可发酵碳纳米材料

肠道菌群新碳源

揭示肠道微生物将无机碳纳米材料降解发酵为内源有机代谢物的新途径，为碳纳米材料在生物体内的转化和健康风险评估提供全新视角。

崔雪晶 · 王晓瑜 · 常雪灵 · Bao, Lin · Wu, Junguang · 谭志强 · 李佳阳 · 高兴发 · Ke, Pu Chun · 陈春英

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 2023

技术优势

揭示新代谢途径

首次证明肠道微生物能将无机碳纳米材料降解发酵，并转化为有机丁酸，从而将 CNMs 纳入内源碳循环。

提供了新型碳源

丁酸产生菌偏好以 CNMs 为碳源，使其能够利用无机碳合成有益代谢物，为调控肠道菌群提供可能。

影响肠道干细胞功能

CNMs 发酵产生的过量丁酸进一步影响肠道干细胞增殖和分化，提示其可能通过代谢产物影响肠道健康。

应用场景

• 碳纳米材料生物转化：为碳纳米材料体内归趋和健康风险评估提供新依据，用于研究 CNMs 在肠道中的代谢转化。
• 肠道微生物代谢：揭示肠道菌群对无机碳源的降解与发酵能力，可用于调控菌群代谢产物丁酸。
• 肠道类器官模型：用肠道类器官模型验证丁酸对干细胞功能的影响，可用于评估 CNMs 的肠道毒性。