代谢级联驱动定义性肠道微生物群落中的空间化益生元发酵

内容形式：摘要译文

膳食纤维缺乏会促使肠道微生物群转而降解宿主黏液，从而损害肠道稳态。由于缺乏具有代表性的模型系统，如何从机制上将体外纤维降解的代谢动态与体内结果联系起来，仍然颇具挑战。将具有空间结构的黏蛋白引入由定义明确的 Oligo-Mouse-Microbiota（OMM12）组成的体外菌群体系后，我们得以重现悉生小鼠体内木寡糖（XOS）加工的时空动态。补充 XOS 后，体外和体内的菌群在组成、代谢及转录水平上均迅速建立起稳定的群落状态。XOS 补充形成了不同的功能类群：动物双歧杆菌（Bifidobacterium animalis）和粪芽孢杆菌（Blautia coccoides）分别对木糖和阿拉伯糖进行分区代谢，同时从盲肠拟杆菌（Bacteroides caecimuris）对 XOS 的降解中获益。沿结肠轴方向形成的空间性 XOS 梯度揭示了粪芽孢杆菌对木糖的底物偏好，并驱动其发生纵向功能适应。总体而言，我们的预测性平台证明，区域性微环境决定了益生元的作用效力，凸显空间级联效应是实施靶向微生物组干预不可或缺的参数。

关键词：肠道微生物群 · 木寡糖发酵 · 代谢交叉喂养 · 空间代谢梯度 · 定义菌群模型 · 益生元干预

原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.30.763039v1?rss=1