艱難梭菌是引起醫院內腸道感染的主要致病菌之一。近年來,艱難梭菌感染的發病率和嚴重性在全球範圍內急劇上升,已對全球性公共健康造成威脅。日前,西北農林科技大學動物營 養與健康養殖創新團隊副教授曹陽春與美國哈佛醫學院合作,在全球首次報道了艱難梭菌感染的精準生物標誌物組合的診斷模型,該模型對艱難梭菌感染的準確診斷率高達92.38%。相關成果發表於消化道權威雜誌《胃腸病學》(Gastroenterology)。
該論文題為“Fecal Mycobiota Combined with Host Immune Factors Distinguish Clostridioides difficile Infection from Asymptomatic Carriage”,西北農林科技大學為論文第一完成單位,動物科技學院曹陽春副教授、生命科學學院王臘梅博士和哈佛醫學院的Shanlin Ke博士為論文共同第一作者,動物科技學院姚軍虎教授和陳玉林教授為作者之一,哈佛醫學院的Yang-Yu Liu和Xinhua Chen為通訊作者。該研究得到了國家重點研發計劃的支援。
艱難梭菌廣泛存在於自然界、人和動物腸道與糞便中。臨床上,約15%~25%的抗菌藥物相關性腹瀉、50%~75%的抗菌藥物相關性結腸炎和95%~100%的偽膜性腸炎是由艱難梭菌感染(CDI)引起,其臨床表現多樣,包括無症狀攜帶、輕至中度腹瀉,嚴重時可導致死亡。
目前,針對艱難梭菌的診斷方法是對糞便中CDI毒素基因或蛋白進行直接檢測,假陽性率普遍偏高,難以實現精準診斷。而近年來,越來越多研究表明,腸道細菌在艱難梭菌感染的發生和發展過程中發揮了重要作用,但科學家對其中真菌的研究相對較少。
曹陽春教授團隊在前期研究中發現,乳酸桿菌(一種真菌)在緩解艱難梭菌感染中具有重要作用,隨後研究人員從腸道真菌組出發,試圖尋找一些能夠作為疾病診斷的生物標誌物,以及潛在的可用於預防和治療艱難梭菌感染的益生真菌。
基於此,研究團隊採集了118例住院患者的糞便和血清樣本,應用腸道真菌多樣性、高通量資訊演算法和機體免疫指標,首次篩選到了4類真菌,再結合6個宿主免疫指標,構成一個精準生物標誌物組合診斷模型,艱難梭菌感染診斷準確率達到了92.38%。
此外,團隊在研究中還發現,CDI組枝孢菌屬和麴黴屬真菌含量顯著降低。未來,他們計劃從這兩類真菌入手,開發具有預防和治療CDI的益生真菌用於臨床治療。
曹陽春,1984年5月生,陝西省定邊縣人,博士、副教授、博士生導師,西北農林科技大學動物科技學院動物營養與環境衛生系主任。
曹陽春副教授長期致力於奶牛精準營養與飼料高效利用等方面的研究。目前,主持在研或完成了國家自然科學基金面上專案和青年專案、“十三五”國家重點研發計劃子課題、中國博士後科學基金特別資助和麵上資助、奶牛營養學北京市重點實驗室開放課題、青海省高原放牧家畜營養與生態重點實驗室開放課題、陝西省自然科學基礎研究計劃等多項專案,作為主要完成人參與了國家重點基礎研究發展計劃子專案(973 計劃)、國家自然科學基金、農業部公益性行業(農業)科研專項、“十二五”國家科技支撐計劃等多項課題。
2017年至今年1月,曹陽春副教授共公開發表論文42篇,其中第一或通訊作者SCI論文16篇,單篇影響因子最高7.641,獲省部級科技進步二等獎1項,釋出國家團體標準1項、陝西省地方標準2項,副主編著作1部,參編教材5部,第一作者受理國家專利16項,向GenBank資料庫提交原始序列21條。
近年來,在曹陽春副教授等一批科研工作者的努力之下,西農動物科技學院科研成果頻出,相關研究成果屢次登上國際權威期刊。2019年,學院姜雨教授研究團隊與西北工業大學等9家國內外單位合作的研究論文《反芻動物角發生發育和鹿茸快速再生的遺傳基礎》在國際學術期刊《科學》(SCIENCE)雜誌線上刊發。2020年,學院水產動物病害防控科研團隊在腸道菌群調控機制領域取得重要進展,相關成果線上發表在微生態領域旗艦期刊The ISME Journal雜誌……
近五年來,西農動物科技學院主持國家重點研發計劃專案2項,國家科技重大專項課題5項,國家重點研發計劃課題7項,獲批國家自然科學基金74項,其中國家優秀青年科學基金1項、國家自然科學基金重點專案1項。榮獲省部級科技成果獎21項,其中全國農牧漁業豐收一等獎2項,中國產學研合作創新成果一等獎1項,國家級一流課程2門,陝西省科學技術一等獎3項,陝西省高等教育教學成果獎特等獎1項、一等獎1項。年均到位經費4600餘萬元;累計發表SCI論文1078篇、授權專利60項;主編出版著作11部,主編高等農林院校“十三五”規劃教材2部。
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素材來源:西北農林科技大學動物科技學院官網、西北農林科技大學研究生招生資訊網、科學網、科普中國