Microbiome

非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）等慢性肝病患者中常见肠道菌群失调，这些菌群变化或能用于相关疾病的无创检测。《Cell Metabolism》发表的一项美国研究，分析了NAFLD肝硬化患者粪便样本中的菌群物种、基因通路和代谢物改变特征及其相互关联，用随机森林机器学习方法，鉴定出适用于不同病因、种族和地区人群的通用肝硬化肠道微生物组特征，结合血液指标还能对肝硬化和早期肝纤维化进行区分。该研究说明，粪便微生物组特征可用于肝硬化的无创诊断，且特定的肠道细菌或许可作为防治肝硬化的新靶点。

肝硬化 Microbiome NASH Non-alcoholic steatohepatitis non-alcoholic fatty liver disease

微生物组全基因组关联分析

Nature子刊：遗传与肠道菌群特征的新关联

遗传是影响微生物组的因素之一，但目前人们对这一领域的认识仍很有限。《Nature Microbiology》发表的一项最新研究，在1个比利时队列和2个德国队列中进行了微生物组全基因组关联分析，鉴定出多个菌群与宿主遗传之间的新关联，并用孟德尔随机化方法分析了特定肠道菌与疾病表型的潜在因果关系，推荐专业人士关注。

微生物组全基因组关联分析 Genetics Microbiome Quantitative trait 宿主-菌群互作

克罗恩病

肠道菌群影响克罗恩病的术后复发风险

Gut Microbes上发表的一项前瞻性队列研究结果，对130名术后克罗恩病患者进行1年半的监测，发现肠道菌群组成与术后复发风险相关，其中，毛螺菌科的富集与较低的术后复发风险相关，而肠杆菌科的富集与较高的术后复发风险相关。

克罗恩病 Crohn’s disease microbiota Enterobacteriaceae Microbiome

肠-肝轴

肠道屏障及菌群如何影响肝脏疾病（综述）

肠道屏障功能障碍及肠道菌群失调可促进肝脏疾病的发展。来自Gastroenterology上发表的一篇综述文章，详细介绍了肠道菌群失调及肠道屏障功能受损在促进肝脏疾病发生发展中的作用机制，并讨论了通过调节肠道菌群组成、抑制细菌毒素易位、靶向胆汁酸信号通路等方式治疗肝脏疾病的潜在可能。

肠-肝轴 liver disease hepatic disorders gut permeability Microbiome

粪菌移植

粪便处理及冻存时长不会显著降低粪菌移植的疗效

有证据表明，在利用粪菌移植治疗复发性艰难梭菌感染（CDI）时，冻存粪便的有效性非劣于新鲜粪便，但粪便处理及储存的时长是否影响疗效尚未明确。《Gut Microbes》上发表的一项最新研究，对近2000例粪菌移植治疗CDI的案例进行总结分析，发现粪便处理时长（运输到冻存之间所花的时间）及冻存时长（储存到使用之间的时间间隔）均不会显著影响粪菌移植的疗效。

粪菌移植 FMT Stool Microbiome stool bank

结直肠癌

Nature子刊：抗TNF疗法“修正”菌群，预防大肠癌

炎症性肠病可增加结直肠癌风险，靶向炎症的抗肿瘤坏死因子（TNF）疗法可治疗结肠炎，在一些研究中也显示出减少结直肠癌（CRC）风险的作用。《Nature Cancer》发表的一项最新研究，在小鼠模型中表明，抗TNF疗法能通过“修正”菌群在结肠炎相关的癌变过程中的变化，使其恢复到非致癌的状态，发挥预防CRC的作用。这些发现再次证实，肠道菌群与CRC的发生发展存在着双向的相互作用，而通过抑制免疫炎症来修正菌群的组成和功能状态，可以减缓甚至预防CRC。

结直肠癌 Cancer Cancer Prevention Inflammation Microbiome

胆固醇代谢

Cell子刊：你的胆固醇水平或由肠道细菌来决定

人类肠道微生物具有强大的代谢能力，但肠道微生物与人类代谢之间互作的机制仍不清楚。《Cell Host and Microbe》近期发表文章，鉴定出肠道细菌的胆固醇脱氢酶，并揭示出胆固醇代谢细菌的出现与宿主的粪便、血清总胆固醇降低相关，可直接影响人类健康。

