微生物生长曲线监测系统评估不同浓度的XO和LPO对婴儿口腔细菌生长的影响
研究背景：人体微生物群与健康密切相关，其中口腔微生物群是第二大微生物群落，与多种慢性疾病有关。母乳不仅为婴儿提供营养，还含有多种具有抗菌特性的酶，如LPO和XO。这些酶可能通过与唾液中的底物相互作用，调节婴儿口腔微生物群的组成。尽管已有研究表明XO和LPO具有抗菌潜力，但其在婴儿口腔微生物群中的具体作用机制尚不清楚。本研究深入探讨了黄嘌呤氧化酶（XO）和乳过氧化物酶（LPO）系统对婴儿口腔微生物群的抗菌作用及其对细菌基因表达的影响。XO和LPO是母乳中含量丰富的酶，它们与唾液中的底物（如黄嘌呤和硫氰酸盐）相互作用，形成XO-LPO系统，可能通过产生活性氧和氮物种（ROS、RNS）来抑制细菌生长。本研究旨在评估这一系统的抗菌活性，并揭示其潜在的抗菌机制。研究团队从牛乳中分离了LPO和XO，并从五名健康、足月、自然分娩的婴儿口腔中收集样本，这些婴儿均为纯母乳喂养，且在采样前三个月内未使用过抗生素。通过oCelloScope微生物生长曲线监测系统，研究人员评估了不同浓度的XO和LPO对婴儿口腔细菌生长的影响。
此外通过RNA测序技术，研究人员分析了XO-LPO处理对细菌基因表达的影响，以揭示其抗菌机制。实验结果显示，XO和LPO在40µg/mL时即可降低细菌生长速率，而在200µg/mL时能够完全抑制细菌生长，表现出明显的剂量依赖性抗菌效果。基因表达分析发现，XO-LPO处理导致多个与活性氧相关的基因下调，表明细菌可能经历了短暂的应激反应。同时，关键糖酵解酶的下调表明XO-LPO处理在转录水平上影响了细菌代谢，这可能是其抗菌机制的一部分。研究表明XO-LPO系统对婴儿口腔细菌具有显著的剂量依赖性抗菌作用，并通过影响细菌基因表达来调节其代谢过程。这些发现不仅为理解母乳如何通过其抗菌成分影响婴儿口腔微生物群提供了新的视角，还为未来开发基于母乳成分的抗菌策略提供了科学依据。进一步的研究将有助于揭示XO-LPO系统在婴儿健康和疾病预防中的潜在应用。
丹麦Biosense微生物生长动态监测系统的应用
oCelloScope是一种高灵敏度的光学筛选系统，能够实时、自动地对细菌生长进行活细胞成像分析。它通过监测细菌的生长曲线，提供关于细菌生长速率和生长抑制的详细数据，用于评估黄嘌呤氧化酶（XO）和乳过氧化物酶（LPO）对婴儿口腔细菌生长的影响。oCelloScope用于监测不同浓度的XO和LPO对婴儿口腔细菌生长的影响。实验中，将过夜培养的细菌稀释至初始细胞密度为104 CFU/mL，然后将不同浓度的XO和LPO添加到96孔板中，每种条件设置三份重复。oCelloScope被放置在37°C、5%CO₂的培养箱中，每隔15分钟对每个孔进行两次扫描，持续监测24小时。通过背景校正的吸收算法，生成细菌生长曲线，并计算每个时间点的平均增长量。通过分析获得的生长曲线，研究者能够评估不同浓度的XO和LPO对细菌生长的抑制效果。具体来说，通过比较不同处理组和对照组的生长曲线，计算出最大平均生长速率，并评估抗菌效果。
实验结论
研究强调了婴儿口腔微生物群的动态性质及其对外部因素的易感性，为从牛奶中分离的XO和LPO对母乳喂养婴儿口腔培养的细菌的影响提供了新的见解。LPO单独使用和与XO联合使用，对口腔细菌显示出显着的、剂量依赖性的抗菌作用，结果表明LPO可能发挥超出其单独酶活性的抗菌作用。基因表达分析显示，XO-LPO处理导致几个ROS相关基因意外下调，表明短暂的细菌应激反应。该研究还观察到关键糖酵解酶的下调，表明XO-LPO系统也在转录水平上影响细菌代谢。这些发现强调了XO和LPO在调节口腔微生物群中的复杂作用，并为进一步研究它们在婴儿健康和疾病预防中的潜在应用提供了基础。关键词：抗真菌表面，铜，功能化表面，孢子耐受性，应激反应。