链起植物与昆虫互惠共生的菌群之桥 | 热心肠日报

今天是第1305期日报。

连接土壤、植物和昆虫的微生物桥梁（综述）

Trends in Ecology and Ecolution[IF:15.236]

① 植物在压力下可能通过根系分泌物，促进有益微生物在根际积累，来帮助自身生存；② 传粉昆虫的肠道菌群在宿主的生长、发育和免疫中有多重作用，农用化学品可能引起菌群失调，对昆虫的健康和生存造成不良影响；③ 植物的花蜜和花粉存在菌群，这些微生物可与传粉昆虫互作，也可通过种子传承，是连接土壤、植物和传粉昆虫的桥梁；④ 整合上述四者之间生物反馈的“生态-共生功能体”方法，有助于研发更好的可持续环境管理方法。

An Ecological Loop: Host Microbiomes across Multitrophic Interactions
08-15, doi: 10.1016/j.tree.2019.07.011

【主编评语】Trends in Ecology and Ecolution近期发表的综述，对菌群在土壤、植物和昆虫生态系统中的作用进行了总结，值得关注。（@mildbreeze）

Nature子刊：细菌、农作物与蜂类之间的互惠共生

Nature Communications[IF:11.878]

① 在草莓植株内存在链霉菌细菌，从草莓根际和花粉中分离出球孢链霉菌SP6C4，可帮助草莓抵御灰葡萄孢菌感染引起的灰霉病；② 蜜蜂采食含有球孢链霉菌SP6C4的花粉后，不仅能增强自身对致病细菌的感染的抵抗力，还能将这个菌株传播到其它植株上；③ 球孢链霉菌SP6C4可通过维管束从花和根际转移到植株内部；④ 这种链霉菌在草莓和蜜蜂之间的转移，促进了三者之间的互利共生。

A mutualistic interaction between Streptomyces bacteria, strawberry plants and pollinating bees
10-22, doi: 10.1038/s41467-019-12785-3

【主编评语】微生物在昆虫与植物的交互中可能有重要作用，Nature Communications近期发表的一项研究，探究了植物及其共生微生物如何共同抵抗灰葡萄孢菌。他们发现，球孢链霉菌SP6C4遍布草莓植株内，包括花粉中也存在。这个菌不仅能帮草莓抵御灰葡萄孢菌感染，还能帮采食的蜜蜂抵抗病原体，而蜜蜂反过来又促进了这个菌的传播，从而形成一个完整的细菌、植物和蜂类之间的三方互惠共生关系。（@mildbreeze）

中国农大郑浩团队：蜜蜂肠道菌群怎样分工消化花粉？

PNAS[IF:9.58]

① 分析蜜蜂和熊蜂的231株肠道细菌基因组及蜜蜂肠道宏基因组，发现双歧杆菌属和Gilliamella分别富集糖苷水解酶（GH）基因和果胶降解酶基因，是半纤维素和果胶的主要降解者；② 不同多糖降解基因的含量和分布，在不同菌株间有很大差异（如：双歧杆菌中的GH43亚家族基因）；③ 双歧杆菌中，GH基因形成多糖利用基因座，分别响应不同的半纤维素底物；④ 某些蜜蜂肠道细菌（如乳杆菌属）无法自身合成氨基酸，可能依赖于其它细菌提供。

Division of labor in honey bee gut microbiota for plant polysaccharide digestion
11-27, doi: 10.1073/pnas.1916224116

【主编评语】蜜蜂的食物包括花粉和花蜜，其中花粉含有多样化的多糖（如：纤维素、半纤维素和果胶），这些成分的降解和发酵需要肠道菌群参与。中国农业大学郑浩与团队在PNAS发表的一项最新研究，鉴定出蜜蜂肠道菌群中参与多糖降解的成员及其菌株差异，表明菌株组成决定了菌群的代谢能力，揭示出蜜蜂肠道微生态中不同细菌的生态位差异。（@mildbreeze）

益生菌抑制蜜蜂的致病菌感染

ISME Journal[IF:9.493]

① 蜂群补充益生菌（BioPatty，含有3株乳杆菌属菌株），可显著降低蜜蜂幼虫体内的幼虫类芽孢杆菌负荷及蛋白水解活性；② 无论是否补充益生菌，在监测期间成年保育蜂的肠道菌群组成均发生了显著改变，但未补充益生菌的成年保育蜂的幼虫类芽孢杆菌负荷显著增加；③ 在实验室培养的蜜蜂幼虫中，BioPatty中含有的3株乳杆菌属菌株均可降低幼虫类芽孢杆菌负荷，上调关键免疫基因表达，改善幼虫类芽孢杆菌感染后的存活率。

Novel probiotic approach to counter Paenibacillus larvae infection in honey bees
10-29, doi: 10.1038/s41396-019-0541-6

【主编评语】幼虫类芽孢杆菌感染可引起美洲蜂幼虫腐臭病（AFB）。ISME Journal上发表的一项最新研究，发现使用益生菌（BioPatty，含有3株乳杆菌属菌株）可显著抑制幼虫类芽孢杆菌的感染，并增加感染后蜜蜂幼虫的存活率。（@沈志勋）

清华程功团队：蚊媒病毒的传播受哪些肠道内外的影响（综述）

Trends in Parasitology[IF:8.02]

