我院李金金博士科研成果連續(xù)在高水平期刊發(fā)表

 2022年以來(lái)，生命科學(xué)學(xué)院李金金博士三項(xiàng)科研成果相繼被高水平期刊發(fā)表，齊魯師范學(xué)院均為第一作者和通訊作者單位。其中，兩篇論文《Subchronic Toxicity of Microcystin-LR on Young Frogs (Xenopus laevis) andTheir Gut Microbiota》和《BerberineRelievesMetabolicSyndrome inMice byInhibitingLiver InflammationCaused by aHigh-FatDietand Potential Association With GutMicrobiota》先后在中科院2區(qū)TOP期刊《Frontiers in Microbiology》（IF：5.64）上發(fā)表。《Microbial Community Structures in Luzhou-Flavor Liquor Pit Muds with Different Brewing Materials》在中科院3區(qū)期刊《Peer J》（IF：2.98）上發(fā)表。

隨著現(xiàn)代化工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展以及全球氣候不斷變暖，淡水水體富營(yíng)養(yǎng)化程度日益加劇，藍(lán)藻水華頻發(fā)。微囊藻毒素-LR（MC-LR）是藍(lán)藻水華過(guò)程中產(chǎn)生的最常見(jiàn)且毒性最大的一種藍(lán)藻毒素。兩棲動(dòng)物由于復(fù)雜的生活史和高度的皮膚滲透性，比其他脊椎動(dòng)物更易受到水體環(huán)境污染的影響，生存環(huán)境中化學(xué)污染物的暴露已成為其種群數(shù)量下降的重要原因。盡管MC-LR對(duì)哺乳動(dòng)物和魚(yú)類(lèi)的毒性作用已被廣泛研究，但其對(duì)兩棲動(dòng)物免疫系統(tǒng)和腸道菌群的影響尚未得到足夠重視。

該項(xiàng)研究結(jié)果表明，MC-LR可增加X. laevis肝臟中T細(xì)胞的數(shù)量，引起炎癥細(xì)胞局部灶性浸潤(rùn)、充血和空泡化。同時(shí)，MC-LR減少了腸道絨毛數(shù)量、密度、高度和規(guī)則性，且隨著其濃度的增加，這些肝臟和腸道損傷愈加明顯。腸道微生物組學(xué)和分子生物學(xué)分析結(jié)果表明，MC-LR顯著改變X. laevis的腸道菌群結(jié)構(gòu)、肝臟中相關(guān)酶的活性以及炎癥因子的表達(dá)。與低濃度MC-LR（≤5 μg/L）組相比，高濃度MC-LR（≥20 μg/L）組中Firmicutes和Bacteroidetes相對(duì)豐度顯著降低，而Fusobacteria顯著富集，且高濃度組腸道菌群代謝基因組成與低濃度組有著顯著性差異。本研究加深了我們關(guān)于MCs對(duì)水生生物毒性的認(rèn)識(shí)，并為環(huán)境中MCs對(duì)兩棲動(dòng)物生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估提供了理論基礎(chǔ)。

近年來(lái)，全球范圍內(nèi)肥胖、II型糖尿病、非酒精性脂肪肝病和動(dòng)脈粥樣硬化等代謝性疾病呈爆發(fā)性流行趨勢(shì)，成為威脅公共健康最嚴(yán)重的疾病類(lèi)型之一。代謝綜合征患者體內(nèi)的蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物等物質(zhì)均處于代謝紊亂的病理狀態(tài)，是一組復(fù)雜的代謝紊亂癥候群。脂肪肝是代謝綜合征中的一種主要病癥，特別是非酒精性脂肪肝，可發(fā)展成脂肪性肝炎、肝纖維化、肝硬化，甚至肝癌。

該項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)高脂飲食顯著改變了小鼠腸道微生物群，從而增加了腸道毒素水平，觸發(fā)了宿主的炎癥反應(yīng)。同時(shí)，高脂飲食還降低了腸道菌群中產(chǎn)短鏈脂肪酸基因的比例，從而阻礙了腸道黏膜免疫和細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)吸收，增加了宿主的炎癥反應(yīng)和肝臟脂肪代謝紊亂。此外，小檗堿可以在一定程度上改善高脂飲食引起的炎癥性代謝綜合征，并有效地改善高脂食物在小鼠體內(nèi)的代謝，且這一過(guò)程與腸道微生物群落組成密切相關(guān)。該研究成果深化了我們對(duì)代謝性疾病治療過(guò)程中宿主-微生物相互作用的認(rèn)識(shí)，并為小檗堿在治療過(guò)程中的作用機(jī)制提供了新的見(jiàn)解。

濃香型白酒在我國(guó)占有70%以上的市場(chǎng)份額，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展均具有重要推動(dòng)作用。濃香型白酒以糧食谷物作為發(fā)酵基質(zhì)，在窖池微生物和酶的作用下經(jīng)過(guò)傳統(tǒng)的固態(tài)法發(fā)酵，再經(jīng)蒸餾、陳釀和勾兌，最終形成以己酸乙酯為主體復(fù)合香的白酒。因此，窖泥作為微生物的主要載體，在濃香型白酒的釀造過(guò)程中起著關(guān)鍵作用。

該研究以生命科學(xué)學(xué)院校企合作單位山東省百脈泉酒業(yè)有限公司的濃香型白酒窖池為研究對(duì)象，對(duì)窖泥中的原核生物進(jìn)行16S rRNA基因V4-V5區(qū)域高通量測(cè)序，利用生物信息學(xué)和多變量統(tǒng)計(jì)分析方法分析了不同釀造原料濃香型白酒窖泥中微生物群落結(jié)構(gòu)的多樣性和空間異質(zhì)性。為探究窖泥中釀造成分對(duì)濃香型白酒品質(zhì)的影響以及窖池中不同位點(diǎn)微生物對(duì)白酒生產(chǎn)的具體影響提供了理論依據(jù)。為推動(dòng)我院產(chǎn)學(xué)研工作的進(jìn)一步開(kāi)展提供了有利條件。

上述成果得到了山東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目、齊魯師范學(xué)院博士科研啟動(dòng)項(xiàng)目以及生命科學(xué)學(xué)院“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃”的資助。

撰稿：崔大勇

供稿審核：崔寅

審稿：崔大勇

終審：李師鵬