8月，24篇必看的微生物研究：粪菌移植、IBD、癌症、口腔 / 皮肤 / 阴道微生物、艰难梭菌、糖尿病、太空旅行、多动症

01

柳叶刀重磅综述：粪便微生物群移植的应用进展和新出现的治疗适应症

研究名称：The evolution of the use of faecal microbiota transplantationand emerging therapeutic indications

期刊：Lancet

发表时间：2019年8月

IF：59.102

DOI:10.1016/S0140-6736(19)31266-8

随着微生物基因组测序技术的发展，有关微生物群在健康和疾病中的起到的作用也逐步被揭示。微生物多样性、稳定性和主要功能的冗余度已被确定为健康状态的关键标志，而肠道微生物群失调则与多种疾病有关。近十年来，通过粪便微生物移植（FMT）来改善微生物失调的治疗方法在世界各地兴起。

2019年8月，顶级医学期刊《柳叶刀》回顾了粪菌移植迄今为止的应用进展，以及将其推广到艰难梭菌感染治疗以外的适应症中所面临的困局和可能。

点图复习👇

点击图片阅读有关该研究的独家解读《艰难梭菌感染外，粪菌移植适应症的当下和未来》

02

Cell重磅综述：基于微生物的 IBD 临床疗法新机会

研究名称：Therapeutic Opportunities in Inflammatory Bowel Disease: Mechanistic Dissection of Host-Microbiome Relationships

期刊：Cell

发表时间：2019年8月22日

IF：36.216

DOI:10.1016/j.cell.2019.07.045

8月22日，来自哈佛、MIT和马萨诸塞州总医院等一众知名机构的研究者，在《细胞》杂志回顾了学界对炎症性肠病（IBD）发病机制在宿主遗传学、宿主免疫、微生物群和环境暴露之间相互作用的理解，并总结了目前几种利用微生物群提高IBD治疗效果的方法，比如：

• 减少有害物种的定植

• 饮食干预

• 控制群体感应途径

• 恢复微生物群体内平衡的生态工程

点图复习👇

03

Cell重磅：肿瘤内四种细菌可预测胰腺癌病情及患者生存，肠道菌可调节肿瘤的免疫抑制和生长

研究名称：Tumor Microbiome Diversity and Composition Influence PancreaticCancerOutcomes

期刊：Cell

发表时间：2019年8月8日

IF：36.216

DOI:10.1016/j.cell.2019.07.008

2019年8月8日，国际顶尖期刊《Cell》上一则研究发现，肿瘤微生物与胰腺导管腺癌病情发展有关，会影响胰腺导管腺癌病人的生存时间及生存质量；通过肿瘤微生物群特征，可以预测患者的长期存活情况。

值得注意的是，该研究也提示，肿瘤微生物组受肠道微生物组影响，而粪便微生物移植，可以对肿瘤的免疫抑制和生长进行调节。

此前，胰腺导管腺癌发病率和死亡率几乎相当，五年生存率不到5%，被称作是“医学史上最顽固的堡垒”——绝大多数胰腺导管腺癌患者从发病那一刻起，几乎难逃五年内死亡的命运。

点图复习👇

点击上图，可获取更多关于该研究的解读《Cell重磅：肿瘤微生物断生死，粪菌移植逆天改命，缩小肿瘤、活化免疫、抗癌续命》

04

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。

05

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”。

艰难梭菌 clade A 的菌株孢子和代谢基因的适应能力

06

Cell子刊：36小时禁食+12小时随便吃，1个月平均瘦7斤

研究名称：Alternate Day Fasting Improves Physiological and Molecular Markers of Aging in Healthy, Non-obese Humans

