gnotobiosis是什么意思，gnotobiosis的意思翻译、用法、同义词、例句

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专业解析

gnotobiosis（无菌生物学或已知生物状态）是生物学和医学研究中的一个核心概念，特指在完全受控且明确已知微生物组成的环境中培育或维持生物体（通常是动物）的状态。这种环境中的所有微生物（包括细菌、病毒、真菌等）都经过严格鉴定和定义，或者该环境本身完全不含任何微生物（即无菌状态）。以下是详细解释：

1. 定义与核心特征 gnotobiosis 的核心在于“已知”（gnoto- 源自希腊语“gnotos”，意为“已知的”）。它描述的是一种微生物状态完全明确的生命形式或实验系统。这包含两种主要情形：

• 无菌状态（Germ-Free）： 生物体内外完全检测不到任何微生物。这是最极端的 gnotobiotic 状态。
• 限菌状态（Defined Flora）： 生物体携带的微生物群落是经过精心挑选、完全鉴定并有意引入的特定种类和数量的微生物组合。研究人员确切知道存在哪些微生物及其相互关系。 这种精确控制微生物环境的能力是 gnotobiosis 区别于常规饲养或自然状态的关键特征。

2. 词源与基本含义 “Gnotobiosis”一词由希腊语词根构成：

• Gnotos (γνωτός): 意为“已知的”。
• Biosis (βίωσις): 意为“生活方式”或“生存状态”。 因此，其字面含义即为“已知的生命状态”，直接反映了该技术旨在创造和研究微生物组成完全明确的生命体的目标。

3. 核心目标：建立因果联系 gnotobiosis 的核心科学价值在于它允许研究人员精确解析微生物与宿主之间的相互作用：

• 排除混杂因素： 在常规动物（拥有复杂且未知的天然微生物群）身上，很难确定特定的健康效应或疾病表型是由哪种微生物或微生物组合引起的。未知的微生物变量是巨大的混杂因素。
• 精确操控与归因： 通过在无菌动物（空白背景）上引入单一或特定组合的已知微生物，研究人员能够直接观察和测量该微生物对宿主生理、免疫、代谢、行为等方面的影响，从而建立明确的因果关系。例如，可以确定某种特定细菌是否导致炎症，或者某种益生菌是否改善代谢健康。

4. 关键应用领域

• 微生物组研究： 这是 gnotobiosis 最主要的应用领域。它被用来研究肠道微生物群、皮肤微生物群等在消化、营养吸收、免疫系统发育与功能、代谢疾病（肥胖、糖尿病）、神经系统疾病（如自闭症、焦虑）、癌症等众多生理和病理过程中的作用机制。无菌动物是探索“微生物群-宿主”互作的基础模型。
• 免疫学： 无菌动物缺乏成熟的免疫系统（尤其在粘膜免疫方面），为研究微生物如何“训练”和塑造免疫系统提供了独特模型，有助于理解过敏、自身免疫病和疫苗反应。
• 传染病研究： 用于研究特定病原体的致病机制、宿主特异性、以及微生物群如何影响对病原体的易感性和抵抗力。
• 药物代谢与毒理学： 研究肠道微生物如何影响药物的代谢、活化或解毒过程。
• 无菌动物生产： 为特定研究（如器官移植、某些免疫缺陷研究）或特殊工业需求（如生产无菌生物制品）提供无微生物污染的动物。

5. 研究意义 gnotobiosis 技术是现代生命科学，尤其是微生物组学研究的基石工具。它通过提供微生物状态清晰可控的实验系统，极大地推动了我们对微生物在健康与疾病中作用的理解，为开发基于微生物群的诊断、预防和治疗策略（如益生菌、益生元、粪菌移植）提供了关键的实验依据和理论支撑。

参考资料：

1. National Institutes of Health (NIH) - Human Microbiome Project: (解释微生物组研究重要性及模型) https://hmp.nih.gov/
2. Merriam-Webster Medical Dictionary: (提供词源及基本定义) https://www.merriam-webster.com/medical
3. Nature Reviews Microbiology: (阐述微生物组研究的因果性挑战与无菌模型价值) https://www.nature.com/subjects/microbiology
4. Science Magazine: (报道微生物组在健康与疾病中的作用及无菌动物研究) https://www.science.org/
5. Taconic Biosciences: (作为主要无菌动物供应商，提供应用领域信息) https://www.taconic.com/
6. Scripps Research: (举例说明无菌动物在免疫学等基础研究中的应用) https://www.scripps.edu/

网络扩展资料

gnotobiosis（限菌饲养）指在严格控制的微生物环境中饲养实验生物（如动物或植物）的技术，其核心特征是通过灭菌或人工接种特定菌群，使研究对象处于已知微生物群落状态。以下是详细解析：

一、定义与词源

• 字面构成：源自希腊语 gnotos（已知的）和 biosis（生命方式），意为“已知生命状态”。
• 核心概念：通过消除自然菌群或植入特定微生物，创造可控的微生物环境，用于研究微生物与宿主的相互作用。

二、应用领域

1. 医学研究
   用于分析特定病原体或益生菌对宿主的影响，例如肠道菌群与免疫系统的关联研究。
2. 药物开发
   在无菌动物模型中测试药物代谢效果，排除未知微生物干扰。
3. 农业科学
   研究植物与根际微生物的共生关系，优化作物生长条件。

三、相关术语

• Gnotobiotic animals（限菌动物）：特指在无菌或已知菌群条件下培育的实验动物。
• Axenic（无菌的）：指完全不含任何微生物的状态，是gnotobiosis的极端形式。

发音：英音 [nəʊtəʊbaɪ'əʊsɪs]，美音 [noʊtoʊbaɪ'oʊsɪs]。如需更权威的学术定义，建议查阅微生物学专业文献或词典。

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