大月半

肠-骨轴益生菌 VSL#3 基础研究肥胖

越来越多的研究表明噬菌体-细菌-人类宿主形成了三方相互作用，有可能影响人体的健康和疾病状态。Cell Host and Microbe近期发表小综述，系统性回顾了噬菌体影响人体共生微生态以及人体本身状态的机制，着重介绍了噬菌体参与微生态调控、药物递呈的研究进展。本文对于了解共生病毒-共生细菌-宿主免疫之间的最新进展具有重要参考价值。

噬菌体-菌群-宿主互作综述

肠道菌群发育

肠道菌群发育介导了种族与食物过敏的关联

来自Gastroenterology上发表的一项最新研究，对近1500名婴儿1岁前的肠道菌群发育进行追踪，并在1岁及3岁时测试婴儿的过敏情况，发现婴儿的肠道菌群发育可分为4种类型，而其中一种多见于亚洲婴儿的类型与食物过敏的风险增加相关。

肠道菌群发育研究论文基础研究种族差异食物过敏

肠道真菌组

任文凯团队：详解肠道真菌群与健康和疾病（综述）

真菌在肠道微生物中的占比较小，但与其它肠道微生物一样，肠道真菌对肠道和肠外远端器官的生理功能都有重要的调控作用。华南农业大学任文凯团队与合作者近期在Microbiome发表重要综述，对肠道真菌群在健康与疾病中的作用进行了深入探讨，推荐专业人士学习和参考。

肠道真菌组肠道免疫肠-X轴

免疫检查点治疗

免疫治疗对哪些患者无效？新方法鉴定肠道菌群标志物

尽管免疫检查点抑制剂（ICI）通过产生持久的抗肿瘤反应而彻底改变了癌症的治疗，但只有10-30%的患者有反应，并且较难预测患者的临床益处。研究表明肠道微生物组可能是一个新的肿瘤反应率的生物标志物，但影响ICI反应的特定细菌或细菌群落在研究人群中是不一致的。Clinical Cancer Research近期发表的文章，通过设计一种新的综合分析方式，揭示出对ICI无反应的患者的肠道菌群生物标志物，或提出一种新的方法来确定哪些患者将受益于肠道菌群干预措施，提高ICI反应率。

免疫检查点治疗肠道菌群生物标志物

肠-脑轴

Nature子刊：肠道菌群失调诱发小鼠抑郁症的机制

Nature Communications上发表的一项最新研究，在慢性不可预测的轻度压力（UCMS）诱导的小鼠抑郁症模型中，发现UCMS可通过诱导肠道菌群失调，影响脂肪酸的代谢，以抑制内源性大麻素信号的激活，从而降低小鼠的海马神经发生，并引发抑郁样行为。恢复内源性大麻素信号，或补充特定菌株以调节肠道菌群，可缓解小鼠的抑郁样行为。该研究结果提示，饮食或益生菌干预或可作为改善抑郁症的潜在手段。

肠-脑轴研究论文基础研究啮齿动物（小鼠）抑郁

慢性阻塞性肺病（COPD）

国内团队：揭示菌群失调促进慢性阻塞性肺病的机制

安徽医科大学第一附属医院的Ran Wang、Guanghe Fei和苏州大学第一附属医院的Daxiong Zeng合作在Molecular Therapy - Nucleic Acids发表文章，发现慢性阻塞性肺疾病（COPD）模型小鼠和病人中，出现菌群失调，miR-122和miR-30a表达显著降低，同时IL-17a的表达显著增加。进一步研究显示，菌群失调相关的miR-122和miR-30a表达下调可能通过增加IL-17a的产生而导致COPD恶化。

慢性阻塞性肺病（COPD） COPD microbiota MiRNA IL17a

生命早期菌群

生命早期菌群促进免疫发育的新机制

在抗炎和耐受免疫为主的新生儿期，诱导对病原体的免疫保护尤为重要。《Gut》近期发表的文章显示，生命早期菌群能刺激新生乳鼠的髓系细胞产生促炎细胞因子TNF，TNF促进调节性pre-cDC1的成熟。此外，在李斯特菌感染模型中，肠道菌群诱导的TNF促进保护性CD8+ T细胞反应，清除病原体。

生命早期菌群新生小鼠树突状细胞肿瘤坏死因子-α 免疫发育

高纤维饮食

高纤维饮食怎样调控免疫力？

肠道菌群对宿主免疫系统具有重要的塑造作用，其最主要产物短链脂肪酸（SCFAs）在调控先天淋巴细胞（ILCs）增殖方面有重要作用。然而SCFAs和其受体如何调控不同类型的ILCs仍不清楚。近期一篇发表在Mucosal Immunology的论文利用小鼠模型深入探究了SCFAs和其受体Ffar2在静息状态和感染胁迫时对ILCs增殖的调控机制，结果显示SCFAs可以促进细胞因子通路和mTOR通路的活性，从而促进ILCs的增殖，其促进作用是受体Ffar2依赖的。但是，SCFAs还有具有不依赖于Ffar2抑制ILC2增殖的机制。