期刊：Cell Metabolism

发表时间：2019年8月27日

IF：22.415

DOI:10.1016/j.cmet.2019.07.016

如果对想减肥的你来说，长期进行热量限制很困难。那么，8月27日《细胞代谢》的一则最新研究告诉我们：“交替日断食”也能起到类似效果。

实行交替日断食法（alternate day fasting，ADF），你需要在36小时内不吃任何东西，但在接下来的12小时可以放开吃，如此循环。

在这项随机对照实验中，严格执行4周ADF的志愿者们，平均减重7斤（最明显的减脂部位是腰腹），并且还获得了许多额外的好处。

点图复习👇

07

Gut：十年前使用青霉素，与十年后患肠癌有关

研究名称：Oral antibiotic use and risk of colorectal cancer in the United Kingdom

期刊：Gut

发表时间：2019年8月

IF：17.943

DOI:10.1136/gutjnl-2019-318593

近日，发表在《Gut》杂志网络版上的一项研究表明，使用抗生素（药片/胶囊）会增加患结肠癌的风险，增加程度在一定程度上取决于药物的类型和类别。研究人员推测，可能与肠道微生物的活动有关。

该研究结果来自于Clinical Practice Research Datalink (CPRD)  项目采集的，1989-2012年间、来自674个普通诊所的约1130万人的匿名医疗记录。

结果显示：

1. 有28980例被确诊为结直肠癌（CRC）；近六成的研究参与者被开了不止一种抗生素；
2. 口服抗生素的使用与结肠癌的风险有关，但效果因解剖位置的不同而不同；
3. 抗生素的使用以剂量依赖的方式增加结肠癌的风险；
4. 使用抗生素与直肠癌呈负相关；
5. 与未使用抗生素相比，当使用抗生素的超过60天，抗生素使用时长与直肠癌呈负相关，降低约15%；
6. 在考虑了潜在的影响因素后，如超重、吸烟和中度至重度饮酒，在相对较短的时间（16天以上）内累积使用抗生素与肠癌风险增加有关，其中对近端结肠癌的影响最大；
7. 青霉素，特别是氨苄青霉素/阿莫西林增加了结肠癌的风险，而四环素可以降低直肠癌的风险；
8. 抗生素使用与肿瘤位置显著相关；与没有癌症的人相比，近端结肠的癌症与针对厌氧菌的抗生素的使用有关；
9. 抗生素相关癌症确诊与十年前的抗生素使用有关；

10. 与没有癌症的患者相比，罹患肠癌的患者使用过的抗生素主要有两种类型：针对不需要氧气的厌氧菌的抗生素，以及针对需要氧气的厌氧菌的抗生素。

虽然这是一项观察性研究，且缺乏部分生活方式的数据，因而尚不能确定二者的因果关联，但再次强调了临床中使用抗生素的重要性。

抗生素使用与结肠、直肠、近端结肠和远端结肠癌之间的关系

08

《科学》子刊：肠道微生物群可产生超级抗原，刺激IgA分泌

研究名称：B cell superantigens in the human intestinal microbiota

期刊：SCIENCE TRANSLATIONAL MEDICINE

发表时间：2019年8月29日

IF：17.161

DOI:10.1126/scitranslmed.aau9356

8月29日，芝加哥大学的研究人员在《科学转化医学》发文证明：

来自人类的微生物群编码两种蛋白质“超级抗原”，表达于腔肠杆菌科Lachnospiraceae共生菌（如瘤胃球菌Ruminococcus gnavus）的表面，它与IgA可变区结合，并刺激小鼠的有效IgA反应。

人类肠道粘膜中含有丰度的IgA，它们与肠道微生物发生互作，对抗病原体，维持肠内稳态屏障。

为了检测人类肠道微生物对IgA的诱导作用，Bunker等人从婴儿中筛选出了抗小鼠和人IgA的微生物群。

出乎意料的是，他们发现样本中的一部分微生物与IgA结合——这暗示了超抗原的存在。这些超抗原可与T细胞受体或B细胞受体结合，导致非特异性激活。

据研究人员的鉴定，这些超抗原由毛螺菌科Lachnospiraceae的共生菌表达，诱导并结合大量的IgA抗体，从而深刻影响肠道B细胞反应和免疫球蛋白的IgA包被。

