知在人类结肠健康产生有益的影响27,28]。一些研究报道b . vulgatusmpk可以抑制大肠杆菌全身的结肠炎(29日]或鼠疫enterocolitica全身的炎症(30.),而其他的研究也证明了一定的促炎效应b . vulgatus菌株。一项研究显示,b . vulgatusDESEP-B可能导致HLA-B27转基因大鼠结肠炎31日]。另一项研究发现,b . vulgatusTUSVM 40 g2-33导致豚鼠增强carrageenan-induced结肠炎(32]。这些结果暗示的保护作用b . vulgatusstrain-dependent。此外,先前的研究已经揭示了相当不同的炎症反应的豚鼠用七种不同的管理b . vulgatus菌株在溃疡性结肠炎的实验模型33]。这证明了变量的各种能力b . vulgatus菌株在结肠炎的增强。然而,大多数调查的影响b . vulgatus在结肠炎只专注于单一菌株。因此,重要的是要调查之间的复杂关系b . vulgatus菌株和结肠炎,不同菌株的不同影响的原因。在这项研究中,我们选择了四个b . vulgatus压力大基因组差异,评估他们的角色在减轻结肠炎。由于其简单性、可靠性和适用性,我们使用DSS诱导小鼠结肠炎(34]。然后我们分析的基因组特征选择b . vulgatus菌株鉴定功能基因可能发挥作用在缓解肠道损伤造成的DSS。

2。材料和方法

2.1。菌株和准备

我们使用b . vulgatus菌株FTJS5K1 (5 k1), FTJS7K1 (7 k1) FSDTA11B14 (11 b14)和FSDLZ51K1 (51 k1)在这项研究中,所有这些被隔离的粪便样本不同的志愿者。5 k1和7 k1菌株被存入食品微生物的菌种保藏(CCFM)江南大学(无锡,中国)。四株厌氧生长在37°C 18 h在脑心浸液肉汤(Hopebio,中国)补充5μg / mL氯高铁血红素(Sangon生物技术,中国)和0.5μg / mL维生素K1 (Sangon生物技术,中国)。新鲜文化的应变是由离心收集(6000克)5分钟,然后用无菌水洗两次磷酸盐(PBS)。最后的细菌颗粒在无菌resuspended PBS的浓度 菌落(cfu) /毫升。

2.2。动物实验设计

六十特定无菌C57BL / 6 j小鼠(男,6周大)从上海实验动物中心购买被安置在五个动物每笼在江南大学动物实验中心。老鼠提供了足够的消毒标准水和食物随意和维持在标准条件下(20 - 24°C,湿度50% - -60%,和一个12 h光/暗周期)。所有老鼠都有7天的时间适应新环境。然后,他们被随机分为六组(每组10只老鼠):控制、监测系统、DSS + 5 k1, DSS + 7 k1, DSS + 51 k1, DSS + 11 b14。诱导急性结肠炎小鼠的实验小组,3% DSS (36-50 kDa, MP生物医学,卡尔斯巴德,CA,美国)添加到他们的无菌过滤饮用水为7天。试验过程中,控制和DSS组的小鼠口服填喂法与0.2毫升无菌PBS。其他组的老鼠被喂食四之一b . vulgatus剂量的菌株 cfu / 0.2毫升无菌PBS填喂法。三个基本参数的疾病活动指数(DAI)测量每日(35),包括体重、粪便一致性和粪便的血液。粪便隐血是衡量使用隐血工具包(南京建成有限公司,南京,中国)。7天治疗后,新鲜的粪便样本收集和瞬间冻结在-80°C进行进一步分析。8天,安乐死的老鼠是由二氧化碳管理。所有的老鼠都提取的冒号,和他们的长度测量。远端结肠(5毫米)当时沉浸在4%多聚甲醛溶液,其余是储存在−后续测试的80°C。所有程序与这些动物实验伦理委员会批准的江南大学,中国(约。不。20190930 c0801120 [249])。

