2026年1月19日
Amir Mani是动物科学系的一位新任助理教授,他的研究专注于细菌对免疫系统的影响。
肠道健康、抗生素耐药性、益生菌以及细菌对免疫系统的影响是Amir Mani的专长领域,他是阿肯色农业实验站动物科学系的新教员。
Mani去年年底加入该系担任微生物组与可持续性助理教授,此前他在芝加哥大学普利策医学院完成了博士后研究。他在新墨西哥大学获得生物学博士学位,专注于微生物组与神经免疫相互作用的研究。
微生物组指的是生活在特定环境(如人类或动物肠道)中的细菌群落——包括有益的、有害的或中性的细菌。
"我将自己描述为一名微生物组科学家,"Mani说。"我研究那些从肠道逃逸的细菌,这些细菌在健康和患病动物体内通过血液循环和某些免疫细胞作为'特洛伊木马'移动到身体其他器官。"
除了在实验站(阿肯色大学系统农业部的研究部门)任职外,Mani还是阿肯色大学Dale Bumpers农业、食品与生命科学学院的成员。
"Mani博士拥有卓越的跨学科研究记录,包括重塑我们对肠道-大脑通信和抗生素耐药性转移理解的发现,"动物科学系主任、教授Michael Looper说。"他创新的方法将加强动物科学领域的研究和教学合作,以及我们在生物医学领域的跨学科努力。"
微观间谍科学
从兽医诊断测试开始,Mani使用大数据分析工具研究微生物组如何塑造牲畜肠道健康和免疫力。Mani表示,这一切归结为保持动物健康和生产力的研究。但在此过程中,他也参与了一些研究,让我们得以一窥微观戏剧的幕后,其中有叛变间谍和秘密线人。
"不同细菌拥有不同基因,帮助它们以不同方式逃避免疫系统和肠道,"Mani说。
将Mani的研究视为高级间谍术,胃肠道是第一个检查站,将友好特工留在内部,将敌对行动者拒之门外。他对微生物易位的研究探讨了当边界被突破、细菌进入血液时会发生什么,这会触发影响动物表现和健康的免疫警报。
Mani解释说,免疫系统和微生物组的功能就像反情报和盟友网络。当它们协调一致时,它们共享信息并有效中和威胁。当沟通中断时,休眠细胞——有害微生物——可以利用混乱并增加患病的易感性。
益生菌特工
Mani目前正在计划与实验站同事Ali Ubeyitogullari进行一项合作研究,Ali Ubeyitogullari是食品科学与生物和农业工程系的食品工程助理教授,研究使用3D打印将益生菌封装在微凝胶珠中的下一代益生菌。
按照间谍术的类比,微型技术益生菌就像潜入敌后的精英特工。这些胶囊提供了隐蔽性和保护,避免早期被发现或摧毁,使它们能够在胃肠道建立安全屋,并保持运行足够长的时间来执行任务:稳定微生物组并改善健康结果。
大脑中的细菌
Mani先前关于鱼类的研究颠覆了人们对细菌易位的认知。与新墨西哥大学、俄勒冈州立大学、挪威兽医研究所以及捷克共和国和奥地利的研究人员合作,他是2024年9月发表在《科学进展》上的一项研究的第一作者,该研究重新定义了健康鳟鱼大脑与细菌之间的生理关系。
"我们展示了这些细菌如何自行到达大脑并在健康鱼类的大脑内生活,"Mani说。"研究表明,它们的大脑不仅接收来自肠道的间接信号和神经信号,还有一些直接的微生物信号。"
这项研究在《科学新闻》和《量子杂志》的文章中被重点报道,强调了该研究的新颖性,作为证据表明大脑微生物组可以存在于健康的脊椎动物中,可能为研究人类脑部疾病的科学家提供线索。
"现在有了一个全新的领域,研究这些细菌如何在阿尔茨海默病和亨廷顿病等大脑认知疾病中发挥作用,"Mani说。
他们后续的研究展示了这些细菌如何影响鱼类宿主的行为和对不同举措的反应,发表在《美国国家科学院院刊》上。他们关于鱼类大脑和肠道中的细菌如何与免疫系统相互作用的研究发表在《自然·微生物学》上。
除了美国国立卫生研究院为其部分研究提供资金外,Mani还获得了BrightFocus基金会博士后奖学金,研究产生IgA的浆B细胞(一种特定类型的免疫细胞)如何在肠道中"受教育",并能够迁移到眼部区域,在那里它们充当肠道免疫系统和眼睛之间的关键通信者。
Mani指出,这项工作提供了基于免疫和微生物组信号诊断和治疗黄斑变性的潜在新方法。
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