多点开花：近期国内团队6项菌群研究 | 热心肠日报

今天是第1495期日报。

杜震宇+张美玲等：非优势肠道菌柠檬酸杆菌促进鱼的能量获取

mSystems[IF:6.519]

① 从罗非鱼肠道菌群中，通过体外培养筛选，分离出能有效利用大豆油的菌株S1；② S1细菌属于柠檬酸杆菌属，高脂（HF）喂养有助于该属细菌在鱼肠道内增殖，但其并不是鱼的肠道优势菌属；③ HF与S1细菌的单独和联合作用均会影响鱼肠道菌群组成（如增加厚壁菌门）；④ 添加S1细菌能进一步增加HF喂养的罗非鱼的体内脂质含量和肠系膜脂肪组织中的脂质积累，伴随甘油三酯的吸收效率以及肠道通透性的增加。

Citrobacter Species Increase Energy Harvest by Modulating Intestinal Microbiota in Fish: Nondominant Species Play Important Functions
06-16, doi: 10.1128/mSystems.00303-20

【主编评语】华东师范大学生命科学学院杜震宇教授、张美玲教授课题组近期在《mSystems》发表最新研究，系统分析了一株鱼肠道细菌对于鱼体脂肪沉积的影响，表明特定肠道细菌可帮助宿主鱼类从高脂食物中获取更多能量，证实肠道菌群调控宿主能量储存是一种不仅存在于哺乳动物中的保守机制。此外，该项研究还说明，肠道菌群中的非优势菌也能对宿主能量代谢有显著影响，非优势菌引发的“蝴蝶效应”不容忽视。（@mildbreeze）

湖北中医药大学：壳寡糖或可用于治疗下肢缺血性疾病

Carbohydrate Polymers[IF:6.044]

① 用股动脉结扎的方法建立后肢缺血的小鼠模型，探讨壳寡糖（COS）在治疗后肢缺血中的潜在机制；② COS治疗促进后肢缺血小鼠的血液灌注和新血管形成，并抑制炎症反应和氧化应激；③ COS可部分恢复由后肢缺血导致的小鼠肠道菌群失衡；④ COS可进一步调节后肢缺血小鼠的血浆代谢物水平，主要上调血管生成途径；⑤ COS可显著预防股动脉结扎小鼠的后肢缺血；⑥ 肠道菌群特定种属的丰度变化与后肢缺血小鼠的生理及代谢物水平变化相关。

Effect of Chitosan oligosaccharides on ischemic symptom and gut microbiota disbalance in mice with hindlimb ischemia
04-25, doi: 10.1016/j.carbpol.2020.116271

【主编评语】下肢缺血性疾病主要由动脉硬化性闭塞症，糖尿病及血栓闭塞性脉管炎等引起的一种严重危害健康、致残率较高的疾病，其发生率随年龄的增长而明显增加。壳聚糖（chitosan）是由自然界广泛存在的几丁质（chitin）经过脱乙酰作用得到的，具有血液相容性好、安全性高、微生物降解性强以及抗炎、免疫调节、抗肿瘤、抗氧化等优良性能。湖北中医药大学刘洪涛和胡海明团队发表在《Carbohydrate Polymers》上的一篇文章探究了壳寡糖在后肢缺血小鼠模型中的有益作用，指出了壳寡糖在治疗外周缺血性疾病中的潜在作用。（@EADGBE）

浙江省农科院：壳寡糖或有益生元和抗糖化作用

Carbohydrate Polymers[IF:6.044]

① 体外粪便发酵试验中，壳寡糖（COS）可显著提高乙酸水平，减少丙酸和丁酸生成；② COS可减少菌群总数，但不影响菌群多样性和丰富度；③ COS对肠道菌群的调节作用体现在增加拟杆菌、减少变形菌和放线菌，降低厚壁菌/拟杆菌比例，抑制致病性的克雷伯菌属，其促进的拟杆菌属和粪杆菌属与乙酸水平正相关；④ COS和乙酸的抗糖化活性具有剂量依赖性；⑤ 食源性肥胖小鼠模型中，COS或许能防止摄入的晚期糖基化终产物CML在脂肪组织中积累。

Effect of chitooligosaccharides on human gut microbiota and antiglycation
05-11, doi: 10.1016/j.carbpol.2020.116413

【主编评语】浙江省农科院团队近期在《Carbohydrate Polymers》发表研究，通过体外粪便发酵和小鼠试验，揭示了壳寡糖潜在的菌群调节和抗糖化作用。（@mildbreeze）

上海海洋大学：塑料微粒影响鱼类肠道功能

Science of the Total Environment[IF:5.589]