2.3。直系同源的基因组测序,集群组(齿轮)注释,和种系发生树建设

基因组测序的b . vulgatus菌株进行使用Illumina公司Majorbio HiSeq系统(中国),如先前所述的研究[36,37]。线软件被用来预测蛋白质编码序列。识别不同的之间的关系b . vulgatus菌株中,我们使用OrthoMCL1.4生成14株的同源基因。其中14株,写明ATCC 8482的基因组(加入基因组号:NC_009614.1) mpK(加入基因组号:CP013020.1) PC510(加入基因组号:NZ_ADKO00000000.1) AF34-15(加入基因组号:NZ_QRPW00000000.1) AM44-21(基因组加入数字:NZ_QSEZ00000000.1),自1270年(加入基因组号:NZ_WCIG00000000.1)和RJ2H1(基因组加入数字:NZ_PHJG00000000.1)下载的国家生物技术信息中心(NCBI)的数据库。其他7基因组序列5 k1(加入基因组号:JACBPX000000000), 7 k1(基因组加入数字:JACBPY000000000), 11 b14(基因组加入数字:JACBPW000000000), 51 k1(基因组加入数字:JACBPV000000000), FBJS10K3(基因组加入数字:JACBPS000000000), FGSZY37K4(基因组加入数字:JACBPT000000000),和FJSWX62K35(基因组加入数字:JACBPU000000000)从当前的研究。然后我们使用PhyML3软件构建一个neighbor-joining基于核心基因种系发生树对齐生成使用MAFFT [38]。区分不同菌株之间的功能基因,我们带注释的基因功能对Carbohydrate-Active酶(CAZy)数据库和同源组(齿轮)蛋白质数据库的集群BLASTp [39]。

2.4。肠道通透性测定

来评估小鼠的肠道通透性,我们使用4000 - da荧光素isothiocyanate-dextran(美国Sigma-Aldrich dx - 4000 - fitc),如[40]。短暂,老鼠口头管理dx - 4000 - fitc的剂量500毫克/公斤体重在7天禁食后6 h。1小时后,他们的血液收集检测dx - 4000 - fitc的浓度。

2.5。组织学评价

固定结肠组织嵌入石蜡,苏木精和伊红染色,最后由数字幻灯片扫描仪扫描(Motic中国集团有限公司)。结肠部分损伤严重程度的评估和得分从0到4上皮的溃疡,地穴伤害,消耗的杯状细胞,水肿,炎症盲评的病理学家。

2.6。结肠的生化分析

结肠一定重量的样品均质在正常生理盐水,然后离心机在12000 g在4°C(10分钟)。上层清液是用来确定总蛋白质浓度用BCA分析工具包(Beyotime生物科技、上海、中国)。il - 6的内容、il - 10和TNF -α在结肠内上层清液使用商用酶联免疫吸附试验测定包(研发系统,明尼阿波利斯,美国)。

2.7。基因表达分析

结肠组织的总RNA隔离使用FastPure细胞/组织总RNA进行隔离设备(Vazyme生物技术有限公司,南京,中国),然后RevertAid合成第一链cDNA工具包(Vazyme生物技术有限公司,南京,中国)用于互补脱氧核糖核酸的合成。实时定量聚合酶链反应(RT-qPCR)进行使用β肌动蛋白的内部控制来识别表达式mucin2 (MUC2) ZO-1, claudin-1, occludin [41]。进行RT-qPCR CFX96实时系统(Bio-Rad大力神,CA)使用SYBR绿色超级混合(Bio-Rad大力神,CA)以下项目:2分钟在95°C, 39的周期30年代在95°C, 30 s 60°C, 30年代在72°C。2^{——∆∆Cq}方法被用来分析结果。表1列出了在这项研究中使用的引物序列。

2.8。粪便DNA提取、测序和分析

粪便FastDNA旋转工具(MP生物医学)被用来从粪便样本中提取细菌的DNA的老鼠。肠道微生物群基因组测序是根据一项研究中描述的方法(42]。简单地说,经过放大和净化,16 s rRNA序列的DNA扩增子(V3-V4地区)细菌的DNA被MiSeq Illumina公司测序平台。

原则协调分析微生物群落的β多样性进行评估。微生物多样性被Chao-1指数估计。LEfSe分析是用来确定粪便微生物群组成的组间差异。

2.9。测定粪便短链脂肪酸(SCFAs)

提取SCFAs(乙酸、丙酸、异丁酸盐、丁酸、戊酸酯和摘要),粪便样本的重量,然后浸泡在饱和氯化钠溶液中,用硫酸酸化(10%),用乙醚和治疗。气相色谱分析-质谱法(gc - ms)当时执行确定粪便SCFAs浓度,如[43]。短暂,氦用作载气流量的2毫升/分钟,和注射量是1μL在注射温度为240°C。下面的气相温度程序使用:初始温度为100°C,增加到140°C 7.5°C / min,然后上升到200°C 60°C /分钟的保存时间3分钟,一个离子源温度为220°C。外部标准方法被用来计算SCFA浓度。

