原标题：肠·道 | 郑浩：蜜蜂会自闭也得三高？对，它是肠道研讨好模型！
“肠·道”是由热心肠研讨院录制的类TED讲演节目，本文为第八期第三位讲演嘉宾郑浩教授的讲演内容，视频请观看：http:///talks/s/b73f6f400bb147e897605895c9ab9490
导言：蜜蜂肠道微生物有何特征，无菌蜂怎样取得，它为何是肠脑轴/代谢/免疫等研讨的杰出模型。
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讲演者介绍
郑浩 我国农业大学食品科学与养分工程学院教授；热心肠智库专家
美国德克萨斯大学奥斯汀分校Nancy Moran院士试验室博士后，现任我国农业大学食品科学与养分工程学学院教授。近五年累计宣布SCI论文10余篇。
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图文实录
各位观众，咱们好！
我是郑浩，来自我国农业大学食品科学与养分工程学院。十分感谢热心肠研讨院和蓝先生的约请。我今日讲演的主题是“解救蜜蜂，解救咱们自己”。
最初，咱们使用肠道微生物企图去解救蜜蜂的时分，发现蜜蜂的肠道微生物具有十分多的长处，反而能够告知咱们许多在肠道微生物傍边发作的一些故事。
这是一幅亚里士多德的著作，展现的是咱们人类所以为的天然的等级——咱们人类居高临下，下面簇拥着其他的哺乳动物，包含灵长类动物还有鸟类。咱们在选用试验动物的时分，一般有这样一个趋势，咱们十分想使用一些和人类十分类似的动物，比方说小鼠、猪，乃至灵长类的一些试验动物。
可是咱们有没有想过，当咱们想去发现，究竟哪种普适性的规则让咱们成为一个生物的时分，其实能够更多地重视一些离人类进化联络比较远的这样一类生物。
其实在形式动物的选取上，也有许多的简略的动物模型被广泛的使用，由于它们的通量、可行性以及经济性比较有优势，比方说水螅、线虫、墨鱼、斑马鱼还有来自昆虫的果蝇。
提到昆虫，它其实是咱们这个地球上进化前史最为悠长、进化最为成功、物种最为丰厚的生物类群，阅历了许屡次的生物灭绝之后，昆虫一向存活在咱们这个地球上。
地球上已知的昆虫有90万种之多，占有了一切已知的动物多样性的60%以上，从这样一种物种多样性这么高，而且进化这么成功的一类生物身上，咱们能够学到些什么？
今日，我就跟咱们共享一下咱们的课题组以及其他的研讨者们，经过研讨蜜蜂的肠道微生物，取得了哪些十分有启示的规则。
提到蜜蜂，咱们必定都会想到咱们喝过蜂蜜，特别是在咱们国家，咱们有使用蜂蜜、蜂胶、蜂王浆乃至蜂蜡作为养分物质乃至中药材这样的一个悠长的前史。
其实在另一方面，蜜蜂作为一个十分重要的传粉前言，对整个生态以及对农业都是十分重要的。有数据显现，咱们全球每个人所吃的食物傍边，有1/3依托蜜蜂的传粉效果而成长、产出。
所以，假如蜜蜂发作了某些问题，会给咱们的农业经济带来十分严峻的冲击，假如没有蜜蜂，咱们只能用人工的方法来替代传粉的这样一个行为。
可是不幸的是，咱们的蜜蜂现在的确出现了许多的问题，特别是在北美洲以及欧洲，咱们的蜂群就经受着蜂群溃散失调病，也叫CCD的侵扰。这是一个咱们不知切当缘由，却导致许多蜂群消失的疾病。
在2018年，美国由于CCD这样一个原因消失的蜜蜂大约有8万群，有几亿只蜜蜂消失，相当于整个蜂群的30%以上，这是十分可怕的一个现象，也给农业经济带来十分严峻的冲击。
