今日Science：赢在子宫！胎儿B细胞或参与塑造出生后共生菌 | 热心肠日报

今天是第1523期日报。

Science：胎儿的B细胞可能为出生后与共生菌的互作，做好了准备

Science[IF:41.845]

① 从孕中期人类胎儿的肝脏、骨髓和脾脏的B细胞中获得超过450个重组抗体克隆，评估其反应性；② 这一时期的胎儿尚未形成完整的B细胞耐受（与T细胞和Treg数量不足等因素有关），伴随自身反应性和多反应性的先天样B细胞的积累；③ 这些B细胞的重组抗体能结合凋亡细胞和一些肠道共生细菌（如Blautia和Dorea菌属），可能有助于清除发育过程中的细胞碎片、塑造出生后的肠道菌群；④ 胎儿B细胞对共生菌的反应性，可能存在于VH3和JH2基因片段中。

Autoreactivity in naïve human fetal B cells is associated with commensal bacteria recognition
07-17, doi: 10.1126/science.aay9733

【主编评语】《Science》发表的一项最新研究发现，人类胎儿中，初始B细胞的自身反应性使得其可以识别凋亡细胞，并与一些肠道共生菌发生交叉反应。这些自身反应性和多反应性的B细胞，可能有助于在出生后建立有益的共生菌-宿主互作。（@mildbreeze）

Science子刊：生命早期淋巴毒素信号调控成年粘膜免疫

Science Immunology[IF:13.44]

① 免疫球蛋白A（IgA）是黏膜免疫的重要组分，生命早期的遗传和环境信号会影响黏膜免疫，但机制未知；② 淋巴毒素（LT）途径支持IgA反应，小鼠早期缺乏LTβ受体损伤成体肠系膜淋巴结（MLN）中诺如病毒（RV）特异性IgA反应，不影响生发中心的反应；③ 早期生命LTβR信号影响MLN中抗体类型转换成IgA及IgA抗体分泌细胞的产生，调控成体MLN基质细胞的表型和功能，而影响成年肠道中IgA反应；④ 在基质细胞中条件性敲除LTβR损伤黏膜中抗RV IgA反应。

Early-life programming of mesenteric lymph node stromal cell identity by the lymphotoxin pathway regulates adult mucosal immunity
2019-12-20, doi: 10.1126/sciimmunol.aax1027

【主编评语】《Science Immunology》上发表的文章，揭示出生命早期的淋巴毒素信号通路通过成体肠系膜淋巴结基质细胞的表型和功能，从而影响成年肠道中抗诺如病毒IgA反应。（@爱的抉择）

粪菌移植可显著改善腹胀型IBS患者的症状

Gastroenterology[IF:17.373]

① 62名难治性IBS患者随机分组，43名接受经鼻空肠管的供体粪菌移植（干预组），19名接受自体粪菌移植（对照组）；② 12周后，干预组中有56%的患者报道了IBS症状及腹胀的缓解，显著高于对照组的26%；③ 干预组患者的多项次要指标（生活质量、排便频率、腹痛等）得到显著改善；④ 女性患者的应答率显著高于男性（69% vs. 29%）；⑤ 相比于未应答者，应答者在移植前的粪便菌群多样性更高，菌群组成显著不同，但并未发现与应答相关的特定分类群。

Fecal Microbiota Transplantation Reduces Symptoms in Some Patients With Irritable Bowel Syndrome with Predominant Abdominal Bloating: Short- and Long-Term Results from a Placebo-Controlled Randomized Trial
07-15, doi: 10.1053/j.gastro.2020.07.013

【主编评语】来自《Gastroenterology》上发表的一项随机双盲安慰剂对照试验结果，纳入62名以腹胀为主要症状的难治性IBS患者，发现粪菌移植12周后，相比于接受了自体粪菌移植的患者，接受了供体粪菌移植的患者的主要终点（IBS症状、腹胀）及次要终点（不适程度、排便频率、紧迫感、腹痛、胀气、生活质量）均得到了显著改善。其中，女性对粪菌移植的应答率显著高于男性，而移植前的粪便菌群多样性及组成与应答相关。虽然对于多数应答患者，单次粪菌移植对IBS的改善作用持续不到1年，但二次粪菌移植可在多数初始应答的患者中再次起效。（@szx）

粪菌移植用于治疗胃肠疾病，如何迈向精准医疗？（评论）

Genome Medicine[IF:10.675]

① 在胃肠道疾病（rCDI、IBD、IBS）的随机对照试验中，FMT疗法将开启一个新的时代，但在临床应用前仍需标准化；② FMT临床试验应该考虑供体和受体的肠道菌群组成及相容性因素和宿主因素，制定精准个体化医疗策略；③ FMT后要精准监测受体菌群中的特定微生物类群、代谢物和代谢途径等指标，以预测疾病复发和确定额外FMT的时间或者换疗法；④ 精准医学应用在FMT过程中，需要精确定义供体的各种参数、受体的特点和疾病、精准监测。