2.10。统计分析

所有统计分析使用GraphPad棱镜软件6.0版。实验数据表示为 。单向方差分析与图基的多重比较检验来确定执行的意义差异,和 被认为是具有统计学意义。符号表明DSS组和治疗组之间的差异是显著的, , , ,和指示 , , ,和 ,分别。n标志表明DSS组和其他组之间的差异没有意义。

3所示。结果

3.1。遗传多样性与进化b . vulgatus菌株

14b . vulgatus从这项研究(7株菌株和7株从NCBI数据库)共享2003直系同源基因(图1(一))。neighbor-joining树的基础上,建立了这些2003年核心基因表明菌株分布到多个分支(图1 (b))。我们选择了4个菌株(5 k1、7 k1、51 k1和11 b14)远离彼此在种系发生树评估对减轻DSS-induced结肠炎小鼠的影响。

3.2。的影响b . vulgatus结肠炎症状

DSS暴露明显被发现小鼠的肠道生理恶化,伴随着减肥,戴结肠长度缩短,增加分数(图2)。值得注意的是,奥巴马政府的b . vulgatus51株7 k1,但不是5 k1, k1,或11 b14导致显著的恢复这三个生理指标。

3.3。的影响b . vulgatusDSS-Treated小鼠的肠道通透性

估计的影响b . vulgatus菌株在小鼠的肠道通透性,我们确定了血清FITC的水平。DSS的挑战后,小鼠血清的FITC水平与对照组相比显著增加(图3)。这些老鼠与水平明显下降b . vulgatus5 k1或b . vulgatus7 k1。然而,无论是b . vulgatus51 k1和b . vulgatus11 b14显示任何肠道的保护作用。

3.4。的影响b . vulgatusDSS-Induced结肠组织损伤

小鼠结肠组织的DSS组与对照组相比,表现出严重的炎性细胞浸润,粘膜下水肿,大量杯状细胞消失,严重破坏上皮结构(图4(一))。结肠损伤的组织学评分量化说明。与DSS-treated老鼠相比,结肠组织损伤,表示为肠上皮的完整性和粘膜下水肿,减轻小鼠喂食了b . vulgatus7 k1是显著降低(图4 (b)),而很明显加剧的老鼠b . vulgatus5 k1、11 b14或51 k1。

3.5。的影响b . vulgatus在DSS-Treated小鼠炎性因子的分泌

DSS治疗导致戏剧性的改变小鼠的结肠免疫调节指标,包括促炎细胞因子TNF浓度的增加α和il - 6的浓度减少抗炎细胞因子il - 10(图5)。在压力测试中,b . vulgatus7 k1是最有效的恢复三炎性细胞因子的表达显著抑制TNF -增加α和il - 6浓度和移植了il - 10浓度与对照组。然而,除了降低il - 6浓度(图5 (b)),b . vulgatus5 k1诱导其他指标没有变化。此外,b . vulgatus肿瘤坏死因子- 51 k1显著增加α浓度(图5(一个))。

3.6。比较基因组分析特定基因的不同b . vulgatus菌株

我们进行了齿轮注释预测的功能基因b . vulgatus7 k1和b . vulgatus51 k1,我们发现30只在齿轮家庭礼物b . vulgatus(表7 k1基因组S1)。除了三个基因分配给齿轮类“一般只函数预测”和四个分配给齿轮类函数未知,“最主要是与代谢相关的基因,交通、复制、重组、修复、防御。此外,根据注释结果CAZy数据库,从14个糖苷水解酶基因的丰度家庭(GH3、GH5 GH15, GH20, GH33, GH43_24, GH141, GH95, GH105, GH29, GH106, GH27, GH99,和GH109)和3糖基转移酶家族(GT28,位于新界和清)是相对较高的b . vulgatus(表7 k1基因组S2)。

3.7。的影响b . vulgatus在粪便短链脂肪酸浓度

异丁酸盐的浓度、戊酸酯和摘要的粪便样本没有显著不同的DSS组与对照组相比(图6)。值得注意的是,口服后b . vulgatus7 k1,这些SCFAs的浓度明显增加。此外,醋酸的浓度、丙酸和丁酸盐降低DSS组与对照组相比。治疗b . vulgatus7 k1大大恢复了乙酸和丁酸浓度接近其浓度在对照组,但并未导致丙酸浓度的显著变化。