这项报告表明，由超抗原介导的宿主IgA抗体的刺激和吸引，可能是人类-宿主微生物群互作的主要机制。而这一机制在过往的研究中被广泛低估了。

人类婴儿亚群的微生物群，含有能与表达小鼠VH5/6/7和人类VH3可变区的单克隆抗体结合的超抗原

09

Cell Host & Microbe：迄今最大规模人类肠道和口腔微生物遗传多样性图谱首次绘制完成

研究名称：The Landscape of GeneticContent in the Gutand Oral Human Microbiome

期刊：Cell Host & Microbe

发表时间：2019年8月

IF：15.753

DOI:10.1016/j.chom.2019.07.008

2019年8月14日发表在《Cell Host & Microbe》上的一项研究，展示了迄今为止最大规模的口腔和肠道菌群基因图谱。

“我们的研究是一项入门研究，对于了解基因差异是如何驱动微生物行为，以及影响疾病风险这个漫长的旅程来说，是第一步”，这项研究的第一作者、来自哈佛医学院的Braden Tierney说道。

该研究的主要成果包括：

1. 收集了目前所有公开的人类口腔和肠道微生物群的DNA测序数据，共3500个人类微生物样本的DNA（1400多个来自人的口腔，2100个来自人的肠道）；结果显示这些样本共包含了近4600万个细菌基因，其中约2400万个属于口腔微生物组，2200万个属于肠道微生物组。
2. 元基因组样本中50%的基因表现出了个体特异性或“singletons”。“singletons”是指只出现过一次的细菌基因，约有2300万个，这使得它们对个体来说是独一无二的。这2300万“singletons”中，有1180万来自口腔样本，1260万来自肠道样本。

3. 影响细菌基因变异的驱动因素主要有两个，分别是基因水平转移（horizontal gene transfer）和细菌对宿主环境变化的快速进化能力。

口腔和肠道微生物组的遗传多样性

1

已知和未知的口腔和肠道微生物组的功能多样性

到目前为止，大多数研究都集中在绘制我们身体中细菌的类型，以确定特定细菌种类的存在是否以及如何影响疾病风险。相比之下，这项新的研究深入得多，着眼于构成各种微生物物种和菌株的基因。

“就像没有任何两个兄弟姐妹的基因相同一样，也没有任何两种菌株的基因相同；同一菌株的亚种可能具有明显不同的基因组成，因此仅关于细菌种类的信息就可能掩盖由基因变异引起的关键差异”，该研究团队认为，仅仅研究细菌种类，只能为了解这些微生物在疾病和健康中的作用提供部分线索。考虑到相同微生物之间的基因含量差异很大，了解单个微生物基因如何以及是否影响疾病风险同样重要。

该项研究的合著者、乔斯林糖尿病中心研究员、哈佛医学院微生物学助理教授Alex Kostic指出，对微生物基因序列进行编目可以为精确靶向治疗的设计提供依据；同时也可以作为微生物指纹图谱的一种形式，为了解过去暴露于不同病原体或环境影响以及疾病倾向提供有价值的线索。

10

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。

点图复习👇

11

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

12

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。

点图复习👇

13

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。

Winer等人观察到，在高脂饮食下，缺乏IgA保护的小鼠血糖水平恶化。将这些缺乏IgA的小鼠肠道菌转移至无菌模型，也能够转移疾病。

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。

14

长期太空旅行的宇航员，其肠道微生物有哪些变化？

研究名称：Reproducible changes in the gut microbiome suggest a shift in microbial and host metabolism during spaceflight

期刊：Microbiome

发表时间：2019年8月

IF：10.465

DOI:10.1186/s40168-019-0724-4

2019年8月，美国西北大学的一项新研究发现，太空飞行（包括在航天飞行工具和国际空间站）会对肠道微生物群产生持续的影响，导致细菌的丰度、比例和多样性发生特定的、一致的变化。这一结果发表在近日的《Microbiome》上。

