炎症性肠病（Inflammatory Bowel Disease, IBD）是一种慢性炎症性疾病，主要包括溃疡性结肠炎（Ulcerative Colitis, UC）和克罗恩病（Crohn’s Disease, CD）。IBD的发病率在全球范围内逐年上升，给患者和社会带来了巨大的健康和经济负担。目前，IBD的诊断主要依赖于内镜检查，但这种方法昂贵、侵入性强且不便于连续使用。因此，开发一种更便捷、非侵入性的诊断方法成为迫切需求。 近年来，肠道菌群（gut microbiota）与IBD的发病机制之间的关系引起了广泛关注。肠道菌群的代谢产物，如氢气（H₂）、氨气（NH₃）和硫化氢（H₂S）等，可能通过血液-肺屏障进入呼吸系统，最终通过呼气排出体外。这些气体成分可能成为IBD的生物标志物。然而，目...

近年来，人类肠道微生物群（Human Gut Microbiota, HGM）在药物和营养素代谢中的重要作用逐渐被认识到。肠道微生物群不仅影响口服药物的生物利用度，还通过其代谢酶参与药物和生物活性分子的生物转化（biotransformation），从而影响药物的药代动力学和药效学特性。然而，由于肠道微生物群的复杂性和个体间的差异性，确定特定微生物对药物和营养素代谢的具体贡献仍然是一个巨大的挑战。为了解决这一问题，研究人员开发了GutBugDB，这是一个开放获取的数字资源库，旨在预测人类肠道微生物群介导的生物和异生物质（xenobiotic）分子的生物转化。 论文来源 该研究由Usha Longwani、Ashok K. Sharma、Aditya S. Malwe、Shubham K. J...

碘（Iodine, I）是一种对人类健康和环境具有重要意义的微量元素。它是人体甲状腺激素（如甲状腺素T4和三碘甲状腺原氨酸T3）的主要成分，直接影响甲状腺功能。然而，全球约有19亿人受到碘缺乏症（Iodine Deficiency Disorder, IDD）的影响，症状包括甲状腺肿大（Goiter）和克汀病（Cretinism）。虽然通过食盐加碘和食品强化可以有效预防IDD，但过量摄入碘也会导致甲状腺功能亢进或减退。此外，放射性碘同位素（如131I和129I）对人类健康构成严重威胁，尤其是在核事故或核武器生产过程中释放的放射性碘，可能引发甲状腺癌等疾病。 在自然界中，碘主要以碘酸盐（Iodate, IO3-）、碘化物（Iodide, I-）和有机碘（Organic Iodine, Org-...

肠道气体（flatulence）是日常生活中常见的现象，通常由肠道微生物群（gut microbiota）发酵未消化的食物成分产生。虽然肠道气体在大多数情况下是无害的，但它可能导致不适、腹胀，甚至与慢性疾病如肠易激综合征（irritable bowel syndrome, IBS）相关。某些食物，尤其是富含膳食纤维的食物，如豆类和红薯，被认为与气体产生密切相关。然而，肠道微生物群在气体产生中的具体作用机制尚不完全清楚。 近年来，研究表明肠道微生物群中的某些关键物种可能在气体产生中起到重要作用。Megasphaera elsdenii 是一种常见的肠道共生菌，已知在反刍动物中能够代谢乳酸并产生短链脂肪酸（short-chain fatty acids, SCFAs），但其在人类肠道中的作用尚未...

近年来，肠道菌群在健康和疾病中的作用引起了广泛关注。研究表明，肠道菌群的多样性和组成与心血管疾病（CVD）的发生和发展密切相关。心血管疾病是全球范围内导致死亡的主要原因之一，而炎症在心血管疾病的发病机制中扮演了重要角色。肠道菌群通过调节炎症反应、代谢产物生成等机制，可能对心血管健康产生深远影响。发酵蔬菜（Fermented Vegetables, FVs）富含益生菌，被认为可能通过改善肠道菌群来降低炎症水平，从而预防心血管疾病。然而，关于发酵蔬菜对肠道菌群和炎症标志物的影响，尤其是对心血管疾病高风险人群的影响，目前的研究还较为有限。因此，本研究旨在探讨定期摄入发酵蔬菜对心血管疾病高风险成年人的炎症标志物和肠道菌群组成的影响。 论文来源 本研究由Melissa Baron、Bin Zuo、Ji...

