王军军+魏泓+赵江潮:全肠菌群移植或比粪菌移植更精准

Microbiome [IF:11.607]
① 将猪不同肠段的菌群移植给无菌小鼠,发现特定肠段的供体菌群及其功能,倾向于定植在受体的对应肠段内;② 如:供体小肠中的变形菌、乳杆菌和蓝细菌易在受体小肠中定植,供体大肠中降解碳水的厌氧菌易定植在受体大肠内;③ 对比粪菌移植(FMT)和全肠菌群移植(WIMT)发现,FMT主要转移了大肠菌群,小肠微生物定植极少,而WIMT更有助于供体小肠菌群及其功能植入到受体小肠中;④ 且WIMT更能促进受体小肠上皮形态发育、减少系统性炎症应答。
【主编推荐语】肠道菌群在整个肠道中的分布呈现明显的区室化特征,即不同肠段有不同的菌群组成和功能。近年研究已经表明,粪便菌群一定程度上能代表大肠肠腔内的菌群,而与其它肠段(如小肠)的菌群有明显差别,因此目前的常规粪菌移植(FMT)可能仅对大肠菌群有明显的干预作用,而对有潜在重要生理功能的小肠菌群可能影响甚微。Microbiome最新发表了来自中国农业大学王军军、华中农业大学魏泓和美国阿肯色大学赵江潮与团队的研究,首次证明了不同肠段的菌群定植具有区域特异性,即源于大肠的菌群易定植于大肠,而小肠的菌群易定植于小肠。该研究进一步对比分析了FMT和全肠菌群移植(WIMT,空肠、回肠、盲肠和结肠的菌群组合)在塑造无菌小鼠特定肠段菌群方面的差异,表明WIMT更有助于小肠菌群的植入。因此,WIMT或能作为FMT的替代方法,对整个肠道不同区域的菌群进行更为精准和靶向性的干预。(@mildbreeze)
Spatial heterogeneity of bacterial colonization across different gut segments following inter-species microbiota transplantation
2020-11-18, doi:10.1186/s40168-020-00917-7

Cell:肠道菌群如何帮助抗病毒?哈佛专家揭新机制

Cell [IF:38.637]
① 共生菌群通过IFN-β调节宿主的干扰素刺激基因(ISG)表达,无菌小鼠或抗生素处理小鼠的脾脏及肠系膜淋巴结中ISG表达降低;② 脆弱拟杆菌等拟杆菌门细菌的外膜糖脂可通过TLR4-TRIF信号通路,激活结肠固有层中的树突细胞;③ 活化的树突细胞分泌IFN-β以诱导局部及全身的ISG表达;④ 在水疱性口炎病毒感染的小鼠模型中,共生菌群诱导的IFN-β可促进抵抗病毒感染,缺失IFN-β的小鼠的发病率、疾病评分及存活率均显著降低。
【主编推荐语】I型干扰素(IFN-I,包括IFN-α与IFN-β)是抗病毒免疫及免疫系统稳态调控中的关键作用因子,然而,稳态下的IFN-I信号来源尚未明确。Cell最新发表了来自哈佛大学Dennis Kasper实验室的一项研究,揭示了共生菌群诱导IFN-β信号的机制:拟杆菌门细菌的外膜糖脂可通过TLR4受体激活结肠树突细胞,促进后者分泌IFN-β,以增强宿主对病毒感染的抵抗力。(@szx)
Commensal Microbiota Modulation of Natural Resistance to Virus Infection
2020-11-18, doi:10.1016/j.cell.2020.10.047

