农科院GUT报道：褐藻寡糖或改善菌群，提高精子质量 | 热心肠日报

今天是第1444期日报。

农科院：褐藻寡糖调节小鼠肠道菌群以改善精子质量

Gut[IF:17.943]

① 白消安可降低小鼠精子的运动性及浓度，破坏精子形成和精子质量，扰乱肠道菌群；② 移植喂食了10mg/kg 褐藻寡糖的小鼠的粪菌给白消安处理后的小鼠（A10-FMT），可显著改善后者的精子质量；③ A10-FMT小鼠睾丸中的抗氧化酶GPX1水平增加，精子形成相关基因和关键蛋白表达升高；④ A10-FMT小鼠粪便中有益菌（如拟杆菌目和双歧杆菌目）丰度升高，血液和睾丸代谢组显著改善以恢复精子形成；⑤ 肠道菌群、血液代谢产物和睾丸代谢产物之间存在相关性。

Improvement in sperm quality and spermatogenesis following faecal microbiota transplantation from alginate oligosaccharide dosed mice
04-17, doi: 10.1136/gutjnl-2020-320992

【主编评语】来自中国农业科学院的Yong Zhao团队与Hongfu Zhang团队在《Gut》上发表的一篇Letter，发现白消安处理可降低小鼠的精子质量及精子形成，并破坏肠道菌群。小鼠喂食褐藻寡糖后，将其粪菌移植给白消安处理后的小鼠，可通过调节肠道菌群组成、改善血液及睾丸代谢组，以提升后者的精子质量并恢复精子形成。（@szx）

《科学》疾呼：研究真菌正当时！

Science[IF:41.037]

① 真菌与宿主和共生菌群间存在多种相互作用，由宿主生理和免疫以及营养竞争等因素决定；② 真菌定殖对宿主的有益影响包括：对病原体的抗性和免疫系统的调节；③ 真菌能引起宿主感染，并在炎症性疾病、自身免疫性疾病和胰腺导管腺癌中扮演重要角色；④ 真菌感染造成的全球负担逐渐扩大，真菌耐药性增加；⑤ 未来需开发抗真菌药物，并进一步探究真菌影响宿主健康的机制，挖掘真菌产生的有益化合物，新技术发展也将有助于真菌的病理生理学研究。

Cultivating fungal research
04-24, doi: 10.1126/science.aaz8086

【主编评语】真菌覆盖人体的上皮表面，与宿主和其他微生物群相互作用。《Science》最近发表的观点文章，简要介绍了真菌对宿主的影响。一方面，真菌定植能发挥有益的作用，如皮肤中的马拉色霉菌属能利用皮肤脂质作为营养生长，并分泌抑制致病菌的抗菌物质，抵抗病原菌等。另一方面，真菌也对宿主造成不利影响，如引起各种机体感染，并促进胰腺导管腺癌发展等。因此，开展宿主-真菌相互作用的的深入研究，对促进人类健康和治疗疾病具有重要意义。（@nana）

南京大学医学院：真菌群与人体健康（综述）

Gut Microbes[IF:7.823]

① 念珠菌、马拉色菌、曲霉菌、附球菌、酵母菌、链格孢菌和枝孢菌等是常见的人体共生真菌，可在口腔、皮肤、阴道、胃肠道及呼吸道中定殖；② 真菌群在人体健康中有重要作用，其失调及真菌感染与IBD、IBS、大肠癌、口咽念珠菌病、囊性纤维化与哮喘、GVHD、代谢疾病等多种疾病相关；③ 免疫系统和真菌之间存在复杂的双向互作，真菌免疫相关遗传突变可影响人体对真菌相关疾病的易感性；④ 组织病理学、免疫学及分子手段可用来检测真菌。

The mycobiota of the human body: a spark can start a prairie fire
03-09, doi: 10.1080/19490976.2020.1731287

【主编评语】《Gut Microbes》近期发表了来自南京大学医学院王婷婷团队的综述，文章系统介绍了人体不同部位的常见真菌种类，总结了与真菌群失调或真菌感染相关的多种疾病，详细探讨了免疫系统与真菌之间的双向互作，并介绍了检测真菌的技术方法，干货很多，值得专业人士学习参考。（@mildbreeze）

Cell子刊：肠道真菌或可预测FMT对溃疡性结肠炎的疗效

Cell Host and Microbe[IF:15.753]

