胃肠道体外模拟系统在调控肠道菌群研究中的应用进展.pptx

胃肠道体外模拟系统在调控肠道菌群研究中的应用进展汇报人：2024-01-12

引言胃肠道体外模拟系统构建及原理调控肠道菌群研究现状与挑战胃肠道体外模拟系统在调控肠道菌群中的应用实验结果展示与分析讨论与前景展望

引言01

传统研究方法的局限性传统的研究方法如动物实验和人体试验存在伦理、成本和时间等问题，限制了研究的深入和广度。胃肠道体外模拟系统的优势胃肠道体外模拟系统能够模拟胃肠道内的生理环境，为研究肠道微生物群落提供了一种新的、有效的手段。胃肠道微生物群落的重要性胃肠道微生物群落对人体健康有着重要影响，与多种疾病的发生发展密切相关。研究背景与意义

系统组成01胃肠道体外模拟系统主要由模拟胃、小肠和大肠的反应器、控制系统、营养供给系统和检测系统等组成。工作原理02通过模拟胃肠道内的温度、pH值、蠕动、消化液分泌等生理条件，以及提供营养物质，使得肠道微生物能够在体外环境中生长繁殖，并形成与体内相似的微生物群落结构。技术特点03胃肠道体外模拟系统具有高度的可控性和可重复性，能够方便地研究不同因素对肠道微生物群落的影响，为肠道微生物的研究提供了有力的技术支持。胃肠道体外模拟系统简介

胃肠道体外模拟系统构建及原理02

静态模型利用生物反应器或试管等容器，模拟胃肠道的某一特定区域，如胃、小肠或大肠，通过添加相应的消化液和微生物，研究食物消化和菌群代谢过程。动态模型采用连续流动的管道系统，模拟胃肠道的蠕动和消化液流动，更真实地模拟体内环境，可用于研究食物在胃肠道中的动态变化和菌群的空间分布。系统构建方法

通过模拟胃肠道的物理化学环境，包括温度、pH值、消化液成分、蠕动等，以及添加肠道微生物，构建一个类似体内的微生态系统，用于研究食物消化、营养吸收和肠道菌群代谢等过程。原理首先根据研究目的选择合适的模型，然后配置相应的消化液和微生物，将食物样本加入模拟系统中进行消化和发酵，最后收集样本进行分析，如测定营养成分、代谢产物和微生物群落结构等。工作流程原理及工作流程

包括模拟系统的设计与构建、消化液和微生物的配制、样本的收集与处理、数据分析与解读等。主要包括生物反应器、蠕动泵、pH计、温度控制器、气体分析仪、液相色谱仪、质谱仪等，用于实现模拟系统的运行和样本的分析。关键技术与设备设备关键技术

调控肠道菌群研究现状与挑战03

肠道菌群概述肠道菌群组成人体肠道内寄生着大量细菌，形成一个复杂的微生态系统，对宿主健康起着重要作用。肠道菌群功能参与食物消化、营养吸收、免疫调节等多种生理过程。

现有调控方法及其局限性饮食干预通过改变饮食结构来调控肠道菌群，但个体差异大，效果不稳定。益生菌/益生元补充摄入益生菌或益生元可促进有益菌生长，但菌种选择及剂量控制需进一步研究。药物治疗使用抗生素等药物可杀灭有害菌，但长期使用可能导致菌群失衡及耐药性问题。

03长期安全性现有调控方法在长期应用中的安全性及有效性尚待进一步验证。01个体差异不同个体间肠道菌群组成及代谢功能存在显著差异，难以实现个性化精准调控。02菌群互作机制肠道菌群与宿主之间存在复杂的相互作用机制，目前对其认识仍有限。面临挑战与问题

胃肠道体外模拟系统在调控肠道菌群中的应用04

通过体外模拟系统重现胃肠道的pH值、温度、蠕动等生理条件，以研究这些环境因素对肠道菌群组成和功能的影响。胃肠道环境模拟探究不同营养物质在模拟胃肠道环境中的代谢过程，以及这些代谢物对肠道菌群生长和代谢的调节作用。营养物质代谢研究利用模拟系统研究肠道菌群与宿主细胞之间的相互作用，包括信号传递、代谢产物交换等，以揭示肠道菌群对宿主健康的影响。肠道菌群与宿主互作研究模拟生理环境对肠道菌群影响研究

药物对肠道菌群影响研究利用模拟系统评估不同药物对肠道菌群的影响，包括菌群结构变化、代谢功能改变等，以指导药物的合理使用和开发。药物筛选平台搭建基于模拟系统，构建高通量的药物筛选平台，实现对大量候选药物的快速评价和筛选，提高药物研发效率。药物代谢动力学研究通过模拟胃肠道环境，研究药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄过程，为药物设计和优化提供理论依据。药物筛选与优化设计平台搭建

个性化营养干预策略制定基于模拟系统的研究结果，针对不同个体或人群的肠道菌群特点，制定个性化的营养干预策略，以改善肠道健康和促进身体健康。个性化营养干预策略制定通过模拟系统研究不同营养物质在胃肠道中的吸收和代谢过程，为个性化营养干预提供科学依据。营养吸收与代谢研究探究肠道菌群对不同营养物质的利用和代谢特点，以及这些营养物质对肠道菌群组成和功能的影响。肠道菌群与营养关系研究

实验结果展示与分析05

设计思路构建胃肠道体外模拟系统，模拟人体胃肠道环境，通过改变系统参数，如pH值、温度、营养物质等，研究不同条件下肠道菌群的组成和功能变化。实施过程采集健康人肠道菌群样本，接种至胃肠