① 长时间的塑料微粒（粒径32-40μm的聚苯乙烯颗粒，MP）暴露可使其进入孔雀鱼肠道，其含量与MP浓度相关；② MP抑制孔雀鱼肠道的胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、淀粉酶和脂酶活性，抑制作用随MP浓度增高而加强；③ MP激活鱼类免疫细胞因子TNF-α、IFN-γ、TLR4和IL-6的表达；④ 高浓度MP降低孔雀鱼肠道多样性，显著增加变形菌门丰度，减少放线菌门和浮霉菌门丰度；⑤ 高浓度MP可降低肠道菌群的代谢和防御功能。

Exposure to microplastics impairs digestive performance, induces microbiota dysbiosis and stimulates immune response in the gut of juvenile guppy (Poecilia 
05-06, doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.138929

【主编评语】塑料微粒广泛存在于水体环境，易被水生动物如浮游生物、贝类和鱼类摄入并在体内聚集，不仅严重影响鱼类健康和生存，还会对深海的生态系统和吃鱼的人类健康造成负面影响。上海海洋大学的温彬和陈再忠团队发表在《Science of the Total Environment》上的一篇文章，以孔雀鱼为研究对象，探究了聚苯乙烯塑料微粒对鱼肠道功能和菌群组成的影响，表明长时间的塑料微粒暴露可降低鱼类的消化性能、诱导肠道免疫反应并导致肠道菌群失衡，加深了对塑料微粒毒性机理的理解。（@EADGBE）

江西农业大学：汞对肠道功能的损害机制

Science of the Total Environment[IF:5.589]

① 将12只昆明小鼠分为两组，分别饲喂正常（对照组）及含80 mg/L氯化汞（Hg组）的饮水，连续90天；② 与对照组相比，Hg组的体重及血糖水平显著降低，且盲肠及直肠组织出现病理学损伤；③ Hg组的肠道中凋亡相关蛋白（Bax，caspase3，JNK，ASK1，TNF-α）转录水平及含量升高，凋亡细胞数量显著增加，线粒体出现异常；④ Hg组肠道菌群的结构、多样性和功能发生明显变化；⑤ 酸杆菌、拟杆菌、蓝细菌、厚壁菌和变形菌与凋亡相关基因表达显著相关。

Subchronic oral mercury caused intestinal injury and changed gut microbiota in mice
02-29, doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.137639

【主编评语】汞及汞化合物在自然界分布极为广泛，如土壤、水、生物体甚至食品中都可以检测出微量的汞。汞污染食品主要通过含汞的工业废水污染水体，使得水体中的鱼、虾和贝类以及灌溉农田作物等受到污染。食用后，可能对最先接触的肠道产生影响。江西农业大学刘平团队发表在《Science of the Total Environment》的一项研究指出，长时间的汞摄入可引起小鼠肠道损伤和肠道菌群失衡，促进肠道细胞凋亡。该结果为今后汞暴露下肠道损伤与肠道菌群关系的研究提供了重要依据。（@EADGBE）

国内团队：揭示原发性甲状腺功能减退相关的肠道菌群紊乱

Clinical Science[IF:5.237]

① 分析52例原发性甲状腺功能减退患者和40位健康对照的肠道菌群，发现两者肠道菌群的α和β多样性具有显著差异；② 韦荣氏球菌属、Paraprevotella、奈瑟菌属、伦黑墨氏菌属等4种肠道细菌可用于区分未经治疗的原发性甲状腺功能减退患者和健康人，且精确度最高；③ 原发性甲状腺功能减退患者的肠道产生短链脂肪酸的能力明显降低，导致血清脂多糖水平升高；④ 将原发性甲状腺功能减退患者的粪便菌群移植到小鼠，导致小鼠的总甲状腺素水平下降。

Gut dysbiosis is associated with primary hypothyroidism with interaction on gut-thyroid axis
06-10, doi: 10.1042/CS20200475

【主编评语】肠道菌群与甲状腺疾病相关，包括甲亢、慢性甲状腺炎、甲状腺结节和甲状腺癌。《Clinical Science》最近发表来自山东省立医院团队的文章，揭示了原发性甲状腺功能减退患者的肠道菌群明显发生变化，而粪菌移植表明肠道菌群的改变会影响小鼠的甲状腺功能。这有助于我们对于原发性甲状腺功能减退疾病的理解，或为发展抗生素的联用治疗策略提供参考。（@爱的抉择）

Nature Reviews：定义微生物组的种内多样性-菌株（综述）

Nature Reviews Microbiology[IF:34.648]

