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2019“颐和”青年奖 候选名单
农业农村部动物营养与饲料学科群重点实验室下属单位推荐青年学者
庾庆华博士
农业农村部动物生理生化重点实验室推荐青年学者
南京农业大学副教授
人物简介

副教授,研究方向是肠道菌群与黏膜屏障互作机制。2009年获南京农业大学预防兽医系博士学位。依据减少抗生素使用和绿色健康养殖为主旨,以保障动物肠黏膜屏障功能,从肠道菌群(益生菌)角度开展维护畜禽肠道健康的研究。主持国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、江苏省农业科技自主创新资金项目和国家转基因重大专项子课题等多项科研项目;以第一或通讯作者在Cell Death and Differentiation、Frontiers In Immunology、Molecular Nutrition and Food Research和Veterinary Research等杂志发表SCI论文20余篇,相关研究成果获F1000Prime收录并推荐;以第一发明人申请专利3项。获2017年全国高校农林类专业微课教学比赛三等奖;主编高等农林教育“十三五”规划教材《动物组织胚胎学实验教程》(第2版)。

成果介绍

1.系统性建立包括肠类器官在内4个层次动物肠黏膜屏障模型,揭示了益生菌阻止沙门氏菌入侵肠黏膜屏障、改善肠炎腹泻症状的作用机制

申请人根据畜禽肠黏膜屏障结构,系统性建立肠上皮细胞系单层transwell培养模型(Caco-2细胞、IPEC-J2细胞等)、肠上皮细胞系与淋巴细胞(3型先天淋巴细胞和树突状细胞等)混合培养模型、肠类器官(intestinal organoids)(图1)和动物模型4个层次的肠黏膜屏障模型,并完善屏障评价标准。申请人利用建立的4个层次肠黏膜屏障模型,研究益生菌等对肠黏膜屏障调控机制。相关成果以第一作者或通讯作者发表于British Journal of Nutrition(Xia et al., 2016,14:1-7)、Frontiers in Cellular and Infection Microbiology(Yu et al., 2015, 5)等杂志。

图1 肠类器官(intestinal organoids)三维模型

2.明确了益生菌诱导树突状细胞活化迁移、增强肠黏膜免疫水平机制,探明了乳酸杆菌S层蛋白竞争性结合DC-SIGN受体抑制禽流感病毒免疫逃逸

首先证实了益生菌可活化树突状细胞激活免疫应答,具备免疫佐剂功能;并利用益生菌佐剂特性,成功构建了表达禽流感血凝素抗原重组益生菌,诱导特异性免疫应答,为禽流感防控提供了新思路。发现H9N2禽流感病毒可感染肠类器官,并探明了乳酸杆菌S层蛋白竞争性结合树突状细胞DC-SIGN受体阻断禽流感病毒H9N2免疫逃避机制,从受体阻断角度为抗病毒药物研发提供了基础。相关成果以通讯作者发表于Scientific Reports(Huang et al., 2016, 6: 21363)、Veterinary Research(Huang et al., 2017, 48:71)和Frontiers in Cellular and Infection Microbiology(Gaoet al., 2016, 6: 137),重组菌株获得授权专利(专利授权号:201010544665.0 ),专利1项且已进入实质审查过程(申请号:201610802394.1)

图2 乳酸杆菌S层蛋白竞争性结合DC-SIGN受体抑制H9N2病毒逃逸

3.解析了乳酸杆菌代谢产物吲哚甲醛诱导黏膜下淋巴细胞分泌IL-22激活STAT3信号通路,刺激肠干细胞增殖维护动物肠黏膜屏障的机制

申请人证实罗伊氏乳酸杆菌可代谢色氨酸产生吲哚甲醛,通过AhR受体刺激黏膜下3型固有层淋巴细胞分泌白介素22,进而活化肠干细胞STAT3信号通路,刺激肠干细胞增殖分化替代损伤的肠上皮细胞,并诱导Reg3抗菌肽分泌缓解肠炎症状(包括降低炎症因子水平和改善肠黏膜病理变化等),维护肠黏膜屏障(图3)。上述相关成果以通讯作者发表于Cell Death and Differentiation(Hou et al., 2018)(5年平均影响因子8.251),并以第一发明人申请相关专利1项(申请号:201710039037.9)。相关研究成果申请人作为通讯作者以review形式发表于Frontiers In Immunology(Hou et al., 2017, 23;8:599)(5年平均影响因子5.849)。

图3 乳酸杆菌刺激肠干细胞增殖维护肠黏膜屏障

成果代表性论文或发明专利

1、题目:罗伊氏乳杆菌促进Lgr5+肠道干细胞增殖以维护肠上皮屏障完整性的研究

摘要:在生理和病理条件下,肠道干细胞(Intestinal stem cells, ISCs)的增殖分化对于肠上皮的更新具有十分重要的作用。然而,人们对于肠道微生物如何修复肠黏膜屏障损伤的机制却知之甚少。本研究构建了小鼠肠道类器官(Intestinal organoids)和固有层淋巴细胞(Lamina propria lymphocytes, LPLs)体外共培养系统,同时开展小鼠体内实验,探究罗伊氏乳杆菌D8菌株(D8)对于维护肠黏膜屏障完整性的作用。我们发现,在体外共培养系统中, D8能够促进肠道类器官的生长发育并显著改善肿瘤坏死因子α(Tumor necrosis factor α, TNF-α)引起的肠道类器官损伤。同时我们用EdU (5-Ethynyl-2’-deoxyuridine)去显示肠道类器官的增殖水平, D8能够显著增加肠道类器官的EdU+细胞的数量。在小鼠体内实验中,我们发现了同样的现象。D8能够定植在肠黏膜,改善硫酸葡聚糖(Dextran sulfate sodium,DSS)引起的肠黏膜损伤,改善小鼠结肠炎引起的体重下降,结肠长度变短等症状。同时我们还发现在D8修复肠黏膜损伤的过程中伴随着Lgr5+肠道干细胞以及潘氏细胞数量的增多。此外,我们发现D8能够代谢产生吲哚-3-甲醛,激活LPLs表面的芳香烃受体(Aryl hydrocarbon receptor ,AhR)诱导其表达白细胞介素22(Interleukin -22,IL-22),激活STAT3(Signal transducer and activator of transcription 3)信号通路促进肠道干细胞的增殖进而维护肠黏膜屏障。本研究报道了罗伊氏乳杆菌能够促进Lgr5+肠道干细胞增殖维护肠黏膜屏障的完整性,为阐明罗伊氏乳杆菌如何发挥肠道益生作用提供了新的思路。

关键词:罗伊氏乳杆菌;肠道干细胞;肠道类器官;白细胞介素22;固有层淋巴细胞

本研究由国家自然科学基金(31502024),江苏省农业科技自主创新资金项目(CX[15]1066)和江苏省高等院校重点学科项目资助(PAPD)。

2、其它论文:

 

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