1篇《自然》+2篇《自然·医学》，肠道菌群再成焦点！ | 热心肠日报
今天是第1170期日报。
Nature：渐冻症与肠道菌群有啥关系？
Nature[IF:43.07]
① 易感ALS（肌萎缩侧索硬化症）的模型小鼠在运动神经障碍出现前，已存在肠道菌群失调，抗生素处理可加剧病症；② 鉴定出11种细菌与ALS相关，给抗生素处理的模型小鼠进行单菌补充，可减轻（Akk菌）或恶化（迪氏副拟杆菌、扭链瘤胃球菌等）症状；③ 补充Akk菌使模型小鼠大脑中的烟酰胺（NAM）增加，持续系统性补充NAM可改善模型小鼠的运动症状并改变脊髓基因表达；④ ALS患者肠道菌群中，参与色氨酸和NAM代谢的基因丰度降低，血液和脑脊液NAM降低。
Potential roles of gut microbiome and metabolites in modulating ALS in mice
07-22, doi: 10.1038/s41586-019-1443-5
【主编评语】以色列魏茨曼研究所的两位Eran又发《Nature》了，这次是关于肌萎缩侧索硬化症（即渐冻症，ALS）中肠道菌群及其相关代谢物的潜在作用。ALS是一种与遗传有关的神经退行性疾病，其临床进展可能受未知环境因素的影响。这项研究以易感ALS的SOD1-Tg小鼠为模型，鉴定出与动物饲养机构有关的肠道菌群失调特征，其中，Akk菌可能通过促进生成烟酰胺来改善症状。与此一致的，在ALS患者中也存在烟酰胺水平降低的现象。这些发现为后续更大规模的临床样本验证打下基础，并为防治ALS提供了新的微生态干预策略和潜在治疗靶点。（@李丹宜）
乔杰+姜长涛+庞艳莉：肠道菌群如何影响多囊卵巢综合征
Nature Medicine[IF:30.641]
① 多囊卵巢综合征（PCOS）患者肠道菌群中普通拟杆菌（BV）增多，与甘氨脱氧胆酸（GDCA）和牛磺熊去氧胆酸（TUDCA）水平降低相关；② 移植PCOS患者粪菌或定植BV，可促进受体小鼠卵巢功能障碍、胰岛素抵抗、胆汁酸代谢改变、白介素（IL）-22分泌减少和不孕；③ GDCA和TUDCA通过增加GATA3表达诱导肠道3型天然淋巴细胞分泌IL-22；④ IL-22可能促进脂肪褐化、抑制卵巢颗粒细胞炎症，从而改善PCOS胰岛素抵抗和卵巢功能障碍；⑤ PCOS患者中IL-22水平降低。
Gut microbiota–bile acid–interleukin-22 axis orchestrates polycystic ovary syndrome
07-22, doi: 10.1038/s41591-019-0509-0
【主编评语】多囊卵巢综合征（PCOS）以雄激素过多、排卵机能障碍和多囊卵巢为特征，常伴有胰岛素抵抗，具体发病机制仍不清晰。北京大学第三医院乔杰、姜长涛和庞艳莉与团队的最新研究，揭示了肠道菌群以及相关的胆汁酸代谢物，对PCOS相关的卵巢功能障碍和胰岛素抵抗的影响，表明调节肠道菌群、改变胆汁酸代谢和/或提高IL-22水平，或能用于防治PCOS。相关成果在《Nature Medicine》发表，值得专业人士关注。（@李丹宜）
Nature子刊：粪菌移植和Akk菌延缓早衰小鼠衰老
Nature Medicine[IF:30.641]
① 两种早衰小鼠模型中，存在肠道菌群失调，如变形菌门和蓝细菌增加、疣微菌门（包括Akk菌）减少；② 在人类中，早衰患者也存在肠道失调，而百岁老人中潜在的有益（如Akk菌）和致病菌均增加；③ 移植野生型小鼠的粪菌，可改善早衰小鼠的健康并延长其寿命，Akk菌有关键作用，而给野生型小鼠移植早衰小鼠的粪菌则对代谢有影响；④ 恢复次级胆汁酸是粪菌移植改善早衰小鼠表型的潜在机制；⑤ 修正与加速衰老有关的肠道失调，或有助于防治衰老相关疾病。
Healthspan and lifespan extension by fecal microbiota transplantation into progeroid mice
07-22, doi: 10.1038/s41591-019-0504-5
【主编评语】肠道菌群与衰老存在关联，《Nature Medicine》发表的一项最新研究，分析了两种早衰小鼠模型以及早衰患者和百岁老人的肠道菌群特征，并通过粪菌移植证实了肠道菌群失调在早衰小鼠衰老和过早死亡中的重要作用，这种缺陷可通过移植正常小鼠粪菌或补充Akk菌得到显著改善。这些发现对于揭示肠道菌群在衰老中的作用和机制，以及用靶向菌群的方法来防治衰老相关疾病，都很有参考意义。（@李丹宜）
蛋白水平组装可从宏基因组样本中获取数倍蛋白序列
Nature Methods[IF:28.467]
① Plass是一款开源的蛋白组装软件，可在蛋白水平上组装复杂宏基因组测序数据；② Plass组装灵敏度及蛋白功能注释准确性很高，可得到2-10倍的蛋白序列，但序列相似度在97%以上时组装精确度较低；③ 基于640个土壤样本和775个海洋真核宏转录组样本数据，Plass较Megahit组装出2倍以上的蛋白序列，得出两组非冗余的参考蛋白数据集；④ Plass软件无法给出组装蛋白在基因组上的位置，也无法从序列相似度在95%以上的物种中分离出同源蛋白。
Protein-level assembly increases protein sequence recovery from metagenomic samples manyfold
06-24, doi: 10.1038/s41592-019-0437-4