高纤维饮食动物实验细胞生物学小鼠短链脂肪酸

肠道菌群

关于肝脂肪变性的大型人体多组学研究

目前已有不少针对肠道菌群与肝脂肪变性的研究，但因为样本数量有限（n ≤ 156）因此结果不统一。本文纳入了1355名成年人（含472名肝脂肪变性患者）进行多组学分析，证明肝脂肪变性患者肠道菌群丰度低，粪球菌属、高氏瘤胃球菌和瘤胃球菌独立于BMI和饮食等混淆因子与肝脂肪变性相关，以及相关代谢物如次级脂肪酸代谢在肝脂肪变性中出现异常。作者呼吁未来还可以细分不同形式的肝脂肪变性，并将患者基因型考虑在内，以期得到更为全面深入的结果。

肠道菌群肝脂肪变性 gut microbiome hepatic steatosis metabolomics

多组学

不同肠型之间发生直接转变可能很难

包括肠道菌群在内的多组学分析，有助于精准医疗的发展。PNAS上发表的一项研究，对108名受试者进行了纵向多组学分析，鉴定出两种肠型及其与血液代谢物和临床标志物等的关系。该研究表明，个体的肠道菌群很难在两种肠型之间发生直接转变，提示二者之间可能存在相互拮抗，而靶向菌群的干预方法，需要设计可行的路径来跨越肠型之间的壁垒。

多组学肠型 Microbiome multiomic state transition

牙结石菌群

用牙结石标本研究口腔菌群的演化

牙结石是哺乳动物口腔微生物菌斑生物膜的钙化形式，能在考古标本中很好的保存下来，《Molecular Biology and Evolution》近期发表的一项研究，对距今几十上百年前的动物牙结石标本进行了宏基因组分析，从中获得了关于哺乳动物口腔微生物组演化的丰富信息。

牙结石菌群口腔菌群

嗜肺军团菌Legionella pneumophila

军团病肺炎患者的肺部菌群

肺部微生物组可能影响肺炎的严重程度和预后，但肺炎患者的肺部微生物组的组成尚不清楚。mBio近期发表的文章，分析了三名因嗜肺军团菌（Legionella pneumophila）引起的长期肺炎患者的肺部微生物组组成，及其在抗生素治疗期间微生物组的变化。本研究还发现，除细菌和真菌外，古菌和原生动物均存在于肺部，可能影响疾病的发生发展。

嗜肺军团菌Legionella pneumophila 抗生素抗性肺炎肺微生物

微生物组分析工具

新算法改进稀疏型微生物组数据与表型的关联分析

探索微生物组与宿主表型的关联，以及揭示微生物与宿主的互作机制是整个领域关注的重大科学问题。然而由于微生物组数据通常稀疏性较强，现在关联分析工具一般无法得到理想的结果。本文提出了一种新型算法MiHC有效改善微生物组数据与表型的关联结果，该软件采用R语言编写，可访问 https://github.com/hk1785/MiHC 安装，使用方便；相信该软件的应用可对本领域有一定推动作用。

微生物组分析工具 Microbiome association studies microbial ecology Adaptive association analysis Higher criticism

牛瘤胃菌群

Nature子刊：饮食、年龄及生命早期微生物定植，影响奶牛瘤胃菌群发展

动物肠道中复杂的微生物群落是如何形成的，并如何进行预测？这些问题仍然有待研究。《Nature Communications》最近发表的文章，分析了饮食、年龄（0-3年）和分娩方式对奶牛瘤胃菌群的影响，旨在阐明生命早期的偶然事件对奶牛瘤胃微生物组发展变化的作用。发现饮食和时间是影响瘤胃菌群的决定性因素，并且生命早期中微生物的随机定植对奶牛瘤胃微生物组的发展产生了长远的影响。

牛瘤胃菌群生命早期饮食年龄菌群定植

肺炎链球菌

Cell子刊：感受态抑制剂阻止抗性基因传播

抗生素耐药性感染是全球公共卫生的主要威胁。某些用于治疗肺炎链球菌（Sp）感染的抗生素可促进其感受态形成和外源DNA摄取，从而加大了其成为多药耐药株的风险，因此亟需开发新的方法防止耐药性扩散。发表在Cell Host & Microbe的一项研究鉴定了一系列Sp感受态抑制剂，通过抑制细菌质子动力防止其感受态形成进而减少水平基因转移。研究表明，该作用方式与抗生素不同，细菌无法通过突变获得对感受态抑制剂的抗性。该研究为防止毒力因子和抗性基因的传播提供了新的策略。

