微生物生長曲線監測系統評估不同濃度的XO和LPO對嬰兒口腔細菌生長的影響
研究背景：人體微生物群與健康密切相關，其中口腔微生物群是第二大微生物群落，與多種慢性疾病有關。母乳不僅為嬰兒提供營養，還含有多種具有抗菌特性的酶，如LPO和XO。這些酶可能通過與唾液中的底物相互作用，調節嬰兒口腔微生物群的組成。盡管已有研究表明XO和LPO具有抗菌潛力，但其在嬰兒口腔微生物群中的具體作用機制尚不清楚。本研究深入探討了黃嘌呤氧化酶（XO）和乳過氧化物酶（LPO）系統對嬰兒口腔微生物群的抗菌作用及其對細菌基因表達的影響。XO和LPO是母乳中含量豐富的酶，它們與唾液中的底物（如黃嘌呤和硫氰酸鹽）相互作用，形成XO-LPO系統，可能通過產生活性氧和氮物種（ROS、RNS）來抑制細菌生長。本研究旨在評估這一系統的抗菌活性，并揭示其潛在的抗菌機制。研究團隊從牛乳中分離了LPO和XO，并從五名健康、足月、自然分娩的嬰兒口腔中收集樣本，這些嬰兒均為純母乳喂養，且在采樣前三個月內未使用過抗生素。通過oCelloScope微生物生長曲線監測系統，研究人員評估了不同濃度的XO和LPO對嬰兒口腔細菌生長的影響。
此外通過RNA測序技術，研究人員分析了XO-LPO處理對細菌基因表達的影響，以揭示其抗菌機制。實驗結果顯示，XO和LPO在40μg/mL時即可降低細菌生長速率，而在200μg/mL時能夠完全抑制細菌生長，表現出明顯的劑量依賴性抗菌效果。基因表達分析發現，XO-LPO處理導致多個與活性氧相關的基因下調，表明細菌可能經歷了短暫的應激反應。同時，關鍵糖酵解酶的下調表明XO-LPO處理在轉錄水平上影響了細菌代謝，這可能是其抗菌機制的一部分。研究表明XO-LPO系統對嬰兒口腔細菌具有顯著的劑量依賴性抗菌作用，并通過影響細菌基因表達來調節其代謝過程。這些發現不僅為理解母乳如何通過其抗菌成分影響嬰兒口腔微生物群提供了新的視角，還為未來開發基于母乳成分的抗菌策略提供了科學依據。進一步的研究將有助于揭示XO-LPO系統在嬰兒健康和疾病預防中的潛在應用。
丹麥Biosense微生物生長動態監測系統的應用
oCelloScope是一種高靈敏度的光學篩選系統，能夠實時、自動地對細菌生長進行活細胞成像分析。它通過監測細菌的生長曲線，提供關于細菌生長速率和生長抑制的詳細數據，用于評估黃嘌呤氧化酶（XO）和乳過氧化物酶（LPO）對嬰兒口腔細菌生長的影響。oCelloScope用于監測不同濃度的XO和LPO對嬰兒口腔細菌生長的影響。實驗中，將過夜培養的細菌稀釋至初始細胞密度為104 CFU/mL，然后將不同濃度的XO和LPO添加到96孔板中，每種條件設置三份重復。oCelloScope被放置在37°C、5%CO?的培養箱中，每隔15分鐘對每個孔進行兩次掃描，持續監測24小時。通過背景校正的吸收算法，生成細菌生長曲線，并計算每個時間點的平均增長量。通過分析獲得的生長曲線，研究者能夠評估不同濃度的XO和LPO對細菌生長的抑制效果。具體來說，通過比較不同處理組和對照組的生長曲線，計算出最大平均生長速率，并評估抗菌效果。
實驗結論
研究強調了嬰兒口腔微生物群的動態性質及其對外部因素的易感性，為從牛奶中分離的XO和LPO對母乳喂養嬰兒口腔培養的細菌的影響提供了新的見解。LPO單獨使用和與XO聯合使用，對口腔細菌顯示出顯著的、劑量依賴性的抗菌作用，結果表明LPO可能發揮超出其單獨酶活性的抗菌作用。基因表達分析顯示，XO-LPO處理導致幾個ROS相關基因意外下調，表明短暫的細菌應激反應。該研究還觀察到關鍵糖酵解酶的下調，表明XO-LPO系統也在轉錄水平上影響細菌代謝。這些發現強調了XO和LPO在調節口腔微生物群中的復雜作用，并為進一步研究它們在嬰兒健康和疾病預防中的潛在應用提供了基礎。關鍵詞：抗真菌表面，銅，功能化表面，孢子耐受性，應激反應。
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