【主编评语】常规的测序数据组装都是基于DNA序列的。如果先把测序数据按6个读码框翻译成蛋白质，然后再根据氨基酸序列组装，则称为蛋白水平组装。Plass就是完成此任务的一个软件。我们可以看到，作为一个新事物，蛋白水平组装具有一些优势和劣势。（@高春辉）
浙工大钱海丰团队：杀真菌剂增加土壤动物肠道内的耐药性基因
Environment International[IF:7.943]
① 分析杀真菌剂嘧菌酯对土壤菌群及土壤动物（线蚓）肠道菌群的影响；② 嘧菌酯改变了土壤及线蚓肠道中的细菌群落，并对线蚓有轻微但不显著的生殖毒性；③ 线蚓肠道细菌中丰度最高的变形菌门在嘧菌酯处理后显著增加，提示嘧菌酯处理破坏了线蚓的肠道菌群健康；④ 嘧菌酯直接（而非通过影响土壤菌群）对线蚓肠道菌群产生影响；⑤ 另外，嘧菌酯处理显著增加了线蚓肠道中的抗生素耐药基因的数量及丰度。
The fungicide azoxystrobin perturbs the gut microbiota community and enriches antibiotic resistance genes in Enchytraeus crypticus
07-05, doi: 10.1016/j.envint.2019.104965
【主编评语】来自浙江工业大学的钱海丰团队在Environment International上发表的一项最新研究，发现使用杀真菌剂嘧菌酯处理可显著影响土壤菌群，以及土壤动物（线蚓）的肠道菌群，并富集线蚓肠道中的抗生素耐药基因。（@沈志勋）
疾控中心孙宗科团队：北京地区不同污染条件下的空气菌群监测
Environment International[IF:7.943]
① 无论是室内还是室外，北京地区污染天气时细菌的浓度都明显高于未受污染天气；② 革兰氏阳性菌在污染及非污染空气中均占主导地位，而革兰氏阴性菌在受污染天气条件下均比在室内和室外不受污染的天气条件下有更高丰度；③ 在所有可培养菌中，多药耐药菌占23.7%（18/76），受污染天气中占22.4%（13/58），未受污染天气中占27.8%（5/18）；④ 在污染（72.4%）和未污染（83.3%）的天气条件下，大多数可培养菌株均对青霉素有抗性。
Comparison of culturable antibiotic-resistant bacteria in polluted and non-polluted air in Beijing, China
06-15, doi: 10.1016/j.envint.2019.104936
【主编评语】来自中国疾病预防控制中心的孙宗科团队在Environment International上发表的一项最新研究，对北京地区污染及非污染时期的空气菌群进行了监测分析，发现在污染时期，室内及室外的空气细菌浓度均高于非污染时期。同时，研究中还鉴定了空气菌群中的细菌组成及耐药菌比例。（@沈志勋）
母牛分枝杆菌抑制大鼠的创伤后应激障碍
Brain Behavior and Immunity[IF:6.17]
① 大鼠在第-37天及-36天时处于条件性恐惧下，随后于第-35、-28、-21天时接种热灭活的母牛分支杆菌或空载体；② 第1-6天进行恐惧增强惊跳（FPS）测试，第20天进行FPS自发性恢复，第21天时处死大鼠并对脑组织中的基因表达进行分析；③ 在第1天时，接种热灭活的母牛分支杆菌并未显著影响大鼠的恐惧表现，但从第2天开始，接种母牛分支杆菌的大鼠的恐惧消退增强；④ 接种母牛分支杆菌对大鼠的5羟色胺能基因表达影响较小。
Treatment with a heat-killed preparation of Mycobacterium vaccae after fear conditioning enhances fear extinction in the fear-potentiated startle paradigm
06-05, doi: 10.1016/j.bbi.2019.06.008
【主编评语】母牛分枝杆菌是一种土壤细菌，具有免疫调节及抗炎症功能。Brain Behavior and Immunity上发表的一项最新研究，发现接种灭活的母牛分枝杆菌，可增强大鼠在条件性恐惧后的恐惧消退，提示母牛分支杆菌具有抑制创伤后应激障碍的潜能。（@沈志勋）
低镁饮食及质子泵抑制剂诱导的低镁症与肠道菌群相关
FASEB Journal[IF:5.391]
① 通过质子泵抑制剂奥美拉唑诱导小鼠发生低镁症；② 在4周的诱导后，奥美拉唑处理仅降低了低镁饮食喂养小鼠的血清镁离子浓度，且不影响结肠或肾脏中的镁离子转运蛋白mRNA表达；③ 奥美拉唑处理降低了小鼠的肠道菌群多样性，并改变了菌群的组成：增加了乳杆菌属及双歧杆菌属的丰度（分别为3倍及2倍）；④ 在无奥美拉唑处理的情况下，低镁饮食的摄入可使甲酸盐的水平增加10倍左右。
Low gut microbiota diversity and dietary magnesium intake are associated with the development of PPI-induced hypomagnesemia
07-12, doi: 10.1096/fj.201900839R
【主编评语】13%的质子泵抑制剂使用者发展出低镁症。FASEB Journal上发表的一项研究，发现质子泵抑制剂诱导小鼠的低镁症依赖于低镁饮食的摄入，同时，质子泵抑制剂与低镁饮食处理均可改变小鼠的肠道菌群组成与功能。（@沈志勋）
感谢本期日报的创作者：李丹宜，段海蓉，沈志勋，Sunny
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