① 使用宏基因组分析菌株多样性存在挑战，多种无精确定义和统一标准的术语（种、亚种、菌株）被误用；② 物种水平以下多样性包括多种层级，可使用种内变异进行通用性的表示，而非统称为菌株多样性；③ 种内变异来源多样、测序深度低、参考物种少、序列组装难等问题增加了分析难度；④ 介绍了分析种内变异的工具，并对不同应用场景下的术语使用提供了建议；⑤ 为增加不同工作的可比性，建议避免不严格和不被认可的术语使用。

Diversity within species: interpreting strains in microbiomes
06-04, doi: 10.1038/s41579-020-0368-1

【主编评语】传统意义上，研究种内变异仅限于可培养的细菌分离株和低分辨率微生物群落指纹图谱。宏基因组测序技术的进步使不依赖于培养的、高分辨率菌株和亚种的分析在高通量和复杂环境下成为可能。这具有巨大的科学前景，但也导致了描述亚种间变异的大量方法和术语。来自EMBL引用超20万的超级大牛Peer Bork撰写了本综述，旨在通过关注微生物学背景下细菌和古细菌物种内的多样性来阐明这些进展。本研究涵盖了与种群遗传学相关的基本微进化概念，并总结了如着重利用宏基因组学在微生物群落中直接研究和分类物种内的变异。文章还描述了如何使用宏基因组学数据实现种内变异的常见应用。本文为指导研究人员选择合适的术语和分析方法，以方便从日益增多可用的、高分辨率微生物组基因测序数据中获益提供便利。（@刘永鑫-中科院-宏基因组）

多形拟杆菌的外膜囊泡通过调节树突细胞应答起到免疫调控作用

Microbiome[IF:10.465]

① 从健康人、溃疡性结肠炎（UC）患者、克罗恩病（CD）患者的血液或结肠粘膜中分离树突细胞；② Bt OMV可增加健康人的结肠树突细胞的IL-10表达，但无法上调UC患者的结肠树突细胞的IL-10表达；③ IBD患者的结肠CD103+ 树突细胞显著少于健康人，提示IBD患者的调节性树突细胞缺失；④ Bt OMV可显著上调健康人血液中的树突细胞的IL-6及CD80表达；⑤ 相比于健康人，IBD患者血液中的树突细胞在Bt OMV诱导下，表达IL-10的比例显著降低。

Bacteroides thetaiotaomicron-derived outer membrane vesicles promote regulatory dendritic cell responses in health but not in inflammatory bowel disease
06-08, doi: 10.1186/s40168-020-00868-z

【主编评语】多形拟杆菌是肠道菌群中的重要成员，作为一种革兰氏阴性菌，其分泌的外膜囊泡（OMV）可跨越肠道上皮屏障以介导宿主-菌群互作，在维持肠道稳态中发挥作用。来自《Microbiome》上发表的一项最新研究，发现多形拟杆菌产生的OMV（Bt OMV）可诱导健康人结肠及血液中分离的树突细胞的调节性表型（例如IL-10的表达），但其诱导IBD患者的树突细胞的调节性表型的能力显著降低。该研究提示，在IBD患者中，共生菌群-免疫系统互作介导的稳态发生了显著变化。（@szx）

脓毒症中的肠道菌群（综述）

Critical Care[IF:6.959]

① 肠道菌群失调可通过3种机制增加脓毒症易感性：致病菌增加、启动炎症性免疫应答、减少短链脂肪酸等有益菌群产物；② 脓毒症的发生及针对脓毒症的抗生素治疗可进一步恶化肠道菌群，导致终末器官损伤加剧；③ 益生菌、合生制剂及选择性消化净化等靶向菌群的疗法或可降低脓毒症风险，一项涉及4500名新生儿的RCT表明合生制剂可降低40%的脓毒症风险；④ 个别的病例分析表明，粪菌移植可恢复脓毒症患者的肠道菌群结构并减少炎症反应。

The gut microbiome’s role in the development, maintenance, and outcomes of sepsis
06-01, doi: 10.1186/s13054-020-02989-1

【主编评语】近期研究表明，肠道菌群失调与脓毒症之间存在关联。《Critical Care》上发表的一篇综述文章，详细介绍了肠道菌群失调在脓毒症的发生及进展中的作用机制，并讨论了通过益生菌、合生制剂、粪菌移植等靶向菌群的疗法以治疗脓毒症的可能。（@szx）

感谢本期日报的创作者：mildbreeze，楸楸，EADGBE，Johnson，爱的抉择，unannotated，szx，orchid

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