经过精确设计的代谢关键物质通过脂氧素A4–AP-1途径招募共生菌，从而增强虾的疾病抵抗力

《Microbiome》：Precisely designed keystone metabolites boost shrimp disease resistance by recruiting symbionts via the lipoxin A4–AP-1 pathway

　　

摘要

背景

肠道代谢物和共生菌对宿主健康至关重要，然而，关键代谢物的精确鉴定以及合成微生物群落（SynComs）的构建以增强抗病能力仍然有限。

结果

以Litopenaeus vannamei为模型，我们通过借鉴微生物生态学中的生物指示剂和驱动菌群的原理，确定了丙酮酸和DL-谷氨酰胺（1:2）作为关键代谢物。通过饮食补充这些代谢物，可以充分保护虾免受白粪综合征（WFS）的侵害。多组学分析表明，这些关键代谢物通过富集有益的Ruegeria lacuscaerulensis、Bacillus subtilis和Nioella nitratireducens，增强了肠道网络的稳定性，并提高了虾的免疫力，从而共同增强了对WFS的抵抗力。所招募的三个菌株既是这两种关键代谢物的消费者也是生产者，并且能够在全球数据集中区分健康虾和患病虾。由这三个菌株组成的合成微生物群落（4:3:2）再现了关键代谢物的效果。这两种关键代谢物和合成微生物群落均提高了虾肠道和肝胰腺中的脂氧素A4（LXA4）水平，从而抑制了促炎转录因子AP-1，这一点通过体内抑制实验得到了验证。

结论

我们的研究结果表明，精心设计的关键代谢物通过招募关键共生菌——LXA4–AP-1轴来增强虾的抗病能力。这种合理设计的合成微生物群落是提高宿主抗病能力的有效生物控制解决方案。

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