肺炎链球菌感受态抑制剂 antibiotic resistance horizontal gene transfer Streptococcus pneumoniae

菌群-免疫互作

Cell子刊：卵形拟杆菌调节肠道IgA水平

粪便IgA产生依赖于肠道菌群的定植，但尚不清楚具体是哪些菌株驱动了肠道IgA生成。Cell Host & Microbe近期发表的一项研究，通过单一定植实验，评估了一系列人肠道细菌诱导小鼠产生IgA的能力。该研究表明，不同的卵形拟杆菌（Bacteroides ovatus）菌株诱导大肠产生IgA的能力存在很大差异，具有高IgA诱导力的混合菌株可赋予小鼠高IgA表型。这些发现强调了在菌株水平研究肠道共生菌调节宿主粘膜免疫的重要性，为研究基于肠道菌群的免疫调控策略带来启示。

菌群-免疫互作 immunoglobulin A Gut microbiota Bacteroides ovatus strains

细菌-噬菌体互作

Nature：细菌和噬菌体之间的“军备竞赛”（综述）

阐释细菌-噬菌体的抵御-抗抵御机制有助于深入阐释微生态的微生物互作。Nature发表的这篇综述系统性回顾了细菌中的各种抗噬菌体系统，同时总结了噬菌体相应的规避机制，有助于对共生微生态中细菌-病毒互作模式形成总体概念。

细菌-噬菌体互作 bacteria 综述 Francesca Crovetto Ayako Nakaki

空间代谢组学

Nature子刊：微米尺度下的宿主-微生物原位互作空间代谢组学

为共同维护代谢物交换的空间秩序，宿主和微生物会生产相应的代谢物，如细胞膜、抗菌物质或识别分子，因而，视化代谢物的分布对了解微生物与外界生物间的作用十分重要。很多代谢组学的检测技术只关注了代谢物种类和量而忽略了代谢物的空间分布。本文结合使用大气压基质辅助激光解吸电离质谱成像（AP-MALDI-MSI）和荧光原位杂交显微术（FISH），建立空间代谢物成像法（metaFISH），在3微米像素点的水平上分析单个真核细胞和细菌群落的空间代谢组。作者将metaFISH技术用于一种无法人工培养的深海贻贝及其共生菌，证明metaFISH可清晰区分不同代谢物的空间分布。该技术可用于宿主-病原体反应，同时视化病原菌表型和宿主的代谢免疫反应，帮助解开微生物的化学密码。

空间代谢组学宿主-微生物互作 Marco Fabbrini Riccardo Masetti

噬菌体疗法

噬菌体治疗肠道细菌感染的新思路

mSystems发表的一项研究，使用一种温和的噬菌体（一种能将自身基因组整合到细菌基因组中的噬菌体），通过在遗传水平上修改细菌的功能，来抑制毒性因子的表达。结果表明，单剂量的工程噬菌体可以在细菌中繁殖，并在肠道感染小鼠模型中减少志贺毒素的产生，且不会显著影响细菌浓度。本研究或提供了一种治疗肠道细菌感染的新思路。

噬菌体疗法 Shiga toxin antivirulence Bacteriophage Microbiome

真菌感染

Nature子刊：真菌血液感染期间的肠道真菌动态变化

Nature Medicine上发表的一项病例-对照研究结果，对接受造血干细胞移植的15名患者移植前后的粪便及血液样本进行分析，发现移植后的念珠菌血症与肠道真菌的失调及易位相关，并伴随着肠道细菌的变化，提示可通过监测肠道细菌及真菌的变化预测患者的真菌血液感染风险。

真菌感染巢式病例对照研究念珠菌血症肠道真菌组 Julia G Carter

代谢综合征

中国药科大学团队：柑橘多甲氧基黄酮或是改善代谢综合征的益生元

Science advances近期发表了来自中国药科大学刘鄂湖、李菁、李萍与团队的研究，表明从柑橘皮中纯化的富含多甲氧基黄酮的提取物（PMFE）或能作为益生元，通过调节肠道菌群，改善氨基酸代谢，从而有效减轻高脂饮食引起的小鼠代谢综合征，并鉴定出介导PMFE代谢保护作用的潜在有益细菌。这些发现为靶向肠道菌群改善代谢综合征带来了新启示。