在我国，CCD还没有出现为一个特别严峻的问题，可是有研讨数据标明，我国蜜蜂传粉的奉献值高达500个亿，咱们不行不防。
特别是许多的经济作物，比方棉花，比假如蔬类里的苹果，还有设备作物，比方咱们大棚里的西红柿、茄子，由于它们和天然界阻隔，更多地要依赖于其他的传粉的前言。
所以大约在十年前，有一些研讨者开端研讨蜜蜂的肠道微生物，看它究竟起着什么样的效果，以及它会不会对蜜蜂的健康有着十分重要的影响。
经过一系列的研讨，研讨者发现蜜蜂的肠道微生物有许多的特色，第一个特色便是蜜蜂的肠道微生物的组成十分的简略。
咱们人类的肠道微生物大约有上千种，而在蜜蜂的肠道傍边，只是存在5到8个中心的菌种。
比方现在罗列出来的这几种，有β变形菌、Snodgrassella、γ变形菌、Gilliamella，还有一种双歧杆菌、两种乳酸菌还有一种α变形菌。这5到8种中心菌种，就占到整个蜜蜂肠道微生物组成的95%以上。
不但蜜蜂的肠道微生物组成十分简略，而且蜜蜂的肠道微生物是它独有的肠道微环境所特有的物种。
这是其间的一个比方，当咱们去探究蜜蜂肠道微生物的时分，发现它一切的菌种都是新式的。
这是咱们本年的一个作业，咱们从我国特有的蜂种——来历于我国的四川省的中华蜜蜂肠道傍边，分离出来一个全新的菌属，咱们把它命名为Entomomonas moraniae。
如此命名，是由于我想对我的博士后导师，也是美国科学院院士 Nancy Moran 问候。她在近十几年来，对蜜蜂肠道微生物研讨做出了巨大奉献。
后来咱们也很惊讶的发现，尽管这个微生物特归于蜜蜂，可是在进化方位上，咱们又发现许多其他的昆虫，也存在类似的这个物种，比方说蝴蝶、甲由、一些瓢虫还有蚂蚁，它们的肠道微生物和咱们这个新的物种是十分类似的。
这就阐明，这样一个物种或许很早的时分，就现已和昆虫这样一类生物体一同存在，有一起进化以及一起生计的这样一个前史。
蜜蜂的肠道微生物不只简略、特异，而且它在肠道傍边的散布是十分有规则的。
蜜蜂的肠道分红三段，包含中肠、回肠以及直肠。咱们能够看到中肠尽管占比较大的体积，可是里面含有微生物的量并不是特别多，而跟着往后端的移动，它的肠道微生物的含量是逐步的添加的。
所以，蜜蜂肠道微生物首要存在于它的消化道的远端这样一个特色，其实和咱们人的消化道是十分近似的，别的它的肠道微生物在肠道内的散布是十分有规则的。
上面这幅图展现的是蜜蜂的回肠，它十分的细。咱们能够看到，里面所带有的微生物——正是它共同的Gilliamella以及Snodgrassella这两种菌，构成一层共同的生物膜，紧紧贴附在肠道的内壁上。
咱们咱们或许会问，蜜蜂体内这样一个简略特异又这么有规则的微生物，究竟是哪儿来的呢？
蜜蜂是一个真社会性昆虫，意味着它有十分严厉的社会分工，也有十分多的社会性的触摸。经过研讨发现，蜜蜂的肠道微生物首要是经过它的社会性的触摸，即它的一些社会行为而取得的。
与蜜蜂共生的肠道微生物，在时刻的改变上也是很有规则的。
蜜蜂的发育进程，首要包含卵、幼虫、蛹以及成虫。在蜜蜂幼虫的这个阶段，相当于咱们小孩子阶段的时分，它带有肠道微生物的量并不是许多，而且幼虫体内共生微生物的品种和成虫不太相同。
而到了蛹的这个时期，由于它要在封盖的巢房傍边，所以它是与外界阻隔的，而且在这个里面进行着反常发育。咱们能够发现，在蛹期的时分，它不带有任何共生的肠道微生物，所以所谓存在一个真空期。