3.8。的影响b . vulgatus基因的mRNA水平相关的肠道屏障在结肠癌组织中

评估肠道粘膜屏障的老鼠,我们测量TJ蛋白相关基因的相对表达水平(ZO-1、occludin claudin-1)和MUC2。结果表明,DSS治疗显著降低的表达这四个粘膜屏障指标(图7)。值得注意的是,口头填喂法b . vulgatus7 k1起到了保护作用对DSS-induced改变ZO-1和claudin-1表达式。尽管occludin和MUC2的表达调节b . vulgatus7 k1,检验结果未达到统计上的显著水平。

3.9。的影响b . vulgatus在细菌的组成的社区

与对照组相比,DSS治疗被发现影响肠道微生物群的构成(图8(一个)),稍微降低微生物多样性(图8 (b)),尽管这些结果未达到统计上的显著水平。Cotreatments DSS和b . vulgatus7 k1诱发类似的结果。在属级,b . vulgatus7 k1治疗明显增加了丰富的Turicibacter和Romboutsia相比在DSS组(图8 (c))。

4所示。讨论

众多研究表明,益生菌的不同菌株有不同anticolitis效应(44- - - - - -46]。b . vulgatus新一代益生菌,也被发现预防结肠炎,根据应变(33]。许多因素影响益生菌毒株特异性的影响。益生菌的生存能力在运输途中通过胃肠道直接影响他们的肠道内大量47]。多项研究表明,益生菌菌株对宿主健康的保护作用是剂量依赖性48- - - - - -50]。研究还揭示了microencapsulated的增强能力乳杆菌GG容忍胃和小肠环境,从而加强其疗效在改善结肠炎的症状51]。因此,益生菌的能力抵抗恶劣的环境的胃肠道是一个至关重要的因素,影响他们的colitis-ameliorating效果。致病菌如枸橼酸杆菌属rodentium和肠出血性大肠杆菌可以附着于肠上皮细胞,然后激活肠道免疫反应,可引起严重的结肠炎(52,53]。因此,益生菌的抑制肠内病原体殖民对结肠炎的有效性至关重要。一项研究揭示,口服嗜酸乳杆菌可以减少的殖民和易位吗c . rodentium然后抑制c . rodentium全身的结肠炎(54]。此外,一些益生菌可以释放抗菌过氧化氢和细菌素等因素,可以杀死致病菌或抑制其生长55,56]。增强肠上皮屏障功能的减轻一些益生菌也直接关系到他们对结肠炎的影响(57,58]。SCFAs,是由特定的益生菌,可以促进粘蛋白表达(59)或刺激TJ蛋白的表达(60),这有助于维护肠道完整性(61年]。这些发现表明,益生菌菌株的不同anticolitis能力归因于复杂的生理特点。

基因组多样性意味着功能特异性。几个乳酸菌酵母菌株与大量的基因组差异已报告在结肠炎小鼠表现出不同的抗炎作用[46]。因此,我们构造了一个进化树和选定的四个b . vulgatus有大基因组差异。然后,我们评估他们在改善DSS-induced结肠炎小鼠的疗效。我们的研究结果表明,在四个b . vulgatus压力,只有b . vulgatus7五DSS-induced k1可以显著缓解症状,包括减少体重,缩短结肠癌、戴增加分数,结肠组织严重破坏,肠道通透性增加。异常免疫反应是结肠炎的发病机制的一个重要指标。促炎细胞因子TNF -α和il - 6已报告导致粘膜炎症和免疫疾病加重(62年,63年]。减少肿瘤坏死因子-α和il - 6在小鼠结肠炎被认为是一个合乎逻辑的目标治疗结肠炎(64年]。IL-10-deficient老鼠的实验已经证明了il - 10在预防炎症性肠病的重要作用65年]。作为一个抗炎细胞因子,il - 10报道抑制TNF的表达α在免疫调节过程66年]。此外,的保护作用b . fragilis国家反恐怖主义中心的9343对结肠炎引起的三硝基苯磺酸(TNBS)或幽门螺杆菌hepaticus很大程度上归因于它能够增加il - 10的生产(8,22]。在我们的研究中,口服b . vulgatus7 k1,而不是b . vulgatus5 k1,不仅显著降低TNF -的浓度α和il - 6还显著提高了小鼠的结肠组织中il - 10的生产。因此,鉴于这些结果,我们发现b . vulgatus7 k1是更有效的缓解DSS-induced结肠炎小鼠b . vulgatus压力测试在这个研究。我们注意到,b . vulgatus51 k1是唯一的四株未能恢复体重,缩短结肠,戴和增加分数DSS所致。此外,b . vulgatus51 k1,但不是其他三个菌株,显著增加组织损伤和肿瘤坏死因子-α浓度在鼠标冒号,而DSS组。这些结果表明,b . vulgatus51 k1可以大大加剧结肠炎。

