铜是一种能够影响肠道微生物群与鼠伤寒沙门氏菌相互作用的物质

《Microbiome》：Copper is an intestinal habitat filter affecting the gut microbiota interactions with Salmonella Typhimurium

　　

摘要

背景

食源性病原体，包括血清型Typhimurium的Salmonella enterica（S. Typhimurium），对人类健康和牲畜生产力构成了重大威胁。全球流行的S. Typhimurium ST34克隆获得了能够抵抗高浓度铜的基因组岛（SGI-4），这一适应性在养猪业中广泛使用治疗剂量的硫酸铜的情况下尤为重要。我们研究了高剂量饮食中的铜如何影响仔猪的肠道微生物群以及Salmonella与微生物群之间的相互作用，这些因素可能解释了S. Typhimurium ST34的全球传播。

结果

一项农场研究结合粪便宏基因组分析发现，在高铜饮食的仔猪体内，几种潜在的Salmonella竞争物种（如Bifidobacterium、Escherichia和Lactobacillus）的数量较少。通过厌氧和好氧培养以及对131个物种的全基因组测序和硫酸铜敏感性测试，发现某些微生物（尤其是Escherichia）获得了铜抗性基因。生态位竞争实验表明，在高铜环境下，铜抗性对于物种间的竞争至关重要，其中Salmonella的VI型分泌系统使其在铜改性的生态位中具有明显优势。

结论

我们的研究结果表明，铜的补充改变了仔猪的肠道环境，影响了病原菌与共生细菌之间的竞争动态，这可能会影响病原体的动物源性传播。

视频摘要

背景

食源性病原体，包括血清型Typhimurium的Salmonella enterica（S. Typhimurium），对人类健康和牲畜生产力构成了重大威胁。全球流行的S. Typhimurium ST34克隆获得了能够抵抗高浓度铜的基因组岛（SGI-4），这一适应性在养猪业中广泛使用治疗剂量的硫酸铜的情况下尤为重要。我们研究了高剂量饮食中的铜如何影响仔猪的肠道微生物群以及Salmonella与微生物群之间的相互作用，这些因素可能解释了S. Typhimurium ST34的全球传播。

结果

一项农场研究结合粪便宏基因组分析发现，在高铜饮食的仔猪体内，几种潜在的Salmonella竞争物种（如Bifidobacterium、Escherichia和Lactobacillus）的数量较少。通过厌氧和好氧培养以及对131个物种的全基因组测序和硫酸铜敏感性测试，发现某些微生物（尤其是Escherichia）获得了铜抗性基因。生态位竞争实验表明，在高铜环境下，铜抗性对于物种间的竞争至关重要，其中Salmonella的VI型分泌系统使其在铜改性的生态位中具有明显优势。

结论

我们的研究结果表明，铜的补充改变了仔猪的肠道环境，影响了病原菌与共生细菌之间的竞争动态，这可能会影响病原体的动物源性传播。

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背景

食源性病原体，包括血清型Typhimurium的Salmonella enterica（S. Typhimurium），对人类健康和牲畜生产力构成了重大威胁。全球流行的S. Typhimurium ST34克隆获得了能够抵抗高浓度铜的基因组岛（SGI-4），这一适应性在养猪业中广泛使用治疗剂量的硫酸铜的情况下尤为重要。我们研究了高剂量饮食中的铜如何影响仔猪的肠道微生物群以及Salmonella与微生物群之间的相互作用，这些因素可能解释了S. Typhimurium ST34的全球传播。

结果

一项农场研究结合粪便宏基因组分析发现，在高铜饮食的仔猪体内，几种潜在的Salmonella竞争物种（如Bifidobacterium、Escherichia和Lactobacillus）的数量较少。通过厌氧和好氧培养以及对131个物种的全基因组测序和硫酸铜敏感性测试，发现某些微生物（尤其是Escherichia）获得了铜抗性基因。生态位竞争实验表明，在高铜环境下，铜抗性对于物种间的竞争至关重要，其中Salmonella的VI型分泌系统使其在铜改性的生态位中具有明显优势。

结论

我们的研究结果表明，铜的补充改变了仔猪的肠道环境，影响了病原菌与共生细菌之间的竞争动态，这可能会影响病原体的动物源性传播。

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