而当这个蛹反常发育为成虫,当它长出翅膀，羽化、出房的时分，在它接下来的1周到2周的时刻内，它经过和巢内的其他蜜蜂的社会性触摸，就取得了自己的肠道微生物，最后会到达一个渠道期。
在蜜蜂的蛹期，方才我提到，它存在一个真空期，所以在蜜蜂蛹的后期，假如咱们做一些试验室的处理——就像咱们的剖腹产相同——由于它是在封盖的巢房里，咱们把它的封盖给翻开，人为的翻开。
然后，把这个后期的蜂蛹拿到试验室傍边进行无菌的培育，经过24个小时左右的时刻，它会老练、羽化成为成虫。这个时分的成虫，就会天然地成为一个无菌的动物个别。
所以能够经过这样一个处理，把发育后期老练的蛹，从蜂巢的巢房傍边取出来，经过无菌的培育而取得无菌的个别。
接下来，能够经过单菌的移植以及像人相同的粪菌的移植，来取得无菌的蜜蜂、单菌的蜜蜂以及混菌的蜜蜂个别，能够成为咱们许多研讨十分好的试验东西。
这个便是咱们根据无菌的蜜蜂以及正常蜜蜂的研讨，发现带有正常肠道菌的蜜蜂，其菌群能够促进蜜蜂的成长，让蜜蜂取得更高的体重，它的成长速率也要更快。
别的一个方面，咱们知道肠道微生物最重要的一个功用，便是协助咱们进行食物的消化、养分的代谢。咱们人类会有乳糖不耐受，之前也有研讨者发现，人的乳糖不耐受的基因和咱们的肠道微生物也是有很大的联络。
蜜蜂最首要的食物来历便是蜂蜜，蜂蜜是它最首要的能量来历和碳水化合物的来历，而蜂蜜傍边最重要的组分便是葡萄糖、果糖以及蔗糖。
咱们发现并不是一切的花蜜对蜜蜂都是安全的，蜜蜂也会有乳糖不耐受现象，也便是说，某些的单糖会对蜜蜂有很强的毒性，比方说半乳糖以及甘露糖。
假如蜜蜂取食这样一些单糖，它们很快会让蜜蜂有一个致死的现象。而在咱们之前的研讨傍边发现，蜜蜂的肠道微生物是能够协助宿主去代谢这些有毒的单糖的，比方说像木糖、阿拉伯糖、甘露糖以及鼠李糖等等。
可是，并不是说一切蜜蜂肠道的菌种都能够完结这个作业，咱们也发现了许多在菌株水平上的多样性。方才提到蜜蜂的肠道微生物尽管在菌种的水平上，组成是十分简略的，可是在菌株水平上，具有很大的多样性。
这是其间一个比方，咱们发现并不是一个菌种它一切的菌株，都能够协助宿主去进行甘露糖的代谢，其间一个要害的酶只在某些菌株傍边存在。
而当咱们再去看这些菌株的时分，用一些其他的符号基因，发现它们是彻底类似的，可是它们的基因组上存在很大的差异。
也有研讨者们经过一些深度测序——高通量的宏基因组测序，发现在不同的蜜蜂个别傍边，菌株水平的组成也是不太相同的，这个是和它们的年纪还有分工是有联络的。
一起，蜜蜂的肠道微生物也受着十分大的要挟，比方许多的农业用药、杀虫剂，还有一些抗生素的乱用。
再比方除草剂草甘膦，咱们能够说它对蜜蜂是安全的，由于并不会导致其逝世，可是咱们发现，草甘膦会严峻影响到蜜蜂肠道微生物的组成。
当咱们再去用其他的一些致病微生物去处理这样的蜜蜂的时分，它们的免疫力是大大的下降的，它们的致死率会进步。所以说，蜜蜂的肠道微生物对它们的免疫力的保持是具有十分重要的效果的。
这个是其间的一个比方，便是蜜蜂的肠道微生物在免疫调理上的效果。当咱们用其间一种蜜蜂肠道微生物对无菌蜜蜂进行定植的时分，人们发现它会发生一个典型的黑化的免疫的反响。
而蜜蜂的肠道微生物也会在它的免疫通路上的调理，发生一系列的基因的转录水平上的调理。
当然，仔细的观众会发现在这整个通路上的调理，其间有个化合物十分的重要，便是多巴胺，它是一个十分重要的神经递质。这阐明肠道微生物或许在许多神经病递质水平，以及它的大脑功用上有着十分重要的影响。