① 蚊媒病毒主要感染脊椎动物，是人类疾病的致病因子之一，在蚊子和宿主之间传播；② 蚊咬后释放的唾液成分，可通过调控宿主免疫应答、增强病毒黏附、诱导细胞迁移、调节宿主血管通透性等方式，帮助虫媒病毒传播；③ 宿主血液组分可调控蚊子肠道免疫和生理状态，影响蚊媒病毒的定植，如GABA和NS1起促进作用，而IgM、IgG、LDL和血清铁有抑制作用；④ 蚊子的肠道相关因子如细菌和真菌组成、抗病毒固有免疫途径和肠道屏障，也调控病毒的获得。

Progress towards Understanding the Mosquito-Borne Virus Life Cycle
10-25, doi: 10.1016/j.pt.2019.09.006

【主编评语】蚊媒病毒在蚊子和脊椎动物宿主之间传播，循环往复，是很多人类传染病的致病因子。Trends in Parasitology近期发表了清华大学程功团队的综述，总结了影响蚊媒病毒的传播和获得的因素，包括蚊子肠道和宿主相关因子，值得专业人士关注。（@mildbreeze）

华南农大团队：真菌毒素诱导肝脏炎症，肠道菌群是帮凶

Microbiome[IF:10.465]

① 口服赭曲霉毒素A（OTA）导致鸭盲肠微生物丰度和多样性降低；② OTA通过增加盲肠透性，增加肝脏中拟杆菌丰度和LPS含量；③ 抗生素处理后，鸭肠道拟杆菌丰度急剧降低，OTA对其肠道微生物组成影响甚微，且无法引起肝脏炎症；④ 移植OTA处理的鸭粪便至抗生素处理鸭后，使后者拟杆菌丰度和LPS含量增加并诱导肝脏炎症；⑤ 肠道菌群，尤其是拟杆菌，参与影响OTA诱发的肝脏炎症，为霉菌中毒的预防和治疗开辟了新窗口。

Ochratoxin A induces liver inflammation: involvement of intestinal microbiota
11-28, doi: 10.1186/s40168-019-0761-z

【主编评语】华南农业大学杨琳和任文凯团队。赭曲毒素A（OTA）是常见的真菌毒素，主要靶点是肝脏和肾脏，鸭子对其最敏感。本研究利用OTA诱导鸭子，并监测鸭子的肝脏和肠道菌群的变化。研究结果显示，OTA诱导后，鸭子的肝脏中出现拟杆菌，且LPS含量升高。文章推测，OTA导致鸭子的肠道通透性改变，从而使菌群得以进入肝脏。随后，文章分别采用抗生素处理和粪菌移植的方法，验证了肠道菌群在OTA诱导肝脏炎症中的作用。（@兵兵）

鼻菌群与婴儿复发性喘鸣风险

Journal of Allergy and Clinical Immunology[IF:14.11]

① 对842名毛细支气管炎住院婴儿进行3年随访，88%完成随访，31%发展出复发性喘鸣；② 在住院3周后、住院后的夏季及住院1年后，分别收集一次婴儿的鼻拭子样本，对鼻菌群进行测序分析；③ 控制性别、种族、病毒感染（包括呼吸道合胞病毒）等16个协变量后，住院3周后鼻菌群中的莫拉克斯氏菌属与链球菌属的相对丰度分别增加10%，与复发性喘鸣风险增加显著相关；④ 住院后的夏季，鼻菌群中的链球菌属丰度增加与复发性喘鸣风险增加显著相关。

Increased Moraxella and Streptococcus following severe bronchiolitis is associated with recurrent wheezing
11-15, doi: 10.1016/j.jaci.2019.10.034

【主编评语】Journal of Allergy and Clinical Immunology上发表的一项最新研究，对800多名因严重毛细支气管炎而住院的婴儿进行3年随访，在不同时间段收集婴儿的鼻菌群进行分析，发现鼻菌群中莫拉克斯氏菌属与链球菌属的相对丰度的增加，与婴儿复发性喘鸣的风险增加显著相关。（@沈志勋）

Cell：长期2D培养技术重现结肠干细胞的损伤-修复周期

Cell[IF:36.216]

① 过度的炎症导致结肠上皮经历多次的损伤-修复过程，介导该过程的干细胞并不清楚；② Hopx+结肠炎相关再生干细胞群（CARSC）有助于结肠炎小鼠模型的粘膜损伤修复；③ Hopx+ CARSC起源于已知促进再生的肥厚性隐窝，在结肠炎恢复期出现；④ 建立一个气液界面的上皮单层细胞长期培养系统，用来模拟再生过程和Hopx+ CARSC的反应，可重现上皮改变的“稳态-损伤-再生”周期；⑤ 利用此系统发现，IBD常见的低氧和内质网应激介导了上皮细胞的周期转换。

Long-Term Culture Captures Injury-Repair Cycles of Colonic Stem Cells
11-07, doi: 10.1016/j.cell.2019.10.015

【主编评语】来自Cell上发表的一项最新研究，鉴定出了一种干细胞群体（Hopx+结肠炎相关再生干细胞群，CARSC）促进结肠炎小鼠模型的结肠上皮再生，并通过建立一个长期2D培养系统，重现了结肠隐窝中的“稳态-损伤-再生”周期。（@沈志勋）

感谢本期日报的创作者：mildbreeze，EADGBE，沈志勋，大月半，爱的抉择

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