虽然此前，已经有研究证明了在太空飞行期间肠道微生物群落结构的变化，但改变肠道微生物群落的特定环境因素以及在太空飞行期间微生物群落变化的功能相关性仍然难以捉摸。

为此，研究人员开发了一种叫做STARMAPS的分析工具，能够将2011年以来的微生物群落变化与其他相关数据集进行比对。此外，利用STARMAPS，研究人员比较了太空飞行数据与地球上收集的有关辐射对肠道影响的研究数据，从而有效地排除了太空辐射导致太空飞行中微生物群变化的可能性。

具体来说：

1. 太空环境与微生物群组的α多样性的增加和微生物群落结构的改变有关，包括一个科、五个属和六种微生物的分类单元丰度的显著变化。
2. 微生物基因丰度发生了变化，表明能量代谢能力发生了变化。

3. 在肝脏中表达的宿主基因与推测的肠道微生物基因含量改变一致，表明参与蛋白质代谢的宿主基因与参与腐胺降解（putrescine degradation）的微生物基因之间存在联系。

RR-1和STS-135任务期间、以及太空辐射引起的微生物群变化对比

肠道微生物途径基因丰度与宿主肝脏基因表达的关系

这些观察揭示了太空飞行这一特定环境对肠道微生物群产生强大影响，对哺乳动物的新陈代谢具有重要意义，为今后基于微生物群，来开发能够减轻长期太空旅行的宇航员健康风险的疗法提供了帮助。

15

克雷伯氏菌疫苗即将进入临床实验

研究名称：A promising bioconjugate vaccine against hypervirulent Klebsiella pneumoniae

期刊：PNAS

发表时间：2019年8月27日

IF：9.58

DOI:10.1073/pnas.1907833116

克雷伯氏菌Klebsiella pneumoniae是常见的院内感染病原体。

最近的报告显示，它的一种毒性更强的进化体——高致病性肺炎克雷伯氏菌（Hypervirulent Klebsiella pneumoniae，hvKp）正在全球范围内传播。

《美国国家科学院院刊》表示，去年在中国大陆、台湾和韩国，克雷伯氏菌的高致病性菌株已引起数万种感染，半数感染者死亡，其中70%的病例是由两种类型（特别是K1和K2）引起的。

hvKp可在健康人中引起严重和致命的肝脏、呼吸道、血液和其他部位感染。只要50个这样的细菌，就能让实验室小鼠致死。这些毒性菌株大多对抗生素敏感，但多地也报告发现了多重耐药（MDR）hvKp菌株。

华盛顿大学等机构的研究人员报告，他们针对K1和K2开发了一种疫苗，已在小鼠中显示良好的防御效果。

研究人员对一种无害大肠杆菌进行了基因改造，将其转化为能够大量生产疫苗所需蛋白质和糖的小型生物工厂。然后他们用另一种细菌酶将蛋白质和糖连接在一起，设计了一种糖结合疫苗。

在小鼠的安慰剂对照组中，80%感染了K1和30%感染了K2的小鼠死亡；然而，在疫苗组中，80%的K1和所有K2小鼠成功存活。

研究人员表示，“我们对这种疫苗的效果非常满意。我们正致力于扩大生产和优化方案，以便尽快进入临床试验”。

白细胞（蓝）正攻击两种克雷伯氏菌Klebsiella（红）。图源：David Dorward/NIAID

16

抗生素与类风湿性关节炎风险增加相关

研究名称：Antibiotic use and the risk of rheumatoid arthritis: a population-based case-control study

期刊：BMC Medicine

发表时间：2019年8月7日

IF：8.285

DOI:10.1186/s12916-019-1394-6

抗生素又添“新罪”。

8月7日，英国基尔大学研究组的一项新研究发现，抗生素使用者患类风湿性关节炎的几率，比不接触抗生素的人高60%，且此概率随着抗生素使用的频次增加而上升。

该研究纳入了22677例类风湿关节炎病例和90013例对照组，平均随访时间超过10年。

研究人员发现，所有类型的抗生素均与较高的类风湿性关节炎发生率相关。而且，杀菌性抗生素的风险高于抑菌性抗生素（分别为45%和31%）。

我们已经知道，抗生素引起的人体微生物群紊乱，与慢性自身免疫疾病的发展有关。这项研究再次为抗菌剂的规范使用敲响警钟。

类风湿性关节炎与抗生素类别的关系

17

阴道微生物可帮助抵御衣原体、艾滋病及其它性传播感染

研究名称：The Cervicovaginal Microbiota-Host Interaction Modulates Chlamydia trachomatis Infection

