一种人源化无菌小鼠模型用于宿主-古菌-细菌共生

我们的结肠中寄居着数万亿种微生物，其中包括一种主要的古菌，甲烷短杆菌（Methanobrevibacter smithii）。为了研究古菌对消化健康的贡献，我们用一种适应性细菌采集者——泰坦杆菌（Bacteroides thetaiotaomicron）对无菌小鼠进行定植，进而加入或不加入M. smithii或还原硫细菌（Desulfovibrio piger）。对B. thetaiotaomicron进行全基因组转录组分析，结合质谱分析发现，与D. piger不同，M. smithii引导B. thetaiotaomicron专注于将膳食果聚糖发酵为乙酸，而B. thetaiotaomicron衍生的甲酸则被M. smithii用于产甲烷。B. thetaiotaomicron与M. smithii的共同定植与单独定植或B. thetaiotaomicron与D. piger的共生小鼠相比，宿主脂肪量显著增加。这些发现表明了该古菌、优先利用我们现代饮食中常见的多糖的细菌与宿主能量平衡之间的联系。