菌群能否诊断结直肠癌病变？人群研究一探虚实~| 热心肠日报

今天是第1131期日报。

Nature子刊：菌群结构和代谢物或可用于肠癌病变诊断

Nature Medicine[IF:32.621]

① 616位参与者接受结肠镜检查，发现在多发性息肉样腺瘤、粘膜内癌和更严重的病变中，粪便微生物组和代谢组的变化显著；② 从粘膜内瘤到更晚期阶段, 具核梭杆菌显著增加；③ Atopobium parvulum和Actinomyces odontolyticus在粘膜内瘤中同时出现，在多发性息肉腺瘤和/或粘膜内癌病理下显著增加；④ 粘膜内癌患者粪便中，代谢物支链氨基酸和苯基丙氨酸增加，胆汁酸如脱氧胆酸在多发性息肉腺瘤和/或粘膜内癌患者中显著增加。

Metagenomic and metabolomic analyses reveal distinct stage-specific phenotypes of the gut microbiota in colorectal cancer
06-06, doi: 10.1038/s41591-019-0458-7

【主编评语】人类的肠道菌群和结直肠癌的发展有关。《Nature Medicine》近期发表人群研究，发现在结直肠癌发展的早期，粪便菌群和代谢组就开始发生变化，而且根据病变状态会进一步演化。该结果对于诊断结直肠癌具有重要参考价值。（@小肠君）

菌群定植抗性与肠道感染（综述）

Microbiology and Molecular Biology Reviews[IF:13.439]

① 肠道菌群形成定植抗性的方式包括分泌短链脂肪酸、次级胆汁酸和细菌素等抗菌物质，与致病菌竞争营养成分，改变肠道屏障完整性以及噬菌体对细菌结构的影响；② 抗生素、质子泵抑制剂、降糖药物和抗精神病药可改变菌群结构和定植抗性，使用这些药物可能增加肠道感染的风险；③ 常见的肠道致病细菌克服定植抗性的方法包括改变对抗菌物质的敏感性，形成特殊的营养成分代谢模式，利用共生菌群的黏膜蛋白降解作用以及形成对噬菌体的抵抗力等。

Gut Microbiota and Colonization Resistance against Bacterial Enteric Infection
06-05, doi: 10.1128/MMBR.00007-19

【主编评语】肠道菌群的定植抗性影响肠道致病细菌感染。《Microbiology and Molecular Biology Reviews》近期发表综述，系统性总结了肠道菌群形成定植抗性的模式以及致病菌克服定植抗性的机制，对于了解定植抗性与肠道细菌感染具有重要参考价值。（@小肠君）

菌群产生的吲哚影响致病菌致病性

mBio[IF:6.689]

① 吲哚是肠道菌群代谢产物，在肠腔中浓度高，调节肠出血性大肠杆菌和鼠柠檬酸杆菌致病基因的表达；② 致病菌的肠细胞脱落致病基因岛，与致病菌在肠细胞表面产生粘附与脱落病变密切相关，吲哚可以降低这类致病基因的表达；③ 通过抗生素处理和菌群重定植，发现吲哚含量的降低会导致致病菌致病性的增强；④ 细菌细胞表面的组氨酸传感器激酶CpxA是吲哚含量感受器， 肠道致病菌通过感受不同的吲哚含量来寻找合适的感染位点。

Indole Signaling at the Host-Microbiota-Pathogen Interface
06-04, doi: 10.1128/mBio.01031-19

【主编评语】肠道致病菌通过感受并反馈肠道中的小分子信号来进行感染。《mBio》近期发表研究，发现由肠道菌群产生的吲哚，以浓度依赖性的方式影响血性大肠杆菌和鼠柠檬酸杆菌的毒性基因表达，并找到了细菌表面的吲哚感受器。该结果对于解释感染过程中的细菌代谢产物-致病菌-宿主互作具有重要价值。（@小肠君）

Nature子刊：基因组结构变异助力阐释肠道菌群功能

Nature Microbiology[IF:14.174]

① Zeevi等人利用读取分配算法和SGV-Finder算法在56种微生物中鉴定了2423个可变型结构变异（SV）和5056个缺失型SV；② SV可在不同宿主之间传播，SV序列中缺乏管家基因，但是富含多种可移动基因；③ SV与血压等健康指标存在关联，肠道菌群结构的变化会通过改变基因组中的特定SV来影响宿主的临床表型；④ 存在仅包括几十个碱基对的SV，是突变变异的重要来源；⑤ 肠道是一个巨大的遗传资源库，了解它与人类健康的关系并进行干预对维护健康至关重要。

Microbiome genome structure drives function
05-22, doi: 10.1038/s41564-019-0473-y

【主编评语】随着宏基因组技术的普及，阐释菌群宏基因组与菌群功能的关系变得至关重要。《Nature Microbiology》近期发表评论，回顾了近期Zeevi等人发表在Nature的文章（http://www.mr-gut.cn/papers/read/1056523376），指出对于菌群基因组结构多样性的解读有助于推动菌群功能、菌群-宿主互作等领域的研究。（@小肠君）