期刊：mBio

发表时间：2019年8月

IF：6.683

DOI:10.1128/mBio.01548-19

沙眼衣原体（Chlamydia trachomatis）被称作是“最难研究的微生物”，这是因为它能够躲藏在细胞内，轻易避开抗菌素，且难以被检出；但却可由母婴传播，引起沙眼、性病性淋巴肉芽肿、非淋菌性尿道炎、宫颈炎、输卵管炎、盆腔炎等多种疾病。

近日，在美国微生物学会与美国微生物学会联合出版的期刊《mBio》中，一项最新研究首次揭示了阴道微生物是如何保护人类免受沙眼衣原体感染的，尤其是经由性途径传播的衣原体。

这种保护模型被命名为是子宫颈微生物-宿主衣原体感染调节机制（Cervicovaginal Microbiota-Host Interaction Modulates Chlamydia trachomatis Infection）；提供这种保护作用的，是一种叫做卷曲乳杆菌（Lactobacillus crispatus）的阴道微生物。

早前的研究已经证明，它是性传播感染的危险因素。而这项研究表明，乳酸菌产生的一种特定类型的乳酸D-lactic acid，能够下调细胞周期，进而阻止沙眼衣原体进入细胞造成感染这一关键环节。进一步还发现，暴露于最佳阴道微生物群可以提供长期的保护。

“这个研究除了能帮助我们利用这些微生物群来识别有感染风险的妇女，更重要的是，还可以通过这种调节机制，制定改进策略，为缺乏保护作用的个体恢复这种保护，增强对衣原体、艾滋病毒在内的其他性传播感染的保护效果”，本文作者Ravel指出。

乳酸和乳酸菌沙眼衣原体感染的长期影响

阴道微生物群的组成对细胞周期和沙眼衣原体感染的影响

18

利用皮肤微生物检测儿童皮肤健康状况，准确率超过86%

研究名称：A Microbiome-Based Index for Assessing Skin Health and Treatment Effects for Atopic Dermatitis in Children

期刊：mSystems

发表时间：2019年8月

IF：6.519

DOI:10.1128/mSystems.00293-19

2019年8月20日，由中科院、宝洁公司、加州大学洛杉矶分校和加州大学圣地亚哥分校组成的国际研究小组，比较评估了健康儿童和患有过敏性皮炎（湿疹）儿童的皮肤状况；这些儿童分别来自中国北京、中国青岛，以及美国科罗拉多州的丹佛。

根据收集到的皮肤微生物数据，该团队开发了一种基于皮肤微生物的定量评估工具——MiSH，可以对儿童皮肤的健康状况进行评估；同时，MiSH还可以识别一种易发生风险的皮肤状态，并预测治疗效果。

这一研究结果发在在8月20日在美国微生物学会发行的《mSystems》杂志上。

三个城市中健康或患病儿童皮肤微生物群多样性

该论文第一作者孙政表示，MiSH可以识别湿疹等特殊皮肤状况；对每个城市的准确率为83%-95%，对所有城市的准确率为86.4%。孙教授建议可以将其应用在诊所和皮肤护理行业的患者分层和个性化治疗中。

接下来，研究人员计划进一步研究该指数帮助预测皮肤健康的机制，并在更大范围的人群中完善其预测治疗反应的能力。

19

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”。

3个身体部位细菌相对丰度的变化趋势

20

真菌参与艰难梭菌感染调节通路

研究名称：Integrated Meta-omics Reveals a Fungus-Associated Bacteriome and Distinct Functional Pathways in Clostridioides difficile Infection

期刊：mSphere

发表时间：2019年8月28日

IF：4.447

DOI:10.1128/mSphere.00454-19

在近日发表的一项新研究中，亚利桑那州大学的研究人员收集了49名住院患者（其中18名CDI检测阳性）的腹泻粪便，并首次使用超基因组学和超转录组学来分析真菌在CDI（艰难梭菌感染）中的作用。