胆固醇代谢 Microbiome cholesterol coprostanol hydroxysteroid dehydrogenase

菌群靶向调节

Nature子刊：定向重塑肠道菌群，或能防治吃出来的动脉粥样硬化

靶向性调节肠道菌群以防治特定疾病，是目前肠道菌群研究和转化应用的热点趋势，但如何定向调控肠道菌群仍是需要解决的难点问题。《Nature Biotechnology》发表的一项新研究报道了一种针对这一难点的研究思路：用大规模体外分子筛选找出能定向重塑肠道菌群组成的分子，并在小鼠模型中对筛选出的分子的体内功能进行验证。研究者用这种方法，筛选出能将高脂喂养小鼠的菌群重塑为接近低脂喂养状态的环肽分子，可抑制小鼠的动脉粥样硬化。

菌群靶向调节 Microbiome Peptides 环肽肠道菌群

结直肠癌

Nature子刊：Zeb2调控肠道菌群，促进结直肠癌

肠道菌群在结直肠癌的起始、进展及转移中发挥重要作用。《Nature Cancer》上发表的一项最新研究发现，Zeb2（一种上皮间充质转化调节因子）可通过菌群依赖性方式，促进小鼠的自发性侵袭性结直肠癌的发生发展，去除菌群可完全抑制Zeb2诱导的结直肠癌。在结直肠癌患者中也可发现肠道上皮中的Zeb2表达，而健康人的肠道上皮则无Zeb2的表达。这些发现提示，Zeb2可通过调节宿主-菌群的互作以诱导侵袭性结直肠癌。另外，该研究构建了首个自发性菌群依赖性的侵袭性结直肠癌小鼠模型，有助于深入研究宿主-菌群互作如何调节结直肠癌的发生发展。

结直肠癌 Cancer colon cancer Epithelial–mesenchymal transition Microbiome

菌群-肠-脑轴

菌群肽聚糖及其识别分子在神经发育和行为中的作用（综述）

肠道菌群可通过多种途径与大脑发生相互作用，《Trends in Molecular Medicine》发表的这篇综述文章，重点阐释了菌群来源的肽聚糖，以及宿主的肽聚糖识别分子，在神经发育和行为调控中的潜在关键作用。

菌群-肠-脑轴 Microbiome peptidoglycan recognition proteins NOD-like receptors Placenta

磷虾油

中国海洋大学：磷虾油调节菌群并缓解肠道炎症的机制

ω-3多不饱和脂肪酸（PUFA）具有抗炎作用，但其在炎症缓解及粘膜愈合中扮演的角色尚未明确。磷虾油是一种富含PUFA的天然产品。来自中国海洋大学的薛长湖团队与国外研究者合作在Microbiome上发表的一项最新研究发现，磷虾油可通过抑制多个炎症信号通路，在体外（THP1细胞系）抑制炎症因子表达，并在体内（小鼠结肠炎模型、猪结肠炎模型）调节肠道菌群并缓解肠道炎症。机制上，磷虾油可通过抑制组氨酸代谢以发挥其抗炎作用。

磷虾油 balance Citrobacter rodentium Colitis helminth

3型抗性淀粉

北京中医药大学：药食两用新型膳食纤维或可用于治疗2型糖尿病

3型抗性淀粉肠道菌群 Microbiome metabolomics T2DM

个性化全身模型

新型个性化全身模型可预测疾病标记物和基础代谢速率

精准医疗的一个重要目的是通过建立可预测的个性化人体计算模型，预测可能的治疗方案。本文作者建立的分为男女两种的人体计算模型，同时考虑了传统的生理指标和组学数据，具有器官特异性，在分子水平上和基因组范围内再现了人体全身代谢模型。该模型的介绍和使用方法在https://opencobra.github.io/cobratoolbox/stable/index.html，欢迎读者尝试。

