海南大学食品科学与工程学院热带益生菌团队 | 发酵乳杆菌HNU312可减轻慢性铅暴露引起的早期脑发育过程中的氧化损伤和行为异常

文摘   2024-01-12 08:18   内蒙古  

导读

海南大学热带益生菌团队在国际期刊Ecotoxicology and Environmental SafetyQ1IF6.8)在线发表了题为Lactobacillus fermentum HNU312 alleviated oxidative damage and behavioural abnormalities during brain development in early life induced by chronic lead exposure的文章。海南大学2022级博士研究生张增2023级博士研究生黎嘉和共同第一作者,海南大学张家超教授内蒙古农业大学孙志宏研究员共同通讯作者。

铅接触是一个全球性的公共卫生安全问题,会严重干扰大脑发育,并在生命早期对神经系统造成损害。益生菌和肠道菌群因其在减轻铅毒性方面的关键作用而受到重视。然而,它们发挥作用的潜在机制还有待充分探索。海南大学张家超、内蒙古农业大学孙志宏及团队Ecotoxicology and Environmental Safety发表最新研究,通过动物实验发现补充发酵乳杆菌HNU312可以通过离子吸附、靶向调节微生物-肠脑轴等策略有效缓解幼鼠的脑损伤。

文章亮点

文章设计了一个两阶段的实验,使用益生菌发酵乳杆菌HNU312 (Lf312)来揭示益生菌如何减轻生命早期对大脑的铅毒性。首先,文章探索了Lf312对铅的耐受性和体外吸附。其次,对菌株在体内的吸附能力进行测定和验证。鸟枪宏基因组测序显示铅暴露引起的肠道微生物组失衡功能障碍。相比之下,Lf312的摄入显著调节了微生物组的结构,增加了有益菌和产生短链脂肪酸(SCFAs)的微生物含量,并上调了与功能相关的代谢途径,如抗氧化。值得注意的是,Lf312通过增加肠道中SCFAs的水平,增强了血脑屏障完整性,减轻大脑中的炎症,最终改善小鼠铅暴露诱导的焦虑和抑郁行为。随后,文章证实了Lf312的有效机制,强调Lf312是通过离子吸附和微生物--脑轴调节等综合策略起作用的。

文章结论

1、体外探索发酵乳杆菌HNU312Lf312)对铅的耐受性吸附性,在体内确定该菌株的吸附能力
2 Lf312干预可缓解铅暴露诱导的小鼠肠道菌群失调功能障碍,增加有益菌产短链脂肪酸菌丰度,上调抗氧化等相关代谢通路
3、Lf312干预可提高肠道中短链脂肪酸水平、增强血脑屏障完整性、缓解脑内炎症,并最终改善小鼠因铅暴露而引起的焦虑抑郁行为
4Lf312干预通过离子吸附和菌群-肠脑轴调节的综合策略发挥作用,减轻脑损伤。


通讯作者

张家超,博士、教授、博士生导师,现任海南大学食品科学与工程学院执行副院长,热带多糖资源利用教育部工程中心副主任,海南省食品营养与功能食品重点实验室副主任,食品学会青委会委员,中国食品科学技术学会益生菌分会理事,获国家优秀青年科学基金资助,入选海南省南海名家资助计划和海南自由贸易港高层次人才。主要从事热带益生菌资源开发利用相关研究。近年来承担国家重点研发计划子课题1项、国家自然科学基金3项和省部级项目9项;以第一/通讯作者发表SCI论文70余篇,代表作包括Cell Host & MicrobesMicrobiomeISME JEngineering等国际高水平期刊,授权国家发明专利12项;荣获第十届海南省青年科技奖、海南省自然科学二等奖,海南省教学成果二等奖
通讯作者

孙志宏,博士、研究员、博士生导师,国家杰青获得者、国家优青获得者。参加工作以来先后主持承担国家自然科学基金3项、863 项目研究任务1 项、国家重点研发计划子课题1项、内蒙古科技计划重点项目1项、内蒙古自然科学基金3项,中国科学院西部之光项目1项,入选内蒙古自治区草原英才工程、内蒙古自治区“321人才工程(二层次)。围绕乳酸菌生物多样性和功能基因组、益生菌与肠道菌群方面,以第一/通讯作者在Nature Microbiology、Nature communicationsGut Microbes等国际主流期刊发表SCI论文40余篇H-index 45,授权发明专利20项,参编学术专著3部,参与起草5项质量安全地方标准,获内蒙古自治区科技进步奖一等奖、教育部技术发明一等奖、教育部科技进步二等奖和内蒙古自治区自然科学二等奖各1项,获内蒙古自治区优秀科技工作者称号、内蒙古自治区青年创新人才奖以及内蒙古自治区优秀博士学位论文。

第一作者

张增,海南大学食品科学与工程专业博士研究生,主要研究方向为益生菌与人体健康效应机制研究,目前以第一作者在FoodsFrontiers in Cell and Developmental BiologyFood Research InternationalEcotoxicology and Environmental Safety上发表SCI论文4

共同第一作者

黎嘉和,海南大学食品科学与工程专业博士研究生,主要研究方向为益生菌与人体健康效应机制研究,目前以第一作者在Journal of Functional Foods、Ecotoxicology and Environmental Safety上发表SCI论文2篇。


原文链接
https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2023.114543

供稿:张增

编辑:欣蕾黎嘉和

审核:薛辉

  • DOhttps://doi.org/10.1039/D3FO02618C

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