他们发现：

• 在CDI+患者中，真菌与共生的产丁酸盐菌存在负相关关系；

• 曲霉和青霉在CDI患者中具有强阳性关系，并与几种细菌类群有负相关共生关系。它们包括：Oscillospira, Comamonadaceae, Microbacteriaceae和Cytophagaceae；

• CDI患者中与产生物膜相关的富集通路，主要由大肠杆菌Escherichia coli、假单胞菌Pseudomonas、群体感应蛋白和双组分系统驱动；

• 在CDI阴性腹泻患者中，未观察到真菌类群的显著富集。

这项研究表明，CDI具有一种独特的真菌相关细菌学。炎症、渗透性变化和生物膜生成，是CDI病理生理学的关键要素。

CDI患者粪便微生物群中细菌和真菌类群图

21

全身震动可抗击炎症，改善微生物组代谢，或可为糖尿病治疗带去变革

研究名称：Whole Body Vibration-Induced Omental Macrophage Polarization and Fecal Microbiome Modification in a Murine Model

期刊：International Journal of Molecular Sciences

发表时间：2019年8月

IF：4.183

DOI:10.3390/ijms20133125

2019年8月，刊发在《International Journal of Molecular Sciences》上一则研究首次发现，通过全身振动（Whole body vibration,WBV）来模拟运动，能够促进巨噬细胞极化、改善微生物群代谢，从而带来产生抗炎、逆转葡萄糖耐受不良和肝脂肪变性的效果。

未来或将为包括糖尿病、肥胖在内的多种疾病，带去更加低廉高效的方式预防和治疗方式。

该研究的主要结果包括：

1. WBV可引起巨噬细胞从M1向M2极化，使得促炎细胞因子减少，而抗炎细胞因子增多。
2. 雄性小鼠在接受6周WBV治疗后（每天20分钟，每周5天）后，微生物的组成和多样性发生了显著变化。

3. 一种叫做Alistipes的厌氧菌增加了17倍。Alistipes是一种能产生短链脂肪酸的菌种，可以降低肠道炎症，提高葡萄糖的利用。

WBV治疗后β多样性的改变

巨噬细胞是先天免疫系统的重要组成部分，在免疫反应的激活和调控中起着至关重要的作用。根据表型和功能不同，巨噬细胞可分为促炎M1型和抗炎M2型，其主要调控机制包括吞噬作用、抗原呈递和产生细胞因子。

22

 Nature子刊：仅两天高糖饮食即可改变肠道微生物，引发结肠炎

研究名称：A high-sugar diet rapidly enhances susceptibility to colitis via depletion of luminal short-chain fatty acids in mice

期刊：Scientific Reports

发表时间：2019年8月

IF：4.011

DOI:10.1038/s41598-019-48749-2

8月，《Scientific Reports》上一则研究指出，即使是短期的（两天）高糖饮食，也会导致肠道微生物多样性降低、短链脂肪酸减少、肠道通透性增加，并最终导致结肠炎易感性的增加。

换句话说，即使偶尔吃个蛋糕、红烧肉、糖醋排骨，也会在一定程度上影响我们的肠道和身体健康。

而补充乙酸盐（一种短链脂肪酸），可以逆转这种肠道损伤，且该逆转作用独立于微生物群落组成的影响之外。

点图复习👇

23

新证据：放线菌丰度与多动症相关，补充微量元素，可改善肠道，或将助力疾病恢复

研究名称：Human gut microbiome changes during a 10 week Randomised Control Trial for micronutrient supplementation in children with attention deficit hyperactivity disorder

期刊：Scientific Reports

发表时间：2019年8月

IF：4.011

DOI:10.1038/s41598-019-46146-3

2019年8月，发表在《Scientific Reports》上一项最新的研究显示，给患有注意力缺陷多动障碍（ADHD）的儿童补充微量营养素，可以降低他们体内一种与这种心理障碍有关的细菌水平，让肠道细菌变得更加健康。这一结果或将为多动症治疗带去曙光。