个性化全身模型 Flux balance analysis human metabolism metabolic modeling Microbiome

宿主-微生物稳态

Cell子刊：人鼻腔中的益生菌

科学研究表明，在正常人体中栖息着千亿个以上的微生物，种类多达400多种，主要分布于消化道、眼、鼻、口腔、皮肤及阴道中。尽管在人类肠道、口腔、阴道和皮肤发现了包括益生菌在内的数量众多的细菌，但对于上呼吸道的有益细菌还知之甚少。发表在《Cell Reports》上的一项研究从健康人体鼻腔中分离到了若干乳杆菌菌株，包括干酪乳杆菌（L.casei）、植物乳杆菌（L.plantarum）、清酒乳杆菌（L. sakei）、鼠李糖乳杆菌（L.rhamnosus）等。其中干酪乳杆菌AMBR2在鼻腔内具有较强的适应性，并具有抗菌活性和免疫调节作用，表明该菌株具有作为上呼吸道益生菌的巨大潜力。

宿主-微生物稳态 upper respiratory tract niche-adaptation Microbiome probiotics

帕金森病

肠道菌群与帕金森病的关联再添新证

《Annals of Neurology》近期发表了一项来自德国的研究，揭示了肠道菌群与多个帕金森病风险因素和前驱症状标志物的关联。

帕金森病 Microbiome microbiota Parkinson’s disease prodromal markers

生酮饮食

Cell：生酮饮食改变肠道菌群，减少肠道Th17

极低碳水高脂的生酮饮食（KD）是比高脂饮食（HFD）更极端的饮食模式，可用于干预特定疾病。KD可引起酮体生成，从而改变身体的能源类型，但人们并不清楚酮体如何影响宿主-菌群互作。《Cell》最新发表了来自美国加州大学旧金山分校的Peter J. Turnbaugh团队的研究，通过人体干预试验+小鼠模型试验，揭示了KD对肠道菌群的影响和机制，以及相关的免疫调节作用。他们发现，KD与HFD对肠道菌群的改变是有明显差异的。KD的独特性在于，其诱导生成的酮体能选择性的抑制肠道内的双歧杆菌，从而减少肠道固有层中有促炎作用的Th17细胞。这些发现强调了宿主与微生物间的化学对话，在介导饮食干预功效中的重要性。

生酮饮食宿主-菌群互作 ketogenic diet ketone bodies β-hydroxybutyrate

体重

肠道菌群与动物体型大小的关系

伯格曼法则是指，同一种类的恒温动物的体型会随着生活地区纬度或海拔的增高而变大，也就是说在寒冷环境中的个体通常会有较大的体型。《Molecular Ecology》发表的一项研究在野生小鼠中，探究了肠道菌群与伯格曼法则的关系，未来或能通过粪菌移植实验来研究菌群是否能影响个体的体型。

体重 Mus musculus Microbiome adaptation body size

胃肠道感染

多糖降解细菌促进轮状病毒感染

《Gut Microbes》上发表的一项最新研究，发现轮状病毒感染后可增加小肠中的黏蛋白分泌，并改变回肠中的菌群多样性与组成，其中增加的拟杆菌属与Akkermansia菌属可降解黏蛋白多糖，以降低黏蛋白与轮状病毒的结合能力，从而促进轮状病毒的感染。

胃肠道感染 Rotavirus Microbiome Mucus Muc2

益生菌

表观遗传学：益生菌研究的新前沿（观点）

《Trends in Microbiology》发表的这篇观点性综述文章，介绍了细菌中参与调节重要功能基因表达的表观遗传机制，认为同样的机制也存在于益生菌中。作者提出，应结合基因组和宏表观遗传学数据进行研究，以更好地了解益生菌的作用方式、与微生物组的关系和对消费者的影响。