① 39名UC患者分为2组，24名接受FMT治疗，15名接受安慰剂治疗；② 分别收集患者治疗前、患者接受FMT或安慰剂治疗8周后、FMT供体的129例粪便样本；③ FMT前的高丰度念珠菌属与临床应答相关，FMT后的念珠菌属丰度降低预示疾病的改善；④ FMT前的高丰度念珠菌属与FMT后的细菌多样性增加相关，并与FMT后的部分细菌属的丰度变化相关；⑤ 治疗结束后，安慰剂组中可检测到抗念珠菌属抗体升高，而FMT组中则无此变化。

Fungal Trans-kingdom Dynamics Linked to Responsiveness to Fecal Microbiota Transplantation (FMT) Therapy in Ulcerative Colitis
04-15, doi: 10.1016/j.chom.2020.03.006

【主编评语】粪菌移植（FMT）可成功用于治疗溃疡性结肠炎（UC），但仅有部分患者对治疗产生应答。《Cell Host and Microbe》上发表的一项最新研究，对一项随机双盲安慰剂对照试验的结果进行分析后发现，在对FMT产生应答的患者中，接受FMT治疗之前的肠道念珠菌属丰度较高，且在接受FMT治疗后念珠菌属丰度有所降低。研究结果提示，FMT可能通过降低念珠菌属的丰度以抑制肠道炎症，肠道真菌组成或可作为预测患者对FMT的应答的生物标志物。（@szx）

Nature子刊：饮食、年龄及生命早期微生物定植，影响奶牛瘤胃菌群发展

Nature Communications[IF:11.878]

① 纳入45只奶牛，分为剖腹产和顺产组，探讨生命早期干预对瘤胃菌群组成的影响；② 饮食和年龄是影响瘤胃菌群的决定性因素，随机森林分析可通过菌群组成预测采样时间（在同一种饮食下）；③ 生命早期一组核心微生物在奶牛瘤胃定植，并持续存在到成年；④ 顺产和剖腹产引起不同微生物定植，对微生物组组成具有长期影响，且剖腹产奶牛物种入侵和微生物组发展更快；⑤ 生命早期定植微生物表现优先效应，后期微生物组成变化依赖于早期微生物群落组成。

Stochasticity constrained by deterministic effects of diet and age drive rumen microbiome assembly dynamics
04-20, doi: 10.1038/s41467-020-15652-8

【主编评语】动物肠道中复杂的微生物群落是如何形成的，并如何进行预测？这些问题仍然有待研究。《Nature Communications》最近发表的文章，分析了饮食、年龄（0-3年）和分娩方式对奶牛瘤胃菌群的影响，旨在阐明生命早期的偶然事件对奶牛瘤胃微生物组发展变化的作用。发现饮食和时间是影响瘤胃菌群的决定性因素，并且生命早期中微生物的随机定植对奶牛瘤胃微生物组的发展产生了长远的影响。（@nana）

"可爱"背后：企鹅可能也是重要病毒库

ISME Journal[IF:9.493]

① 收集来自南极大陆的3种企鹅（白眉企鹅、帽带企鹅及阿德利企鹅）的泻殖腔拭子样本，同时收集企鹅体表的寄生虱（Ixodes uriae），对其中的RNA病毒组进行测序分析；② 共鉴定出107个病毒物种，其中包括13种为企鹅相关，82种为企鹅饮食（鱼、无脊椎动物、植物等）及菌群相关，8种为寄生虱相关；③ 企鹅的病毒组多样性与澳大利亚的水鸟相似，且有着很多相同的病毒科。

Sustained RNA virome diversity in Antarctic penguins and their ticks
04-14, doi: 10.1038/s41396-020-0643-1

【主编评语】有观点认为企鹅等南极动物面临的病原体暴露压力较低，导致其在其它环境中的疾病易感性增强。《ISME Journal》上发表的一项最新研究，对3种南极企鹅的体内及体表寄生虱的RNA病毒组进行了测序分析，发现企鹅携带的RNA病毒多样性与其它区域（如澳大利亚）的水鸟类似，提示企鹅也是重要的病毒储存库。（@szx）

肠道固有菌群抑制病原菌生长、定植及抗生素耐药性进化

PLoS Biology[IF:8.386]

① 将致病大肠杆菌（E.coli）与人肠道微生物群进行厌氧共培养，发现肠道固有菌群可抑制其生长，该抑制作用可被抗生素加强；② 培养过程中的细菌总数量保持稳定，但菌群组成有变化；③ 致病E.coli的抗生素耐药性只在无固有菌群时出现，由染色体特定基因突变引起；④ 无固有菌群时，致病E.coli亦可通过接合作用获得抗性质粒；⑤ 与质粒抗性不同，由突变获得抗性的致病E.coli在固有菌群中存在适应性劣势；⑥ 特定的环境条件也可影响抗性质粒的接合转移。