该研究包含了17名年龄在7-12岁之间、已被确诊为多动症的儿童（安慰剂组有7名，治疗组有10名），研究人员给他们提供了包括维生素和矿物质在内的微量营养元素，持续10周。然后检测了他们的粪便微生物。

结果显示：

1. 服用微量营养素对微生物群落的整体结构或组成没有负面影响；
2. 服用微量营养素的儿童的微生物群增多了，变得更加丰富；
3. 服用微量营养素后，多动症儿童的双歧杆菌明显减少，包括B. longum 和B. adolescentis；但相关性还需要更大规模研究加以验证；
4. 放线菌（Actinobacteria）的相对丰度随着微量营养素的施用而显著降低，提示放线菌丰度与ADHD之间存在一种机制上的相互作用，这可能对调节和调节ADHD行为具有潜在的意义。

“最新的研究很重要，它表明微量营养素可以在研究中对多动症儿童的微生物群产生一些积极的改变”，来自坎特伯雷大学的心理健康和营养实验室Julia Rucklidge教授如是说，“科学家们现在想知道的是，那些患有特定精神症状的人，比如那些患有多动症的人，是否与那些没有这些症状的人有不同的细菌组成，这些差异是否能帮助我们理解症状的严重性。”

细菌相对丰度和多动症评分

24

煎炸用油让小鼠结肠癌和结肠炎恶化

研究名称：Thermally processed oil exaggerates colonic inflammation and colitis-associated colon tumorigenesis in mice

期刊：Cancer Prevention Research

发表时间：2019年8月23日

IF：3.866

DOI:10.1158/1940-6207.CAPR-19-0226

8月23日，麻省大学的食品科学家发表了首次使用动物模型研究油炸对炎症性肠病（IBD）和结肠癌的影响结果。

他们发现：向小鼠喂食煎炸油，会加剧结肠炎症，促进肿瘤生长，并使肠漏恶化，让细菌或毒物进入血液。

研究人员使用了真实世界的菜籽油样品（在美国，菜籽油是常见的煎炸用油），并将煎炸油和新鲜油混合进粉剂喂给小鼠。他们发现，相比只吃新鲜油的对照组，实验组小鼠的肿瘤几乎增大了一倍。

食用煎炸油加剧了DSS诱导的小鼠结肠炎

他们认为，可能是从煎炸油中分离出的极性化合物，介导了炎症效应。

这项研究表明，食用油炸食品，可能会加剧肠病发展。研究小组表示：“在美国，许多患有IBD的人仍然在吃快餐和油炸食品，而不知道这样可能会让疾病更具攻击性。”

---

知几未来研究院8月重磅巨献

01

缩胃手术后18个月，她瘦了108斤 | 人类的胖菌第②篇

自1954年，Kremen等人报告了人类的第一例减肥外科手术后，减重手术在之后的几十年中，变得更加多样、安全，创口也更小了。

这类手术，主要通过两个方面来发挥作用。一是限制胃容积，也就是利用手术减少胃的容纳空间；二是减少营养吸收，通过重新构建消化路径，切除或者绕开小肠的一部分。

目前可以实现这种作用的减肥手术，有4种类型：

• 腹腔镜可调节胃束带术（LAGB）：Laparoscopic adjustable gastric banding

• 胃旁路手术（RYGB）：Roux-en-Y gastric bypass

• 袖状胃切除术（VSG）：Vertical sleeve gastrectomy

• 胆胰分流并十二指肠转位术：Duodenal switch with biliopancreatic diversion

2012年，两项发表于《新英格兰医学杂志》的研究报告称：从长期来看，肥胖和超重患者在减肥手术后的2型糖尿病改善，比标准治疗效果更好。

这些变化不能仅仅通过“胃部缩小”来机械解释。显然，手术引发的其他因素也在发挥作用。几十年来，备受科学家们关注的潜在机制集中于：手术改变的肠道细菌、胆汁酸、激素分泌和组织生长的全面变化。

