弓形蟲被稱為世界上最成功的的寄生蟲之一，因為幾乎所有的恒溫動物都能被它感染，包括人類，其中貓科動物是弓形蟲感染的唯一終宿主。當然，家養貓咪只要做到定期驅蟲、體檢和注射疫苗，勿投喂生肉或未煮熟的肉類，避免接觸流浪貓，貓砂及時清理、做好防護并及時洗手，減少“吸貓”行為（防止黏膜感染）等，感染的風險就會大大降低了。

口腔包囊感染是弓形蟲的主要傳播途徑，可導致致死性腸道炎癥。弓形蟲感染改變腸道菌群的組成和代謝，從而影響弓形蟲病的進展，然而潛在的機制尚不清楚。2023年12月，云南農業大學李小兵教授/江康峰副教授與團隊在Microbiome發表題為“Gut microbiota-related metabolite alpha-linolenic acid mitigates intestinal inflammation induced by oral infection with Toxoplasma gondii”的研究論文，通過建立小鼠模型進行多組學分析，揭示了弓形蟲包囊與腸道微生物群之間的相互作用機制，并提示α-亞麻酸（ALA）是治療弓形蟲誘導的腸道炎癥的潛在候選藥物。（麥特繪譜提供Q200宏代謝組檢測服務）

研究思路

圖1. 技術路線

研究結果

1. 通過比較ME49株包囊與Δα-amy包囊對宿主的不同影響，發現Δα-amy包囊對小鼠無致病性，且ME49株包囊和Δα-amy包囊感染的小鼠腸道炎癥的嚴重程度存在顯著差異。（弓形蟲α-淀粉酶α-AMY是支鏈淀粉代謝的關鍵酶，是維持慢性感染的關鍵，此前研究表明敲除α-AMY后，囊腫功能發生明顯改變，可減輕弓形蟲病）

圖2. Δα-amy包囊感染可顯著緩解弓形蟲引起的結腸炎

2. 將不同包囊感染的小鼠糞菌移植給抗生素處理的小鼠體內，發現與ME49-FMT相比，Δα-amy-FMT小鼠能夠抵抗弓形蟲感染引起的結腸炎，表現為零死亡率，粘膜損傷和炎癥細胞浸潤明顯減輕，炎癥因子IFN-γ、TNF-α、IL-1β和IL-6的水平降低。

圖3. 包囊感染的嚴重程度與腸道菌群密切相關

3. 糞便16S分析發現，ME49與Δα-amy兩組腸道菌群差異較大，且在Δα-amy 包囊感染的小鼠中，腸道細菌（例如乳桿菌和擬桿菌、雙歧桿菌、普雷沃菌、副普雷沃菌和Macellibacteroides）的相對豐度有所增加。菌群相關代謝物分析（Q200宏代謝組）發現，幾種脂肪酸(壬二酸、辛二酸、α-亞麻酸ALA和檸檬酸)的濃度在Δα-amy組明顯高于ME49組，其中ALA在Δα-amy組顯著富集，此前有研究證實共生細菌乳酸桿菌和擬桿菌門可以產生腸菌源長鏈脂肪酸，具有很強的抗炎作用。

圖4. 不同包囊感染小鼠糞便代謝組特征及相關性分析

4. 進一步通過口服ALA驗證其作用機制發現，ALA可以通過改善宿主腸道微生物群的失調并通過MyD88/NF-κB途徑抑制促炎細胞因子的產生來緩解弓形蟲引起的腸道炎癥嚴重程度。最后，來自ALA處理的供體小鼠的FMT重塑了弓形蟲感染小鼠的腸道微生物群，減輕了弓形蟲感染引起的腸道炎癥反應。

圖5. ALA-FMT減輕弓形蟲包囊感染引起的結腸炎

研究小結

本研究闡明了腸道微生物群和代謝物在弓形蟲感染引起的結腸炎發展中的重要性，并揭示了ALA治療弓形蟲感染引起的致命腸道炎癥的潛在效用，ALA通過MyD88/NF-κB通路改善腸道菌群失調，抑制炎癥因子表達，減輕弓形蟲誘導的腸道炎癥。

圖6. 腸菌相關代謝物α-亞麻酸減輕弓形蟲感染引起的腸道炎癥

參考文獻

Yang, J., Liu, S., Zhao, Q. et al. Gut microbiota-related metabolite alpha-linolenic acid mitigates intestinal inflammation induced by oral infection with Toxoplasma gondii. Microbiome. 2023

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