Cell:母亲的便便可“修正”剖腹产婴儿的肠道菌群

Cell [IF:38.637]
① 纳入7名剖腹产(CS)孕妇,收集分娩前3周的粪便样本,在出生后首次哺乳时,为其婴儿进行3.5mg的母亲粪菌移植(FMT),随访3个月;② FMT没有对婴儿健康造成不良影响;③ FMT后,特定细菌在婴儿中出现选择性的富集生长;④ FMT-CS婴儿的菌群组成和发育情况与CS婴儿不同,而与阴道分娩婴儿相似,CS婴儿中的菌群多样性降低以及拟杆菌和双歧杆菌不足的问题,能被FMT有效修复;⑤ 涂抹母亲阴道拭子的婴儿,其肠道菌群与阴道分娩婴儿并不相似。
【主编推荐语】剖腹产婴儿的肠道菌群的组成和发育轨迹,与自然分娩的婴儿非常不同,这可能为孩子的长期健康带来隐患。Cell最新发表的一项来自芬兰的概念验证研究表明,通过口服方法,将母亲分娩前的粪菌移植给剖腹产婴儿,能“修复”婴儿肠道菌群在组成和发育轨迹方面的缺陷,使其与阴道分娩的婴儿变得相似。这种干预措施或许能用于改善剖腹产婴儿的肠道菌群健康,但相关发现仍需开展更大规模的临床试验进行验证,是否有助于婴儿的长期健康也需要进一步观察研究。(@mildbreeze)
Maternal Fecal Microbiota Transplantation in Cesarean-Born Infants Rapidly Restores Normal Gut Microbial Development: A Proof-of-Concept Study
2020-10-01, doi:10.1016/j.cell.2020.08.047

在临床实践中,粪菌移植治疗艰难梭菌感染有效且安全

Gastroenterology [IF:17.373]
① 纳入美国FMT(粪菌移植)国家登记项目中首批登记的259名艰难梭菌感染(CDI)患者;② 249名患者(96%)使用未知供体的粪菌,绝大部分来自粪菌库;③ 在有1个月随访数据的222名患者中,90%的患者被治愈,其中98%为单次FMT治愈;④ 在治愈并随访至6个月的112名患者中,CDI复发比例为4%;⑤ FMT后1个月内的严重症状包括腹泻(2%)和腹痛(2%),3名患者的入院治疗可能与FMT有关,6个月内新发肠易激综合征和炎症性肠病的比例均为1%。
【主编推荐语】在临床试验和研究中,粪菌移植(FMT)M用于治疗艰难梭菌感染(CDI)非常有效,但是在现实的临床实践中其效果和安全性如何?Gastroenterology最新发表的一项研究对这一问题进行了回答。这项前瞻性多中心研究来自由美国胃肠病协会等发起的FMT国家登记项目,对首批登记的259例患者的治疗情况进行了分析,表明在真实世界中,FMT治疗的有效性和安全性与此前临床试验的报道非常一致。(@mildbreeze)
Fecal Microbiota Transplant is Highly Effective in Real-World Practice: Initial Results from the FMT National Registry
2020-10-01, doi:10.1053/j.gastro.2020.09.038
延伸阅读: 【Medical Xpress】

Nature:Jeff Dangl团队揭示微生物组中的单一细菌属维持根的正常生长的机制

Nature [IF:42.778]
① 植物生长在与微生物组相互作用的复杂网络中,受各种化学信号的支配,根际的代谢组会强烈影响根的健康和发育;② 广泛分布的贪噬菌属(Variovorax)可以通过与根际环境互作维持根系正常发育;③ 只有生长素和乙烯信号通路与细菌群落介导的根系发育抑制(Root Growth Inhibition, RGI)相关,并且可以被贪噬菌属修复;④ 贪噬菌属Hotspot 33位点是抑制RGI现象和降解生长素的特异性功能位点。
【主编推荐语】复杂的土壤环境中主要包括植物根系组织、非生物环境因素和丰富的微生物群落三方,其中微生物群落根据与植物的关系又分为有益菌和有害菌,这些菌落会随着根际环境的变化调整与宿主的关系,甚至与其它菌落的相互作用,进而影响植物的健康。微生物群落发挥作用可以是直接的分子互作,也可以通过次级代谢产物或信号分子进行调控,例如生长素。由于复杂的土壤环境,多数微生物种群的功能研究起来比较困难,很多隐藏的分子机制也未可知。2020年9月30日,美国北卡罗来纳大学教堂山分校植物免疫学专家Jeffery L. Dangl教授团队在Nature上发表了题为A single bacterial genus maintains root growth in a complex microbiome的研究论文。该研究经过大规模筛选和功能验证,确定了根际环境贪噬菌属(Variovorax)在植物-微生物-微生物互作网络中的核心地位,并且发现了其调控生长素浓度维持植物根系健康的分子机制,鉴定到广泛分布于其基因组的关键功能位点,加深了我们对根际复杂互作网络的认识,研究结果为开发抗逆、高产作物提供了一种潜在的新策略。(@刘永鑫-中科院-宏基因组)
A single bacterial genus maintains root growth in a complex microbiome
2020-09-30, doi:10.1038/s41586-020-2778-7