警惕通过粪菌移植传播的产志贺毒素大肠杆菌

Clinical Infectious Diseases [IF:8.313]
① 在一名粪菌移植供体中检测到STEC;② 基于这名供体的粪便共制作了504份粪菌移植样本,已有408份用于患者,89份已被销毁或不可用,7份正被用于临床试验中;③ 在近4个月的时间中,共有7名接受该供体的粪菌移植的患者发生了不良事件,其中6名患者发生严重不良事件,④ 经过进一步调查,4名患者的严重不良事件(腹泻)与粪菌移植有关,而2名患者的严重不良事件(死亡)与粪菌移植无关。
【主编推荐语】Clinical Infectious Diseases上发表的一项最新研究,报道了一起因粪菌移植传播产志贺毒素大肠杆菌(STEC)的事件:在一名粪菌移植供体中检测到STEC阳性,而在接受了来自该供体的粪菌样本的数百名患者中,共有7名发生不良事件,其中6名发生严重不良事件,2名死亡。深入调查结果显示,2名患者的死亡与粪菌移植传播的STEC无关。造成该事件的可能原因是,在筛查STEC时使用了酶联免疫反应,该技术的检测敏感性可能不如PCR。(@szx)
Shiga Toxin–Producing Escherichia coli Transmission via Fecal Microbiota Transplant
2020-09-29, doi:10.1093/cid/ciaa1486

菌群移植改善自闭症谱系障碍儿童的血浆代谢产物谱

mSphere [IF:4.282]
① 对比18名ASD儿童及20名健康儿童的粪便及血浆代谢产物;② 在检测到的619种血浆代谢产物中,ASD儿童的烟酰胺核苷等8种代谢产物的水平降低,辛酸盐及庚酸盐的水平升高;③ 在检测到的699种粪便代谢产物中,两组儿童之间无显著差异,仅有硫酸对甲酚的水平在ASD儿童中非显著地升高;④ 接受菌群移植后,ASD儿童的血浆代谢谱发生显著变化,包括烟酸盐/烟酸盐及嘌呤相关的代谢产物,且粪便硫酸对甲酚的水平降低至于健康儿童相似。
【主编推荐语】先前的研究发现,菌群移植可改善自闭症谱系障碍(ASD)儿童的胃肠道及行为症状。来自mSphere上发表的一项最新研究,发现ASD儿童与健康儿童相比,部分血浆代谢产物的水平发生改变,且某些代谢产物的变化与ASD症状相关。而接受菌群移植后,ASD患儿的血浆代谢产物谱将更趋向于健康儿童。该研究结果提示,菌群移植可能通过调节代谢产物介导的肠-脑轴连接,以改善ASD相关症状。(@szx)
Distinct Fecal and Plasma Metabolites in Children with Autism Spectrum Disorders and Their Modulation after Microbiota Transfer Therapy
2020-10-21, doi:10.1128/mSphere.00314-20
延伸阅读: 【Medical Xpress】

国内团队:通过linked-read测序对宏基因组组装进行全面研究

Microbiome [IF:11.607]
① 文章对linked-read测序的四个参数对宏基因组组装的影响进行了全面研究,并与Illumina短读长和PacBio CCS读长进行了比较;② 测序深度(C)与组装序列的长度呈正相关,但对其质量影响不大;③ 宏基因组组装质量容易受到每个片段读取深度(CR)和DNA片段物理深度(CF)的影响;④ 平均片段长度(μFL)对组装集具有边际影响, 每个分区片段(NF/P)影响参与到局部组装的脱靶读长;⑤ 与Illumina短读长相比,linked-reads的使用提高组装序列N50。
【主编推荐语】目前的宏基因组学实践使用短读长测序来同时对微生物基因组混合物进行测序。但是,这些结果在基因组组装过程中含糊不清,导致微生物基因组完整性和重叠群连续性无法令人满意。而通过将相同的条形码与较长的DNA片段(10-100 kb)的读长连接在一起,Linked-read测序能够消除其中的一些歧义,从而改善了宏基因组的装配。香港浸会大学张璐和香港城市大学李帅成与团队在Microbiome发表文章,全面研究了linked-read测序参数对宏基因组装配的影响。虽然linked-reads测序的基因组组装质量无法与PacBio CCS long-reads的匹敌,但由于linked-reads测序的低成本和高碱基质量,使用它的理由仍然很有说服力。本研究表明,使用linked-reads进行宏基因组组装的最佳实践是合并来自多个文库的linked-reads,其中每个文库具有足够的每个片段读取深度,且更少量的输入DNA。(@刘永鑫-中科院-宏基因组)
A comprehensive investigation of metagenome assembly by linked-read sequencing
2020-11-11, doi:10.1186/s40168-020-00929-3

