首次发现人类微生物组数千种小蛋白；迄今最大规模艰难梭菌基因组研究；怀孕能防癌| 知几研究速递Vol.25
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01Nature子刊：迄今最大规模的艰难梭菌基因组研究
Nature子刊：迄今最大规模的艰难梭菌基因组研究
研究名称：Adaptation of host transmission cycle during Clostridium difficile speciation
期刊：Nature Genetics
发表时间：2019年8月
IF：25.455
DOI:10.1038/s41588-019-0478-8
8月12日，迄今最大规模的艰难梭菌基因组研究发表于《自然遗传学》。
威康桑格研究所和伦敦Hygiene & Tropical医学院的科学家们发现：可致肠道感染的艰难梭菌Clostridium difficile，正在进化成一类新物种。
研究人员从人、动物及环境中分离并培养了906株艰难梭菌。通过对每个菌株的DNA进行测序，他们发现了一种新出现的艰难梭菌菌株：“clade A”，它约占医院病人样本的70%。
实验显示，艰难梭菌 clade A 在富含糖的饮食中，可以更好地定植于小鼠。它的孢子形成基因出现了进化，普通的消毒剂对它不起作用，因此极易在医院内传播。
在过去的40年中，艰难梭菌已成为全球抗生素相关性腹泻的主要原因，这项研究揭示了监测细菌基因组的重要性。
作者之一、Brendan Wren博士说：“艰难梭菌的菌株随着现代饮食和医疗保健系统的发展而不断进化，新的患者饮食指导和寻找新的消毒剂，将有助于对抗这种细菌”。
02首次发现人类微生物组中的数千种小蛋白
首次发现人类微生物组中的数千种小蛋白
研究名称：Large-Scale Analyses of Human Microbiomes Reveal Thousands of Small, Novel Genes
期刊：Cell
发表时间：2019年8月
IF：36.216
DOI:10.1016/j.cell.2019.07.016
由于计算和实验能力的限制，科学界对微生物组中的小蛋白一直处于未知状态。
为了系统地识别小蛋白，斯坦福大学医学院的研究人员对4个不同身体部位、1773个人类相关的宏基因组进行了比较基因组学研究。
8月8日，他们在《细胞》首次报告了4000多个小蛋白家族，其中大部分是新发现的。约30％的蛋白是分泌的或跨膜的，超过90%的小蛋白家族没有已知的结构域，几乎一半没有在参考基因组中出现过。
这项研究表明，微生物中的小蛋白含量很高。特别是，人类微生物群的小蛋白可能具有不同的功能——包括靶向和选择性的抗菌活性，这在合成类似药物的分子方面，可能具备潜力。
03粪便特征有望区分CDI患者类型
粪便特征有望区分CDI患者类型
研究名称：Metabolomic networks connect host-microbiome processes to human Clostridioides difficile infections
期刊：Journal of Clinical Investigation
发表时间：2019年8月
IF：12.282
DOI:10.1172/JCI126905
艰难梭菌感染（Clostridioides difficile infection，CDI）可造成危及生命的严重腹泻，但在不产生毒素的情况下，这种细菌通常是无害的。
在一支186名住院患者的队列中，华盛顿大学医学院的研究人员报告，有望通过粪便代谢组中宿主-微生物的相关变化，将CDI患者、非CDI引起的腹泻患者及CDI腹泻患者区分来开，由此确定一种潜在的CDI诊断方法。
他们将腹泻患者分为3组：不存在C. difficile定植；存在C. difficile定植但没有毒素；同时存在C. difficile和毒素，研究发现：
与不存在C. difficile定植的患者相比，CDI患者存在不同的粘性氨基酸发酵化学特征——它意味着：在CDI过程中，C. difficile会优先分解支链氨基酸。
他们还有意料之外的发现：CDI患者一系列非正常的不饱和胆汁酸被耗尽。
Henderson等人认为，这些胆汁酸可能来源于未感染患者的宿主-微生物群脱羟基网络。胆汁酸组分和亮氨酸发酵物，可确定一种临床上区分有无C. difficile定植的原型代谢模型。
宿主和艰难梭菌相关代谢物之间的相互关系
04Nature子刊：高脂饮食通过肠道IgA诱发胰岛素抵抗
Nature子刊：高脂饮食通过肠道IgA诱发胰岛素抵抗
研究名称：Gut-associated IgA+ immune cells regulate obesity-related insulin resistance
期刊：Nature Communications
发表时间：2019年8月
IF：11.878
DOI:10.1038/s41467-019-11370-y
肠道免疫系统正在成为肥胖相关胰岛素抵抗的重要参与因素。
8月13日，多伦多总医院研究所Dan Winer团队在《自然通讯》上发文证实：肠道IgA是葡萄糖代谢的关键调节器。缺IgA的肥胖小鼠，葡萄糖耐受和胰岛素敏感性都将恶化，而这种恶化与体重差异无关。
IgA是由我们的身体自然产生的一种物质，对调节肠道内的细菌至关重要。从机制上讲，IgA是控制高脂饮食期间肠道和脂肪组织炎症、肠道通透性、微生物入侵和肠道微生物群组成的关键环节。
当人类进行不均衡或高脂饮食，IgA将履行防御机制的职责——调节肠道中存在潜在危害的细菌。
高脂喂养小鼠，肠道免疫系统内产IgA的细胞数量减少