随后,我们进行了比较基因组分析了解抗炎作用的差异b . vulgatus7 k1和b . vulgatus51 k1。在30个毒株特异性齿轮b . vulgatus7 k1, COG2977参与次生代谢物生物合成、运输和分解代谢可能与SCFAs的生产。此外,GH43_24,更丰富b . vulgatus7 k1基因组比b . vulgatus51 k1基因组,主要负责木聚糖的水解。一项研究报道,喂食老鼠xylooligosaccharides能增加粪便SCFAs的生产(67年]。在我们的实验中,b . vulgatus7 k1大大促进了SCFAs的生产,包括乙酸、丁酸、异丁酸盐、戊酸酯,并摘要(图6)。

SCFAs的保护作用,特别是丁酸盐,乙酸,丙酸,在肠道炎性疾病已被广泛证明和认可。从力学上看,SCFAs可以促进肠上皮屏障的完整性通过增加在粘膜层黏蛋白的合成68年)和TJ蛋白在上皮细胞单层(69年,70年),因此,有助于缓解结肠炎。此外,SCFAs减弱小鼠结肠炎通过恢复肠道微生物的平衡失调(71年,72年]。在这项研究中,喂食b . vulgatus7 k1老鼠保护TJs肠道上皮细胞(图7),但没有恢复肠道微生物的平衡失调引起的DSS(图8)。因此,增强上皮的完整性单层通过增加SCFAs可能的保护机制b . vulgatus7 k1 DSS-induced结肠炎。

COG4464,这是特定于b . vulgatus7 k1,负责荚膜多糖的生物合成。产生的荚膜多糖的抗炎效果确定拟杆菌菌株在一些研究报告(5,10]。研究两性离子荚膜多糖,多糖已被证实预防结肠炎结肠的诱导il - 10的表达(73年]。我们的结果表明,b . vulgatus7 k1,但不是b . vulgatus51 k1,明显调节鼠标冒号(图的il - 10的表达5)。因此,基因属于COG4464可能部分占的抗炎特性b . vulgatus7 k1。

特定基因的b . vulgatus7 k1,表示COG0270、COG1343 COG3392,负责DNA复制、重组、修复和不可或缺的细胞生存(74年]。此外,另一个特定的基因,表示COG0610,属于b . vulgatus7 k1与I型特定站点restriction-modification系统,已发现保护细菌不受噬菌体感染(75年]。噬菌体是宿主肠道微生物群的成员。已报告环境刺激诱导的生产导致裂解感染噬菌体在细菌宿主(76年]。因此,这些基因可能的生存保证b . vulgatus7 k1 DSS-treated小鼠的肠道,进一步确保其在宿主健康的保护作用。

相比之下,b . vulgatus51 k1,b . vulgatus7 k1 GH29家庭有更多的基因拷贝数,GH95, GH141。的α-L-fucosidases这些糖苷水解酶家族参与的合成fucosyl-N-acetylglucosamine双糖(77年]。据报道,一些fucosyl-N-acetylglucosamine双糖的粘附抑制某些致肠病的大肠杆菌(EPEC)菌株在HT29细胞(78年]。EPEC坚持到肠上皮膜可以扰乱屏障功能(79年]。因此,这些糖苷水解酶的基因更多的家庭b . vulgatus7 k1可以保证对肠道屏障功能的保护作用。

5。结论

这项研究的结果显示的保护作用b . vulgatus菌株选择从不同的系统发育树的演化支反对DSS-induced结肠炎毒株特异性。b . vulgatus7 k1对结肠炎表现出显著的保护作用,但是b . vulgatus51 k1小鼠结肠炎的症状明显恶化。进一步的基因组比较的结果表明,在几个特定的基因b . vulgatus7负责结肠SCFAs k1基因组或荚膜多糖生产和生存在肠道中不存在b . vulgatus51 k1基因组。这也许可以解释所提供的有效保护b . vulgatus对DSS-induced结肠炎7 k1,缺乏的b . vulgatus51 k1。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

这项工作得到了国家自然科学基金(32001665),江苏省自然科学基金(BK20180603),食品科学和技术的国家一流的学科计划[JUFSTR20180102],和协作Innovationcenter江苏省食品安全与质量控制。

补充材料

表S1:特定集群的同源组(齿轮)类别拟杆菌vulgatus7 k1。表S2: Carbohydrate-Active细节丰富的酶基因的基因组拟杆菌vulgatus7 k1。(补充材料)

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