检测粪便菌群或能评估外科手术预后

Annals of Surgery [IF:10.13]
① 采用西式饮食(WD)喂养小鼠6周,并在暴露于抗生素、饥饿和手术前,用低脂高纤维饮食(SD)进行短期(3天)或长期(7天)的预康复;② 最早在SD干预24h后,WD小鼠就可恢复粪便菌群组成,优势菌由厚壁菌转变为拟杆菌;③ 短期饮食预康复后,小鼠的粪便丁酸含量仍然很低,其术后死亡率与纯WD喂养相比无明显差异,产丁酸菌的不足可能是术后恢复失败的原因;④ 经过7天SD干预后,产丁酸菌恢复较好,小鼠的术后存活率也明显提高。
【主编推荐语】在外科手术前,通常要进行预防性抗生素用药和短时间禁食等准备工作。此前研究发现,以西式饮食(WD)喂养的小鼠,在进行这些术前准备步骤和后续的手术操作后,生存率较低(29%),可能与WD对肠道菌群的不良影响有关;而以低脂高纤维饮食(SD)喂养的小鼠,其术后生存率可达100%。Annals of Surgery近期发表的一项后续小鼠研究发现,WD饮食对菌群和手术预后的不良影响,可通过在术前进行一段时间的SD预康复所逆转。粪便菌群组成以及菌群产生的丁酸,或能作为无创的生物标志物,用于评估患者身体对手术的准备程度,预测手术预后。(@mildbreeze)
Defining Microbiome Readiness for Surgery Dietary Prehabilitation and Stool Biomarkers as Predictive Tools to Improve Outcome
2020-11-04, doi:10.1097/SLA.0000000000004578
向寄生虫学习:钩在肠道的给药系统登Science子刊封面
本期话题:药物递送,药物研发,菌群数据库,方法学,噬菌体,囊性纤维化
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Science子刊:1岁菌群被"修正",剖腹产儿也不易哮喘
本期话题:剖腹产,哮喘,急性肝衰竭,新冠肺炎,ACE2,IBD,药物递送系统
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中山大学GUT:具核梭杆菌+外泌体,促大肠癌转移
本期话题:结直肠癌,胰腺癌,肺癌,微生物代谢组,饮食,PI3K抑制剂,ctDNA,lncRNA,细胞焦亡
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坏饮食如何促病?9文一览全新发现
本期话题:抑郁,豌豆,PUFA,牙周炎,2型糖尿病,炎症饮食,高脂饮食,低碳水饮食
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电疗可改善胃肠道疾病吗?13.5分综述全面总结
本期话题:电疗法,阑尾炎,乳糜泻,胃肠病学,人肠道菌群研究,可替代稳态,肉鸡,胰腺菌群,细菌成像
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概念升级!GUT综述详解肠道菌群的稳定性与恢复力
本期话题:菌群稳定性,代谢疾病,性别,年龄,副干酪乳杆菌,婴儿湿疹,菌群-肠-脑轴,限时进食,心血管,慢性肾病
2020-11-13
今日Nature:聚焦饮食和菌群等对血液代谢物的影响
本期话题:血液代谢物,胆固醇合成,FMT,医务人员,肝脏自噬,鸵鸟,地球微生物组,肠道干细胞
2020-11-12
华西+中科院突破:白色念珠菌诱口腔菌失调并促龋齿
本期话题:口腔菌群,定植抗性,抗感染,新冠,ACE2受体,细菌-噬菌体互作,宿主-微生态互作
2020-11-11
华人团队重要突破:“武装”益生菌,抵御有害菌
本期话题:工程菌,巨噬细胞,短链脂肪酸,Treg,焦虑,抑郁,乳糜泻,食物过敏,Siglec-8抗体
2020-11-10
浙大二院GUT发文:菌群如何促肠炎转癌
本期话题:结肠炎相关结直肠癌,白血病,大肠癌治疗,天然产物,热量限制,食管癌,肿瘤免疫治疗
2020-11-09