Resident microbial communities inhibit growth and antibiotic-resistance evolution of Escherichia coli in human gut microbiome samples
04-20, doi: 10.1371/journal.pbio.3000465

【主编评语】复杂微生物群落中微生物间的相互作用可能通过资源竞争抑制某种细菌的生长和抗生素抗性进化，但也可能通过抗性基因的水平转移加速抗性进化。此外，细菌通过接合亦可获得抗生素耐药性。目前尚不清楚二者之间是如何平衡的。发表在《PLoS Biology》上的一项研究表明，肠道固有微生物可抑制病原菌生长，并抑制接合作用介导的水平基因转移和削弱因染色体突变而获得抗性的突变体的适应性，从而抑制抗性进化。（@EADGBE）

探究人体肠道细菌和古菌共生的代谢基础

mBio[IF:6.747]

① 通过对已发表的人体肠道微生物的16S rRNA分析表明，克里斯滕森菌（细菌）和甲烷短杆菌（古菌）在科、属及种的水平均存在正相关性，且二者在低BMI人群中丰度较高；② 小克里斯滕森菌（Cm）通过自聚集和产生氢气，为史氏甲烷短杆菌（Ms）提供发酵底物；③ Ms消耗氢气产生甲烷的过程，反过来抑制Cm的丁酸发酵途径，促进其产乙酸；④ 这种氢气的种间传递在另两种克里斯滕森菌中也有发现，但未发现Ms对其代谢的影响。

Syntrophy via Interspecies H2 Transfer between Christensenella and Methanobrevibacter Underlies Their Global Cooccurrence in the Human Gut
02-04, doi: 10.1128/mBio.03235-19

【主编评语】人类肠道微生物的组成非常复杂，其中大部分是细菌，还有一部分古菌。细菌Christensenellaceae（克里斯滕森菌科）和古菌Methabacteriaceae（甲烷短杆菌科）在人类肠道中广泛存在。这两个科的物种间相互作用以及它们对人体健康的影响尚不明确。《mBio》上发表的一项研究发现，由细菌C. minuta（小克里斯滕森菌）产生的氢气可作为古菌M. smithii（史氏甲烷短杆菌）产甲烷的底物，从而实现二者在肠道内的共生，且这种氢气的种间传递广泛存在于在低BMI人群中丰度较高的克里斯滕森菌科和甲烷短杆菌科之间，表明二者的肠道内共生可能对人体有一定健康作用。（@EADGBE）

口腔链球菌基于丙酮酸的抗过氧化氢作用

ISME Journal[IF:9.493]

① 口腔链球菌S.sanguinis SK36和S.gordonii DL1的ccpA突变体产生H2O2水平不变，但对变形链球菌生长抑制作用减弱（保护作用）；② 这种保护作用受CcpA调节及依赖于有氧条件，且分别受高细胞浓度条件促进和高浓度葡萄糖浓度抑制；③ 通过基因敲除及转座子诱变筛选，发现与这种保护表型相关的基因nox（NADH脱氢酶）；④ 通过质谱分析，发现起保护作用的是细胞分泌物丙酮酸；⑤ 这种保护表型广泛存在于编码spxB（丙酮酸氧化酶）的口腔链球菌中；

Pyruvate secretion by oral streptococci modulates hydrogen peroxide dependent antagonism
01-27, doi: 10.1038/s41396-020-0592-8

【主编评语】口腔内的共生链球菌通过丙酮酸氧化酶（SpxB）产生过氧化氢，用以抑制某些致龋细菌如变异链球菌的生长，保持口腔健康。由于口腔链球菌并不编码过氧化氢酶，它们是如何处理过氧化氢应激的，目前还不完全清楚。《The ISME Journal》上的一项研究表明，口腔共生链球菌通过分泌丙酮酸来拮抗过氧化氢的氧化应激，且这种现象广泛存在于编码SpxB的链球菌中。该研究首次在原核的细菌内证明，丙酮酸分泌是一种有效的拮抗过氧化氢的策略，对于我们理解口腔微生物群成员之间的竞争性相互作用具有重要意义。（@EADGBE）

感谢本期日报的创作者：Echo Quasimodo，爱吃番茄的Mona，王文东，大月半，szx，EADGBE，Johnson

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