从前的研究证实，目前的降糖疗法（如二甲双胍）可影响小鼠肠道中产IgA的B细胞群；另一项研究发现，减肥手术后，患者粪便中IgA的水平也增加了。
这些发现确定：肠道免疫细胞IgA+是饮食诱导代谢疾病中全身葡萄糖调节的粘膜介质。
Winer博士认为：“如果我们能够增强这些产IgA的B细胞或其产物，那么我们就可以控制肠道中的细菌类型”。认识到IgA这类抗体可以调节致病菌，防止肠漏和肥胖相关其他并发症，是抗击糖尿病的有力工具。
05BMJ：230万人队列研究，怀孕可降低子宫内膜癌风险
BMJ：230万人队列研究，怀孕可降低子宫内膜癌风险
研究名称：Pregnancy duration and endometrial cancer risk: nationwide cohort study
期刊：BMJ
发表时间：2019年8月
IF：27.604
DOI:10.1136/bmj.l4693
子宫内膜癌是发达国家最常见的妇科癌症，在发展中国家中也有上升趋势。
一项针对丹麦全国230万妇女（1978年1月-2014年12月）的队列研究表明：
首次怀孕与子宫内膜癌风险的显著降低有关，并且妊娠的次数越多，子宫内膜癌风险越低。
值得注意的是，这种风险的降低与妊娠结局无关——不管是妊娠后不久结束（流产），还是在妊娠40周结束（最终分娩），子宫内膜癌的风险都会降低。
研究又名——怀孕的福报
06中国样本：分娩方式决定孩子10岁前的皮肤菌群组成
中国样本：分娩方式决定孩子10岁前的皮肤菌群组成
研究名称：Age and Mothers: Potent Influences of Children’s Skin Microbiota
期刊：Journal of Investigative Dermatology
发表时间：2019年8月
IF：6.29
DOI:10.1016/j.jid.2019.05.018
8月13日，复旦大学生命科学学院团队在《皮肤病学研究杂志》发表研究成果，他们通过分析儿童三个不同皮肤部位的微生物群落结构，发现儿童皮肤上的细菌在很大程度上与母亲相似，并长期受到分娩方式的影响。
研究人员检测了158名1-10岁儿童的皮肤微生物群变化，从脸颊中心、手部前臂长度的四分之一、小腿中心采样，发现：
随着儿童年龄的增长，菌群的α多样性增加；
样本位置和年龄是决定儿童皮肤细菌组成的主要因素，这三个部位之间存在显著差异。其中，Streptococcus和Granulicatella菌的丰度和年龄负相关；
10岁儿童的面部细菌组成，与他们是剖腹产还是阴道分娩密切相关。
研究人员认为，“一种可能的解释是，正在发育的皮肤微生物群与免疫系统相互作用，免疫系统可能在生命早期的关键时期受到微生物的影响。这意味着微生物的定植与免疫系统的发展是同步的”。
本周Headline回顾
07Cell子刊：逼走瘦菌的是“肥胖”本身，跟有没有糖尿病无关
Cell子刊：逼走瘦菌的是“肥胖”本身，跟有没有糖尿病无关
研究名称：Obese Individuals with and without Type 2 Diabetes Show Different Gut Microbial Functional Capacity and Composition
期刊：Cell Host & Microbe
发表时间：2019年8月
IF：15.753
DOI:10.1016/j.chom.2019.07.004
肥胖与2型糖尿病往往同时发生，加上膳食、药物等协变量，使得疾病相关微生物群的单独鉴定困难重重。
8月6日，《Cell Host & Microbe》刊登一则德国基尔大学的研究成果，Thingholm等人分析了1280个健康和代谢病样本后发现：与肠道微生物群显著改变相关的，是肥胖本身——而不是2型糖尿病。
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08Nature子刊：首次发现，肠道菌影响1型糖尿病遗传风险
Nature子刊：首次发现，肠道菌影响1型糖尿病遗传风险
研究名称：Genetic risk for autoimmunity is associated with distinct changes in the human gut microbiome
期刊：Nature Communications
发表时间：2019年8月
IF：11.878
DOI:110.1038/s41467-019-11460-x
近日，《Nature Communications》上一项研究第一次报道了，Ⅰ型糖尿病自身免疫的遗传风险与肠道微生物组的明显变化相关。
其中，婴儿核心菌群和β多样性均受白细胞抗原（human leukocyte antigen,HLA）等位基因的影响；而保护性HLA单倍型和Intestinibacter及Romboutsia两类细菌有关。
09兰蔻、宝洁、多芬都出了微生物版本的护肤品，皮肤菌群到底是怎么一回事？
兰蔻、宝洁、多芬都出了微生物版本的护肤品，皮肤菌群到底是怎么一回事？
“细菌”已经成为美容界的流行词。
理肤泉：“平衡”干燥皮肤表面菌群
倩碧发红解决方案（去红血丝洗面奶）：乳酸杆菌提取物
兰蔻“小黑瓶”：3种糖类“益生元”和4种酵母裂解物
Lipikar Balm AP+高强度保湿霜：细菌衍生成分vitreosdilla ferment
Dior乐肤源卸妆油：“喂养皮肤微生物群”
Fresh面部护理精华：红茶菌Kombucha
……
有没有一种产品你听着很熟悉，甚至就在自己家里？
皮肤菌群到底是什么？这些公司所说的“关于皮肤微生物的研究”，究竟走到哪一步了？
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