【摘 要】
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布劳特氏属(Blautia)是一种广泛存在于哺乳动物肠道和粪便中的厌氧微生物,包含20个种。近年来,Blautia的相关研究表明其相对丰度变化与炎症及代谢性疾病的改善密切相关,但仍缺乏其发挥特定功效的直接证据。基因组分析有助于了解菌株进化、生理特性和潜在功能,然而目前有关Blautia的基因组信息较少,且尚未开展比较基因组学分析。本论文采用比较基因组学方法分析基因与菌株特性之间的关系,并探究Bla
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布劳特氏属(Blautia)是一种广泛存在于哺乳动物肠道和粪便中的厌氧微生物,包含20个种。近年来,Blautia的相关研究表明其相对丰度变化与炎症及代谢性疾病的改善密切相关,但仍缺乏其发挥特定功效的直接证据。基因组分析有助于了解菌株进化、生理特性和潜在功能,然而目前有关Blautia的基因组信息较少,且尚未开展比较基因组学分析。本论文采用比较基因组学方法分析基因与菌株特性之间的关系,并探究Blautia对脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)诱导急性炎症的缓解作用,结合系统的安全性研究,为进一步挖掘Blautia的益生功能奠定理论基础。本文的主要研究成果如下:(1)通过比较基因组分析发现,不同种的Blautia在基因组上存在较大差异,其中分离源、基因组大小均能影响其在系统进化树上的聚类;Blautia具有开放的基因组,其核心基因功能占比最多的是翻译、核糖体结构与生物合成;所有Blautia菌株中都存在负责NRPs和Sactipeptide生物合成基因簇。从小鼠粪便中分离获得B.producta D4,其在岐阜厌氧培养基中具有较快的生长速率和较强的产酸能力。(2)通过腹腔注射LPS(5 mg/kg)构建急性炎症模型,探究B.producta对急性炎症的缓解作用。结果表明,B.producta D4和B.producta DSM2950干预能降低炎症因子(TNF-α、IL-1β和IL-6)水平、提高短链脂肪酸含量、调节肠道菌群结构进而缓解炎症;不同菌株干预能减轻LPS诱导的肝脏、肺和结肠的损伤,尤其对急性肝损伤表现出较好改善效果。进一步分析可知,其通过降低肝损伤标志物(ALT和AST)水平,提高肝组织中抗氧化酶活性(SOD和GSH-Px),降低炎症及凋亡相关基因的转录水平和关键调节因子(TLR4、My D88和Caspase-3)的蛋白水平来缓解肝损伤。(3)在基因层面分析发现,B.producta D4和B.producta DSM2950鉴定出的毒力基因大多负责调控、铁离子摄取;两株菌中都鉴定出1个携带毒素基因的基因岛以及9种不同类别的抗生素耐受基因。表型实验得出,菌株不具备溶血性,同时对测试的大部分抗生素敏感。急性毒性实验结果表明灌胃不同剂量的B.producta D4和B.producta DSM2950对小鼠的体重、摄食饮水及器官指数均无影响,血常规和生化指标未显示出与空白组的显著性差异。此外,通过对小鼠肝脏、脾脏和肾脏等组织的病理观察可知小鼠组织形态无异常改变,初步表明B.producta是安全的。
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