益生菌表观遗传 probiotics epigenetics genomics

肠道菌群失调

Nature：他汀类药物或能帮助改善肥胖者的肠道菌群健康

此前研究表明，人的肠道菌群或能根据优势细菌的种类，划分为4种肠型。其中Bact2肠型以拟杆菌属占比高、粪杆菌属占比低、微生物密度较低为特征，与系统性炎症和便溏（稀便）存在关联，是潜在的菌群失调肠型。Nature发表的一项最新研究，对欧洲BMIS队列参与者进行了横断面相关性分析，发现Bact2肠型在肥胖人群中明显更加普遍，但在服用他汀类药物（降胆固醇药）的肥胖者中，这一比例从17.7%降到了5.9%。未来需开展随机对照试验，来检验他汀类药物对菌群的组成和健康是否具有调控作用。

肠道菌群失调 Clinical microbiology Metabolic syndrome metagenomics Microbiome

国家微生物组数据合作

Nature Reviews：美国国家微生物组数据合作项目启动（评论）

Nature Reviews Microbiology最近发表的评论文章，介绍了国家微生物组数据合作（National Microbiome Data Collaborative，NMDC）这一新项目。该项目于2019年6月在美国微生物学会会议上启动，试图解决微生物组数据科学中的基本障碍，促进跨学科合作。评论特别指出了NMDC的两个战略重点，分布式数据框架的构建和团体驱动参与合作，以及支持长期愿景的未来活动。

国家微生物组数据合作微生物组 Microbiome

菌群

微生物及其产物胆汁酸如何影响抗肿瘤免疫（综述）

Immunological Reviews的这篇综述讨论了肠道内外菌群、胆汁酸池和肥胖对抗肿瘤免疫的影响。以梭菌属为主的肠道菌群可将初级胆汁酸水解为次级胆汁酸，而不同胆汁酸可通过其位于全身各处的受体（如G蛋白耦合胆汁酸受体和法尼醇X受体）影响免疫系统，进而影响癌症进展。因此胆汁酸受体是备受关注的治疗癌症的新型靶点。本文提及的一项研究结果很有趣：虽然已知肥胖增加癌变几率，尤其降低诸如三阴性乳腺癌的生存率，但有数据发现患有黑色素瘤和非小细胞肺癌等肥胖患者在进行癌症免疫治疗时生存几率更高，因此建议考虑根据BMI或腰臀比细分患者接受免疫治疗。最后作者认为目前关于使用益生菌治疗人类乳腺癌无效的现状可能是由于其无法重塑组织功能，而美国国立卫生研究院已开始关注涉及菌群的癌症治疗手段的研究。

菌群胆汁酸肥胖抗肿瘤免疫 Bariatric surgery

限菌动物模型

定植人类粪菌的小鼠，其肠道菌群与人的相似度有多高？

将人体菌群移植给无菌小鼠，是研究菌群与疾病关系的重要试验手段。《ISME Journal》发表的一项最新研究，通过分析序列变异（sequence variant）数据，来确定哪些供体细菌成功植入到受体小鼠中。结果表明，受体小鼠的菌群仅能在一定程度上反映供体菌群的组成。这些发现再次提示人们，动物模型中得到的结论能否直接外推到人体，需要打个问号。

限菌动物模型 microbial ecology Microbiome 微生物生态学肠道菌群

结肠癌

粪菌组成或可预测大肠癌术前放化疗病理反应

预测直肠癌同步放化疗（CCRT）后完全缓解（CR）的生物标志物较为缺乏，最新发表在International Journal of Radiation Oncology Biology Physics的研究旨在探究术前CCRT后肠道菌群反应的预测价值。该研究发现在非CR患者中观察到不良肠道菌群（如拟杆菌）与治疗反应相关。CR患者的合成代谢功能明显增强。尽管贝叶斯网络分析显示Duodenibacillus massiliensis菌与升高的CR率相关，但需要更多的研究证明该假设。

结肠癌 Rectal cancer Concurrent Chemoradiotherapy Tumor Regression Microbiome

肠道免疫

Nature：菌群产生的特定次级胆汁酸，能增加肠道Treg

调节性T细胞（Treg）在维持肠道稳态中有重要作用，其分化受肠道菌群产物的影响。几个月前Nature曾发表研究表明菌群的胆汁酸代谢物可调控结肠Treg（https://www.mr-gut.cn/papers/read/1073175835）。在最新一期Nature上发表的另一项研究，则鉴定出两种新的次级胆汁酸（ω-MCA和isoDCA）在体外能有效诱导Treg分化，其中isoDCA在肠内含量较高。进一步研究表明，isoDCA通过与树突状细胞中的法尼醇X受体（FXR）互作，来增强其诱导Treg的作用，并通过构建工程菌和菌群定植实验，在小鼠中证实产isoDCA的菌群能促进结肠中的外周Treg生成。