代谢综合征多甲氧基黄酮提取物柑橘支链氨基酸肠道菌群

微生物组-代谢组

亟待优化的微生物组-代谢组关联分析

微生物组-代谢组关联性分析 Correlation evaluation metabolic modeling

Nature子刊：如何分离人体体液内细菌外膜囊泡？

这是发表在Nature Protocols上的一份工作，作者基于密度和尺寸进行正交分离，以获得人体体液（血液、粪便）中的细菌外膜囊泡，其中尺寸可区分开高密度脂蛋白、LPS等，而密度可区分开细菌鞭毛、菌毛、中低密度脂蛋白、真核外膜囊泡等，以实现细菌外膜囊泡的分离。通过内毒素和基于toll样受体报告基因结合蛋白质组学，电子显微镜和纳米颗粒跟踪分析可评估表征获得的细菌外膜囊泡。传统的分离方法基于生物物理或生化特性，但并不具备特异性，因此仅实现从培养上清中分离细菌外膜囊泡，而该方法克服了局限成功实现人体体液中细菌外膜囊泡的分离，并可与真核外膜囊泡分离兼容。

Meng Pan Tixian Xiao Lai Xu Yong Xie Wei Ge

菌群-肠-脑轴

Lancet子刊：菌群-肠-脑轴与神经系统疾病（综述）

The Lancet Neurology近期发表的重要综述，探讨了菌群-肠-脑轴在神经调控、发育和衰老以及多种神经系统疾病中的作用和机制，并指出未来需要开展更多的纵向研究和随机对照试验，来探索菌群靶向性疗法用于相关疾病治疗的效果。

菌群-肠-脑轴肠道菌群神经系统疾病

结直肠癌

天津总医院：丁酸梭菌调控菌群并抑制肠道肿瘤形成

结直肠癌患者中可观察到产丁酸菌的减少。来自天津医科大学天津总医院的曹海龙及王邦茂团队在Cancer Letters上发表的一项最新研究，发现丁酸梭菌可通过调节肠道菌群组成、作用于GPR43、抑制Wnt/β-连环蛋白信号通路、改变菌群代谢产物等方式，抑制结直肠癌小鼠模型的肠道肿瘤形成。

结直肠癌 Clostridium butyricum Gut microbiota short-chain fatty acids Wnt signaling pathway

衰老

Science子刊：健康老年肠道菌群对年轻小鼠更有益？

肠道菌群随年龄增长而变化，但是这些变化对宿主生理的影响尚不清晰。Science Translational Medicine近期发表一项研究发现，相较于移植年轻小鼠的肠道菌群，给无菌小鼠移植健康老年小鼠肠道菌群，反而在神经元生成和激活长寿信号通路方面更有益处。进一步分析表明这些益处是由菌群产生的丁酸所介导的，而且与受体小鼠的年龄有关——在老年受体小鼠中没有观察到产丁酸菌富集和相关健康益处。

衰老肠道菌群无菌小鼠粪菌移植神经发生

帕金森症

Cell子刊：菌群影响帕金森病症？

患帕金森后，患者体内的各项代谢途径受到影响。本研究通过对照研究发现，与非患病个体相比，帕金森患者体内的转硫代谢途径改变，且多巴胺能药物治疗可缓解这一现象。进一步分析发现，肠道菌群参与此硫代谢途径，两个主要作用菌株为Akk菌和沃氏嗜胆菌。结合菌群-宿主共代谢，发现牛磺酸共轭胆汁酸是帕金森患者运动症状的主要生物标志物，硫酸化牛磺石胆酸与普通人群的帕金森症状发生有关。虽然研究未能矫正膳食等其他因素的影响，且相关组学数据也并不全面，但该文章揭示了帕金森患者特定的宿主-菌群硫共代谢相关机制，为其临床治疗提供了新的思路。

帕金森症宿主-菌群互作硫代谢 Parkinson's disease bile acid metabolism

木脂素

Nature子刊：解析4种肠道菌如何协同将木脂素转化为肠道木脂素

木脂素存在于一些植物性食物（亚麻籽、芝麻、谷物、大豆、十字花科植物和一些水果等）中，是一种植物雌激素，有抗氧化作用，被认为有潜在的抗癌和防治其它疾病的功效。但木脂素在体内要发挥作用，需要先由肠道细菌将其转化为有生物活性的肠道木脂素。Nature Microbiology近期发表的一项研究，详细解析了含4种肠道菌的菌群，如何通过5步反应将木脂素转化为肠道木脂素，并鉴定出每个步骤中编码潜在关键酶的基因。该研究为进一步解析木脂素的潜在药用功效以及肠道菌群在其中的作用，打下基础；也提示进行相关研究时，需考虑菌株水平的基因差异，以及不同细菌的共现和协作情况。

木脂素肠道菌群代谢细菌酶肠内酯

潜在益生菌

人体肠道中的常见细菌——Christensenellaceae（综述）

BMC Biology上发表的一篇综述文章，详细介绍了在人体肠道菌群中广泛存在的克里斯滕森菌科（Christensenellaceae）与人体健康及疾病的关联，并讨论了其作为益生菌的潜能。

潜在益生菌克里斯滕森菌科益生菌 Christensenellaceae Joseph C Boktor