新发现!从健康母亲粪便中分离出拟杆菌属新物种 Bacteroides maternus,助力肠道微生物组研究

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Scientific Reports 3.8

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  为探究人类肠道微生物组多样性,研究人员开展从健康母亲粪便中分离细菌并鉴定新物种的研究。结果发现新物种 Bacteroides maternus,其与已知物种存在差异。这一发现有助于理解肠道微生物群落,丰富了微生物多样性研究。

  在人体的胃肠道里,居住着数不清的微生物,它们就像一个庞大而神秘的 “小宇宙”,对我们的健康影响巨大。这些微生物能合成维生素、短链脂肪酸(SCFA)、氨基酸和神经递质如 γ- 氨基丁酸(GABA)等,对维持人体正常生理功能起着关键作用。拟杆菌门(Bacteroidota)和厚壁菌门(Bacillota)是人体肠道中数量最多的两大类细菌,其中拟杆菌属(Bacteroides)更是在成人肠道微生物组中占据重要地位。
然而,目前人类对肠道微生物组的认识还远远不够。虽然知道拟杆菌属的重要性,但这个家族中还有许多物种未被深入了解和鉴定。为了揭开肠道微生物的神秘面纱,来自爱尔兰科克大学学院微生物学系、APC 微生物组爱尔兰、Teagasc Moorepark 食品研究中心等机构的研究人员展开了深入研究。

研究人员从一位健康的爱尔兰 / 白种人母亲产后四周的粪便样本中分离出了一种新型细菌菌株 MSB163。经过一系列复杂而严谨的研究,他们得出结论:MSB163 属于拟杆菌属,但却是一个全新的物种,研究人员将其命名为 Bacteroides maternus。这一发现意义重大,它进一步丰富了人类对肠道微生物多样性的认识,为后续研究肠道微生物与人体健康的关系提供了新的线索,相关研究成果发表在《Scientific Reports》上。

在研究过程中,研究人员主要运用了以下几种关键技术方法:首先,通过对新鲜粪便样本进行分离培养,获取单菌株;接着,利用 PCR 技术扩增 16S rRNA 区域,结合 NCBI 核苷酸 BLAST 对菌株进行初步鉴定;之后,采用 Microbes NG 增强测序平台对 MSB163 的全基因组进行测序,并运用多种软件对测序数据进行处理和分析;最后,通过一系列生理生化实验,对菌株的形态、生长特性、代谢能力等进行表征。

下面详细介绍研究结果:

  • 基因组特征:MSB163 的基因组长度为 6,440,948 bp,GC 含量为 42.95%,还含有两个质粒。通过多种分类学工具鉴定,发现它与目前已知的拟杆菌属物种均不同。与最接近的物种 Bacteroides cellulosilyticus 相比,平均核苷酸同一性(ANI)为 94.51%,DNA - DNA 杂交估计值为 53.80%,这些数据都支持 MSB163 是新物种的结论。此外,研究人员还构建了系统发育树,进一步明确了它在拟杆菌属中的分类地位。
  • 形态和生理特征:MSB163 菌落直径 1 - 2 mm,呈圆形、凸起,边缘整齐,颜色发白。它是革兰氏阴性、无运动性、厌氧的细菌,过氧化氢酶阳性,氧化酶阴性。细胞呈杆状,大小在 1.6 μm 至 2.4 μm 之间。该菌株的最佳生长温度为 37°C,最佳盐浓度为 0%(w/v)NaCl,最适 pH 为 7,能在 28 - 40°C、pH 6 - 8.5、0 - 1.5%(w/v)NaCl 的条件下生长。MSB163 能将谷氨酸转化为 GABA,但不能利用 2'- 岩藻糖基乳糖(2'-FL)。在抗生素敏感性方面,它对多种抗生素表现出不同的敏感性,与其他相关物种存在差异。同时,研究还分析了其极性脂质、细胞脂肪酸和呼吸醌等特征。

研究结论和讨论部分指出,Bacteroides maternus 的发现为人类肠道微生物组的研究增添了新的成员。该物种在细胞膜磷脂成分、发酵能力和抗生素敏感性等方面与其他已知物种存在明显差异。这不仅丰富了人们对拟杆菌属物种多样性的认识,也为进一步研究肠道微生物群落的功能和生态提供了重要依据。未来,研究人员可以基于这一发现,深入探究 Bacteroides maternus 在人体肠道中的作用机制,以及它与其他微生物和人体健康之间的关系,为开发新型益生菌、治疗相关疾病等提供理论支持 。

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