肠道免疫肠道菌群代谢产物 Microbiome Mucosal immunology Clostridium scindens

婴儿肠道菌群

Nature：婴儿肠道病毒组定植分两步，母乳喂养保护作用显著

建立正常的肠道菌群对于婴儿的健康发育有重要意义，目前相关研究大多聚焦肠道细菌，人们对婴儿肠道病毒组还所知有限。Nature发表的一项最新研究，分析了20名婴儿出生、1月龄和4月龄时的粪便病毒组及其影响因素，并在另外2个超过百人的婴儿队列中进行验证。该研究发现，婴儿肠道病毒组的定植可分为2个阶段：早期以先锋细菌诱导的温和噬菌体为主，之后逐渐出现可感染人体细胞的病毒，而这些病毒在母乳喂养的婴儿中明显较少。这项研究不仅揭示了生命早期肠道病毒组的发展规律，也为母乳喂养的积极作用提供了新的见解。

婴儿肠道菌群病毒组 Microbiome Virology 喂养方式

新生儿肠道代谢组

Nature子刊：细菌定殖重组新生儿肠道代谢组

Nature Microbiology的这篇文章介绍了非裔美国新生儿在生命初期肠道菌群定殖及相关代谢物的变化特点。该研究的亮点包括使用了包括基因组、蛋白组和代谢组在内的多组学研究，认为大肠杆菌虽是兼性厌氧菌，但在新生儿出生后仍处于厌氧环境中生长，暗示新生儿的大肠环境本就是无氧的，而非通常认为的通过兼性厌氧菌消耗氧气促进严格厌氧菌的后续定殖。

新生儿肠道代谢组细菌定殖 metabolomics metagenomics Microbiome

活菌治疗

Nature子刊：研发工程化活菌疗法要考虑哪些因素？（观点）

改造共生菌使之发挥治疗效果的活菌疗法正在受到越来越多的关注。Nature Communications近期发表来自Synlogic公司的观点文章，详细探讨了研发工程化活菌疗法过程中需要考虑的注意事项，包括监管、设计和检验菌株的思路、量化生产、剂量和配方，以及目前面临的挑战和局限性。文章特别介绍了用于肠道和实体瘤的工程菌的研发考量，推荐相关专业人士参考。

活菌治疗工程菌 Microbiome Molecular medicine synthetic biology

微生物组药物

菌群药物SER-109的2期临床结果

Seres Therapeutics公司开发的菌群药物SER-109，是从健康人类供体中纯化的细菌孢子制剂，已进入治疗复发性艰难梭菌感染的临床研究阶段，在1期临床的开放性研究中可降低艰难梭菌感染的复发率。然而，《Clinical Infectious Diseases》上报道的2期双盲临床试验结果表明，该药物在并未能够显著降低患者的复发率，虽然在特定人群中（65岁以上），该药物表现出了显著的疗效。进一步分析发现，2期临床结果不理想的原因可能是剂量并未达到最优，在未来的3期临床试验中可能需要更高的剂量。

微生物组药物 Clostridioides difficile infection Microbiome Dysbiosis Fecal microbiota transplantation

菌群-免疫互作

Cell子刊：肠道菌群失调调控CD8+ T细胞以促进结肠炎相关肿瘤

肠道菌群失调可能影响结直肠癌的发生发展。Cell Reports上发表的一项最新研究发现，小鼠的肠道菌群紊乱可能通过诱导结肠中的CD8+ T细胞产生IFNγ，进而导致肿瘤微环境中的T细胞衰竭，使免疫监视功能受损并增加炎症相关肿瘤易感性。

菌群-免疫互作 Microbiome Colitis colon cancer CD8 T cells