蜜蜂的大脑组成的通量十分小，它的神经元的个数也无法跟人比较。可是它的这样一个小通量的大脑，其实完结着很杂乱的一些生物学的功用，比方说它的一些社会性的行为、社会上的分工。
别的人们也发现，其实经过简略的练习，蜜蜂是会做一些简略的算术题的。在2018年，人们发现经过练习的蜜蜂，竟然对0会发生一个概念，它在辨识0和1的时分，它的视觉的反响是不大相同的。
别的，蜜蜂是一个社会性的动物，它有很严密的社会性分工，所以或许也会发生一些社会行为失调的蜜蜂，这个就和咱们人类的自闭症和阿尔兹海默症等等十分的类似。
2017年，研讨者们发现一些社会行为失调的蜜蜂，比方不去做关照、不去做保卫作业的这样的蜜蜂，归于社会性行为缺点的蜜蜂，它们的大脑基因的表达，竟然和咱们人类自闭症患者的大脑基因缺点表达是十分类似的。
这阐明，蜜蜂未来能够作为一个十分好的脑肠轴的形式生物，来协助咱们答复许多肠道微生物在大脑功用上面的问题。咱们之前的作业也发现，蜜蜂的肠道微生物在蜜蜂许多行为上具有十分显着的调理效果。
这是一个十分典型的蜜蜂的喙伸反响，也便是测验它们对不同浓度糖水的一个灵敏度。
咱们发现，相对于无菌蜜蜂来说，当有肠道微生物存在的时分，蜜蜂对糖水其实是愈加灵敏，蜜蜂的肠道微生物的确会影响到蜜蜂的许多行为。
而这样一个喙伸反响其实和它的许多社会行为，以及其大脑功用是有严密的联络的，所以未来咱们也会使用蜜蜂这样一个形式生物，来研讨一些脑肠轴上面的问题。
除了脑肠轴方面，其实蜜蜂也能够作为十分好的一个疾病模型，来给咱们供给一个很好的研讨模型。
比方说像肥壮、糖尿病，咱们能够追寻蜜蜂的体重、血糖、血脂，咱们也能够造出“三高”的蜜蜂，还有像一些神经退行性疾病，别的还有免疫类的疾病，咱们都有或许使用蜜蜂造模。
除了疾病模型以外，其实蜜蜂也是很好的一个研讨变老、研讨长命的模型。
正常蜜蜂的个别大约有30到40天的寿数，可是天然的蜜蜂存在一个特别的时期，便是越冬时期。
在北京的话，大约过了十一之后蜜蜂就会逐步的进入越冬时期，在整个冬季，越冬蜜蜂的寿数或许能够到达三个月、四个月。
在东北的话，蜜蜂的寿数有或许会到达六个月以上；别的，对蜂王来说，它的寿数能够到达一年乃至到两年。
越冬蜂、正常蜜蜂以及蜂王，它们的基因型是彻底相同的，可是之前有研讨发现，它们的肠道微生物的改变却和不同的时期有着很严密的联络。
比方说，咱们就发现，一些α变形菌在越冬蜂傍边的丰度十分高。
而在蜂王傍边，特别是年纪比较老的一些蜂王傍边，咱们发现一些乳酸菌、双歧杆菌是出现添加的趋势，而一些变形菌，如α变形菌是有一个下降的趋势。
那么因而，咱们未来也能够使用蜜蜂做一些长命方面的研讨。
与其他的形式生物来比，蜜蜂作为一个肠道微生物组的研讨模型具有许多的优势。比方它的组成十分简略，它的组成比较稳定，而且个别差异比较小，别的在操作上要简洁，通量很大，而且本钱又很低。
所以，未来蜜蜂能够作为一个十分杰出的形式生物，来协助咱们答复许多微生物组方面的问题。
总结来说，经过近十几年的研讨，咱们发现，蜜蜂肠道微生物的特色十分利于咱们把它作为一个形式生物，而且它的肠道微生物在许多特色上和人的肠道微生物有近似的当地。
这便是我今日想和咱们共享的内容。
之前咱们一向以为是人类在解救着蜜蜂，咱们想经过肠道微生物要去解救蜜蜂，但做完研讨之后发现，反而是蜜蜂在解救咱们。
谢谢咱们！
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