母乳微生物与寡糖在婴儿肠道菌群发育中的关键作用 学术背景 婴儿肠道菌群的发育在生命早期至关重要，而母乳喂养是这一过程的重要驱动因素之一。母乳不仅为婴儿提供必要的营养，还含有丰富的微生物和寡糖，尤其是人乳寡糖（Human Milk Oligosaccharides, HMOs）。这些成分对婴儿肠道菌群的塑造具有深远影响。然而，尽管已有研究表明母乳中的微生物和HMOs在婴儿肠道菌群发育中扮演重要角色，但关于它们在哺乳期间如何随时间变化的系统性研究仍然有限。特别是，针对荷兰人群的研究更是少见。因此，本研究旨在探讨母乳微生物和HMOs在婴儿出生后1个月、3个月和9个月时对婴儿肠道菌群组成的影响，以填补这一领域的研究空白。 论文来源 该研究由来自荷兰瓦赫宁根大学（Wageningen Universi...

铁（Iron）是地球上最丰富的元素之一，广泛存在于地壳、水体以及生物体中。铁在自然界的循环过程中，尤其是在水体中的氧化还原反应，对生态系统中的营养循环、污染物降解等具有重要影响。然而，在农业流域的间歇性溪流中，铁循环的机制及其与微生物活动的相互作用尚未得到充分研究。特别是在溪流停滞的水池中，铁矿化现象（如铁锈絮状物、铁膜等）的出现，可能与地下水输入、微生物活动以及水文条件密切相关。理解这些过程不仅有助于揭示铁在农业溪流中的生态作用，还能为水体污染治理和营养循环提供科学依据。 因此，Zackry Stevenson等研究者以美国爱荷华州立大学校园内的Clear Creek溪流为研究对象，开展了一项结合水文、地球化学和微生物学的综合研究，旨在揭示间歇性溪流中铁矿化的控制机制。 论文来源 本论文由...

近年来，肠道微生物组（gut microbiome）在人类健康与疾病中的作用引起了广泛关注。研究表明，肠道微生物的失衡（dysbiosis）与多种慢性疾病，如肥胖、炎症性肠病、癌症和神经退行性疾病等密切相关。饮食作为影响肠道微生物组的重要因素，可能通过调节微生物的组成和功能来影响宿主的代谢健康。然而，饮食模式与肠道微生物组之间的具体关联机制尚不明确。 本研究旨在探讨两种代谢性饮食模式——高胰岛素血症饮食指数（Empirical Dietary Index for Hyperinsulinaemia, EDIH）和炎症性饮食模式（Empirical Dietary Inflammatory Pattern, EDIP）——与肠道微生物组之间的关系。EDIH和EDIP是基于食物频率问卷（Food...

铀（Uranium, U）是一种在环境中广泛存在的放射性元素，主要以其六价（U(VI)）和四价（U(IV))两种氧化态存在。在氧化条件下，U(VI)是主要的稳定形式，而在还原条件下，U(VI)可以被还原为U(IV)。这一还原过程可以通过非生物途径（如含铁或硫化物的矿物）或生物途径（如细菌）实现。特别是，Shewanella属的细菌能够通过细胞色素c（c-type cytochromes）将电子传递给金属和放射性核素，如U(VI)。尽管细胞内电子传递机制已被广泛研究，但电子如何传递到外部电子受体（如U(VI)）的过程仍不清楚。 MtrC是一种位于Shewanella细菌外膜表面的十血红素（decaheme）c型细胞色素，能够将电子传递给U(VI)。然而，MtrC与U(VI)之间的电子传递机制，...

硒（Selenium）是一种重要的微量元素，广泛存在于自然界中，参与多种生物代谢过程。然而，硒的浓度过高时，会对人类、动物和环境造成严重的毒性影响。工业活动，尤其是燃煤发电厂的煤炭燃烧，是地下水硒污染的主要来源之一。燃煤过程中产生的飞灰（fly ash）在处置过程中，硒会通过渗滤进入地下水，导致水体污染。硒的毒性形式主要是其氧化态，如硒酸盐（selenate, Se(VI)）和亚硒酸盐（selenite, Se(IV)），这些化合物在水中溶解度较高，容易被生物吸收，进而对生态系统和人类健康构成威胁。 为了应对这一问题，研究人员探索了多种修复技术，其中微生物修复（microbial remediation）因其成本效益高、环境友好等优势，成为近年来研究的热点。微生物修复利用天然微生物群落的代谢...