微生物群落中高维模式识别的新方法

Microbiome [IF:11.607]
① 生物群落成员间复杂的多维丰度/表现模式的识别是理解、控制和(在未来)设计有益微生物群落、指导微生物移植和个性化抗菌和益生菌治疗的关键;② 如果需要几种生物的合作来维持一个代谢途径,那么它们的丰度将适合多维布尔模式,例如多维共存;③ 开发系统和统计上可靠的相互作用模式识别方法是了解微生物群落结构和它们进化过程的必要步骤;④ 可视化2D,3D和更高维模式的一种可能方法是使用多层网络(多层图)。
【主编推荐语】微生物群落内部复杂的多维相互作用模式的识别是理解、调节和设计有益微生物组的关键。由于微生物群落成员常常同时参与多种关系,因此并不是所有这些微生物的交互模式都有望呈现出视觉上不间断的模式。因而,传统的相关性、交互信息、主坐标分析或基于协变的网络推理方法都无法检测到这种关系。本文提出了一种新的特定模式的方法来量化强度并估计两种生物丰度分布之间的二维共存、互斥和单向关系模式的统计显著性,并扩展此方法以允许搜索和可视化三维、四维和更高维的模式。使用人类微生物组计划中的2380个微生物组样本对提出的方法进行了测试,结果产生了具有统计学意义的二维模式的特定于身体部位的网络,并揭示了人类微生物组计划数据中存在三维模式。(@刘永鑫-中科院-宏基因组)
Identification of multidimensional Boolean patterns in microbial communities
2020-09-11, doi:10.1186/s40168-020-00853-6

Metalign:  一款快速、准确的宏基因组定量软件

Genome Biology [IF:10.806]
① 预测宏基因组样本中微生物的存在和相对丰度是分析宏基因组样本的主要方法之一;② 基于比对的方法通常被认为具有高度的准确性,但是将数百万个读长与数十~百GB的参考数据库进行比对在计算上是不可行的;③ 本文提出的Metalign,其使用一种新的控件最小哈希算法在比对之前对参考数据库进行预过滤,然后处理单一和重复序列比对以产生准确的丰度估计;④ Metalign是唯一可在真实和模拟数据集中保持高性能和有时间优势的方法。
【主编推荐语】宏基因组分析,预测样品中微生物的存在和相对丰度,是微生物组分析中至关重要的第一步。传统的比对工具如bowtie、bwa等速度太慢,而只基于k-mer的salmon、kraken等速度快但又不够准确。本文提出了一种新颖的方法Metalign,结合了k-mer和比对两种方法,该方法可以执行高效且准确的基于比对的宏基因组分析。作者使用一种新颖的控件最小哈希(containment min hash)算法在比对之前对参考数据库进行预过滤,然后处理唯一对齐和多对齐的读长,以产生准确的丰度估计。在真实数据集和模拟数据集的性能评估中,Metalign是目前综合优势最好的比对定量工具。(@刘永鑫-中科院-宏基因组)
Metalign: efficient alignment-based metagenomic profiling via containment min hash
2020-09-10, doi:10.1186/s13059-020-02159-0
9月,最值得看的30篇菌群与肠道健康文献!
本期话题:2020年9月,根据“热心肠因子”计算的30篇必读文献。
2020-10-01
202名专家连发2项重要共识,指导小儿IBD预后
本期话题:儿童炎症性肠病,NLRP3,体外生态学,气候变暖,性别差异,肥胖,内分泌,代谢综合征,糖尿病
2020-09-30
今日Cell:梭菌+爬行脂肪,为肠炎铸造防火墙
本期话题:IBD,肠道细菌移位,免疫代谢,新冠肺炎,端粒,维生素D,艰难梭菌感染,活菌药,益生菌
2020-09-29
菌群如何参与大肠癌?Nature发出里程碑综述(一图读懂)
本期话题:宿主-菌群互作、线粒体DNA突变、小蘖碱、淋巴细胞浸润、生物标志物、Akk菌、BRAF突变、微生态失调、纳米复合材料、外泌体
2020-09-28
“食疗”能改善慢性肾病吗?Nature Reviews重磅综述详解
本期话题:营养干预,慢性肾病,发酵豆奶,荤素之争,少肌症,补充剂,生酮饮食,膳食多酚
2020-09-27
关于肠道黏液屏障,GUT发出必读综述详解
本期话题:黏液屏障,肠内分泌细胞,酗酒,肠型,多组学,硫酸化代谢物,呼吸道,蚊子,瘤胃菌群
2020-09-26
什么会让你容易早死?300万人数据给出两大启示
本期话题:中心型肥胖,营养质量,限时进食,肠道真菌,肝硬化,噬菌体,多发性硬化,IBD,猪
2020-09-25
今日Nature+Cell:肠脑和肠屏障各有新突破
本期话题:神经发育,肠道屏障,采样方法,微生物组数据分析,大肠癌,肝癌,IBD,心血管,早餐,ω-3脂肪酸
2020-09-24
比惨大赛:吃过抗生素后,最受伤的居然不是细菌?
本期话题:抗生素,肠道真菌,噬菌体,益生菌,孕期菌群,营养不良,心血管,脂肪肝,二甲双胍,脑-肠-肺轴
2020-09-23
干货:5篇高分综述关注菌群和免疫相关重大问题
本期话题:生命早期,过敏,IBD,饮食,噬菌体,新冠肺炎,生物传感器,粘膜免疫,乳糜泻,粪菌移植
2020-09-22