解读沼气发酵设备中的微生物互作

Microbiome[IF:9.133]

① 在沼气发酵器中检测到的产甲烷古菌主要为两类，第一类为混合菅养共栖型，另一类是与醋酸氧化细菌共栖的严格氢营养型古菌；② 宏蛋白组数据证实了厌氧消化模型1提出的假设，还增加了该模型忽略的乙酸氧化共栖代谢和酒精发酵；③ 发酵器中的菌群结构受微生物共栖以及噬菌体-细菌互作共同影响；④ 针对芽胞杆菌科、肠杆菌科和梭菌科的噬菌体数量，是细菌细胞的20倍；⑤ 噬菌体的细胞裂解作用会降低沼气发酵速率，但是会促进营养缺陷型微生物生长。

Metaproteome analysis reveals that syntrophy, competition, and phage-host interaction shape microbial communities in biogas plants
04-27, doi: 10.1186/s40168-019-0673-y

【主编评语】复杂的微生物代谢网路参与沼气发酵。《Microbiome》近期发表研究，利用蛋白质组学技术，发现沼气发酵器中的菌群结构收到细菌-古菌共栖互作、噬菌体-细菌互作的共同影响。该结果对于阐释沼气发酵古城中的微生物互作具有参考价值。（@小肠君）

蚊子-共生菌-虫媒病毒的互作（综述）

Current Opinion in Virology[IF:5.644]

① 共生菌群可能影响蚊子幼虫的生长，对于成体蚊子的营养吸收、交配行为和免疫；② 共生菌群通过影响JAK-STAT、Toll或MAPK/ERK等信号通路，或者产生活性氧分子来影响蚊子免疫系统，进而影响虫媒病毒感染；③ 蚊子、共生菌沃尔巴克氏体和虫媒病毒间存在复杂的互作关系，共生菌沃尔巴克氏体可阻断虫媒病毒在蚊子中的感染；④ 共生真菌与蚊子的互作关系、环境中蚊子-菌群-病毒互作关系方面有待进一步研究探索。

Curious entanglements: interactions between mosquitoes, their microbiota, and arboviruses
06-05, doi: 10.1016/j.coviro.2019.05.005

【主编评语】蚊子共生菌群对宿主的生理功能有重要影响。《Current Opinion in Virology》近期发表综述，总结了蚊子共生菌群对宿主生理、虫媒病毒感染的影响，对于开发新型抗病毒药物、抗感染手段具有重要参考价值。（@小肠君）

南方医科大学：肠道菌群或影响神经危重症患者预后

Critical Care[IF:6.425]

① 纳入98名神经危重症患者和84名年龄、性别匹配的健康人，危重症患者的肠道菌群与健康人存在显著差异；② 患者肠道菌群的α多样性、瘤胃球菌科和毛螺菌科的相对丰度随住院时间的延长而降低；③ 肠杆菌科丰度越高，患者出院时神经功能损伤程度越严重；④ Christensenellaceae和Erysipelotrichaceae这两个科的相对丰度与180天内死亡风险的升高有关；⑤ 入院首周，患者菌群中肠杆菌目和肠杆菌科的增加，与180天内死亡率上升92%的情况具有相关性。

Dysbiosis of the intestinal microbiota in neurocritically ill patients and the risk for death
05-31, doi: 10.1186/s13054-019-2488-4

【主编评语】南方医科大学团队近期在《Critical Care》发表研究，纳入98名神经危重症患者患者和84名健康人，发现两个人群内菌群差异显著，菌群结构不仅随住院时间延长而改变，还可能影响180天内患者生存情况。该研究对于探索肠道菌群与神经危重症病程进展和预后具有参考价值。（@小肠君）

抗生素对小鼠菌群的影响具有性别差异

mSystems[IF:5.75]

① 万古霉素（Vanc）和环丙沙星甲硝唑（CiMe）显著改变雌鼠肠道厚壁菌门的相对丰度和结构，降低肠组织和内容物中乙酸、丁酸和丙酸含量，升高甲酸含量；② 雄鼠菌群只受Vanc影响，变形菌门的丰度和结构改变显著，甲酸、乙酸、丁酸和丙酸含量均下降；③ Vanc和CiMe显著降低雌鼠肠内容物中丙氨酸、支链氨基酸（亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸）及芳香族氨基酸（苯丙胺酸和酪胺酸）含量，对雄鼠无影响；④ 雌鼠肠道菌群结构和代谢间的相关性比雄鼠显著。

Antibiotic Exposure Has Sex-Dependent Effects on the Gut Microbiota and Metabolism of Short-Chain Fatty Acids and Amino Acids in Mice
06-04, doi: 10.1128/mSystems .00048-19.

【主编评语】《mSystems》近期发表研究，发现万古霉素和环丙沙星甲硝唑对小鼠肠道菌群结构和代谢的影响受小鼠性别影响，雌鼠的菌群结构与代谢功能的相关性更显著。该结果提示，进行抗生素干扰研究和抗生素治疗时，有必要考虑个体的性别差异。（@小肠君）

感谢本期日报的创作者：余莉，小肠君，马丹辉

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