点图复习👇

点击图片阅读肥胖专题《缩胃手术后18个月，她瘦了108斤》

02

益生菌在儿童肠胃病预防和治疗中的作用

益生菌与人类的交集已经有数千年的历史。

借助微生物以生化过程改造自身生长环境的这一特质（即发酵），人类不仅创造出了许多独特的风味，也让原本普通的食材因富含有益微生物而有了更特别的身份——益生菌食品。

从活菌酸奶、保健品、益生菌食品，到益生菌牙膏、洗手液、药品……如今的商业化益生菌早已跳出“食”这一单一领域，在全球形成了一个超过370亿美元的市场。

在益生菌相关的诸多研究中，利用益生菌预防和干预胃肠道疾病是最受瞩目的领域之一。

然而，目前相关适应症的应用还比较局限，且没有形成广泛的共识建议，加之试验设计中获取的菌株和剂量的有效信息不足，使的真正推荐用于婴幼儿的益生菌少之又少。这也意味着，学界对益生菌的研究和判断其实是相当谨慎的，甚至是克制的——在当下，还“落跑”于益生菌的商业化和临床应用。

因此，知几未来研究院综合了迄今为止，几乎所有有关益生菌预防和干预胃肠道疾病重大研究，尝试为大家还原该领域的应用现状及各方尝试。包括：

• 利用益生菌预防和干预胃肠道疾病的起点和原理；
• 益生菌在相关适应症中的应用及试验证据。

在适应症这部分，你将可以看到益生菌在目前临床中最常见的七类儿童胃肠疾病的预防和治疗中的应用：

• 腹泻：包括住院腹泻、抗生素腹泻等所有腹泻类型；

• 急性肠胃炎；

• 小儿肠绞痛；

• 新生儿坏死性小肠结肠炎；

• 便秘；

• 反流；

• 幽门螺杆菌感染。

点图复习👇

点击图片可阅读专题文章《儿童肠胃病，益生菌能当药吗？》

03

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？

点图复习👇

04

知几特写 | 短链脂肪酸如何影响宿主的情绪、认知和行为？

随着近年来科学家们对微生物群-肠-脑轴（MGB）的探索深入，它在抑郁症、自闭症、帕金森氏症等疾病中所起的作用也被逐一揭示。大量研究表明，肠道微生物组成的变化会影响神经系统，而移植肠道菌群也可以转移微生物行为或生理表型。 

其中，短链脂肪酸（SCFAs）作为微生物代谢产物，能够直接或间接参与微生物群-肠-脑轴的交流；加之，短链脂肪酸具有的神经活性，也能够参与其他肠脑信号通路，进而对免疫和内分泌系统产生更广泛的影响，颇受学界关注。

因此，知几未来研究院回顾了近年来有关短链脂肪酸介导微生物群-肠-脑轴的高分研究，和大家一起来探讨短链脂肪酸在心理和神经疾病的发生和发展中起着怎样的作用，相关的微生物干预疗法又有着怎样的效果。

点图复习👇

图7:短链脂肪酸细胞信号通路

点击上图，可获取更多关于该研究的内容

05

知几产业研究 | 成立7年，估值6亿，人体微生态明星企业uBiome背后的丑闻与风波

uBiome是人体微生态领域标杆式的创业企业，业内人士认为它的发展轨迹一定程度上代表着行业的前进速度，但近期的一系列风波，着实打击了投资者对整个行业的信心。

但事实上，它早已不是新闻通稿里那个科学积极的初创企业，反而更像是一家屡陷骗保、违法、裁员丑闻的创业公司。自2019年以来，uBiome一直在丑闻漩涡中无法自拔：继1月裁员后，4月，FBI突击调查了他们的总部。此后，uBiome的面纱逐步被揭开，骗保、裁员一半、开除高管、曝光创始人恋情……

这家公司，恐怕难以担当行业风向的重任。

点图复习👇

点击上图，可获取更多关于uBiome的更详细报道

---

往期回顾

👇👇👇点击阅读原文，了解更多人体微生态研究。