微生物间谍战:阿米尔·马尼探索肠道健康与免疫系统秘密
研究聚焦细菌对免疫系统及抗生素耐药性的影响
费耶特维尔讯——肠道健康、抗生素耐药性、益生菌及细菌对免疫系统的影响是阿肯色州农业实验站动物科学系新晋教员阿米尔·马尼(Amir Mani)的专业领域。马尼于去年底加入该系担任微生物组与可持续性助理教授,此前曾在芝加哥大学普利策医学院完成博士后研究。他在新墨西哥大学获得生物学博士学位,研究方向为微生物组与神经免疫相互作用。
微生物组指特定环境中(如人类或动物肠道)共生的细菌群落,包含有益菌、有害菌及中性菌。
"我将自己定义为微生物组科学家,"马尼表示,"我研究细菌如何从肠道逃逸——无论在健康或患病动物体内——它们借助血液循环系统,以免疫细胞为'特洛伊木马'潜入其他器官。"
除任职于阿肯色大学系统农业部的实验站(该机构为农业研究实体)外,马尼同时隶属于阿肯色大学戴尔·邦珀斯农业、食品与生命科学学院。
动物科学系教授兼系主任迈克尔·卢珀评价道:"马尼博士拥有卓越的跨学科研究记录,其发现重塑了我们对肠脑通讯及抗生素耐药性传递的理解。他的创新方法将强化动物科学与生物医学领域的跨学科研究合作。"
间谍战科学
马尼从兽医诊断测试入手,运用大数据分析工具研究微生物组如何塑造牲畜肠道健康与免疫力。他表示,所有研究最终目标是维持动物健康与生产力。在此过程中,他参与的研究揭示了微观世界中的"特工行动"——叛变间谍与秘密线人的暗战。
"不同细菌携带不同基因,使其以独特方式规避肠道及免疫系统,"马尼解释。若将其研究比作高级间谍行动,胃肠道即为第一道关卡,负责阻隔敌对势力并保留友军。他对微生物移位的研究聚焦边境失守后细菌侵入血液的后果:这将触发免疫警报,影响动物健康与生产性能。
马尼将免疫系统与微生物组比作反情报网络与盟军情报网。当二者协同时,可高效共享信息并中和威胁;一旦通讯中断,潜伏细胞(有害微生物)便会制造混乱,增加患病风险。
益生菌特工
马尼正计划与实验站研究员、食品工程助理教授阿里·乌贝伊托古拉里(Ali Ubeyitogullari)合作,利用3D打印技术将益生菌封装于微凝胶珠中,开发新一代益生菌产品。
延续间谍战隐喻,这些微型科技益生菌如同深入敌后的精英特工。胶囊提供隐蔽防护,避免早期侦测或破坏,使其能在胃肠道建立安全据点并长期执行任务:稳定微生物组并改善健康结局。
脑部细菌新发现
马尼在鱼类领域的前期研究颠覆了细菌移位的传统认知。他与新墨西哥大学、俄勒冈州立大学、挪威兽医研究所及捷克、奥地利研究团队合作,在2024年9月《科学进展》期刊发表首篇论文,重新定义了健康鳟鱼脑部与细菌的生理关系。
"我们证实部分细菌能自主迁移至脑部,并在健康鱼类脑内存活,"马尼指出,"研究显示脑部不仅接收肠道间接信号及神经信号,还存在直接微生物信号。"该成果被《科学新闻》与《量子杂志》专题报道,其创新性在于证实健康脊椎动物存在脑微生物组,为人类脑部疾病研究提供新线索。
"如今已开辟全新领域,探索这些细菌如何影响阿尔茨海默病、亨廷顿病等认知障碍,"马尼表示。后续研究揭示了脑部细菌如何改变鱼类宿主行为及应激反应,成果发表于《美国国家科学院院刊》;关于鱼脑肠道细菌与免疫系统互作机制的研究则刊载于《自然·微生物学》。
除获得美国国立卫生研究院部分研究资助外,马尼还获布莱特福克斯基金会博士后奖学金,研究肠道中产生IgA的浆B细胞(特定免疫细胞)如何"接受训练",并迁移至眼部成为肠道免疫系统与眼部的关键信使。
马尼强调,该工作为基于免疫与微生物组信号的黄斑变性诊断治疗提供了新思路。
【全文结束】