Fecal microbiota transplantation in gastrointestinal disorders: time for precision medicine
06-30, doi: 10.1186/s13073-020-00757-y

【主编评语】《Genome Medicine》近期发表的评论文章，讨论了粪菌移植（FMT）在临床标准化和精准医疗过程中需要仔细考虑的因素，包括供体和受体的挑选、方案设计和辅助疗法，以及治疗后的监测和随访等，从而提升治疗的成功率。（@mildbreeze）

Nature子刊：微生物宏翻译组检测

Nature Communications[IF:12.121]

① 普通翻译组应用于菌群研究存在许多限制，而宏翻译组MetaRibo-Seq可以直接应用于粪菌等复杂微生物系统；② 分别使用模拟生境和人类粪便样本的检测结果，对比其他多组学结果验证其性能；③ 粪便宏翻译组共检测到2091种尚未被注释的小分子蛋白质；④ 与宏转录组结果对比发现微生物转录和翻译水平上基因表达存在差异；⑤ 宏翻译组能够实现菌群蛋白质合成水平的研究，有利于后续其他小分子蛋白质的发现和翻译层面的机制研究。

MetaRibo-Seq measures translation in microbiomes
06-29, doi: 10.1038/s41467-020-17081-z

【主编评语】没有方法可以测量微生物群落中未培养生物的基因的大规模翻译，为克服此限制，作者开发了MetaRibo-Seq，一种同时在微生物组样本中对数十到数百种生物进行核糖体分析的方法。MetaRibo-Seq在模拟微生物群落中以金标准Ribo-Seq为基准，并应用于五种不同的人类粪便样品。作者演示了此技术的两个应用：首先，MetaRibo-Seq可识别小基因，迄今为止，其鉴定一直具有挑战性。其次，RNA-Seq和MetaRibo-Seq的组合应用可识别转录本的翻译差异。总而言之，MetaRibo-Seq可以在微生物组中进行全面的翻译分析，并可以识别以前未注释的小分子蛋白。（@刘永鑫-中科院-宏基因组）

为微生物组分析定制的标准DNA样本和评估框架

Microbiome[IF:11.607]

① 由于缺乏公认的参考菌群DNA，微生物组科学家难以评估不同实验方法和分析流程所带来的偏差；② 本研究开发了两种参考菌群DNA，包含20种常见的肠道微生物菌株，涉及两种不同比例的菌株组合；③ 对参考菌群DNA进行全基因组和16S测序并分析，发现不同工具可带来差异，指标包括敏感性、假阳性丰度、多样性和相似性；④ 作为WHO的国际微生物组研究标准候选，本文开发的参考菌群DNA将在多个实验室进行评估，以促进微生物领域研究的标准制定。

Developing standards for the microbiome field
06-26, doi: 10.1186/s40168-020-00856-3

【主编评语】本研究中，作者开发了NIBSC参考菌群DNA Gut-Mix-RR和Gut-HiLo-RR，以及用于评估生物信息学工具和流程偏差的四项措施框架。使用这些参考菌群和报告系统，作者通过分析由Gut-Mix-RR和Gut-HiLo-RR生成的鸟枪测序和16S rRNA测序数据，对各种生物信息学工具进行了独立评估，并证明，大多数生物信息学工具极大地夸大了微生物组健康的关键指标，例如多样性估计。在所有测试的工具中，都存在偏差，最终数据集中的敏感性和假阳性的相对丰度之间存在明显的权衡。最终展望未来，作者建议领域内使用高度复杂的特定于本领域的菌群，以确保流程基准测试适用于特定目的。（@刘永鑫-中科院-宏基因组）

Nature子刊：如何从放线菌中发现新的天然产物（综述）

Nature Reviews Microbiology[IF:34.209]

① 放线菌基因组中存在大量的生物合成基因簇（BGC），但实验条件下处于沉默状态；② BGC主要通过垂直遗传和水平基因转移（HGT）在放线菌中传播；③ BGC的表达与在基因组中的位置有关，并受整合性接合元件介导的HGT插入位点和选择压力影响；④ 通过调节途径特异激活因子、使用诱导剂、模拟自然相互作用可调控BGC表达；⑤ 加强对放线菌生态学的认识，并结合基因组挖掘、宏转录组学及合成生物学技术鉴定和改造BGC用于抗生素生产。

Ecology and genomics of Actinobacteria: new concepts for natural product discovery
06-01, doi: 10.1038/s41579-020-0379-y

【主编评语】放线菌是一类呈菌丝状生长和以孢子繁殖的革兰氏阳性细菌，生产大部分临床使用的抗生素和其他具有医疗或农业用途的天然产品。现代“组学”技术揭示了放线菌的基因组具有巨大的天然产物合成潜力。发表在《Nature Reviews Microbiology》上的一篇综述，认为将对放线菌生态学的深入了解并与最先进的计算方法相结合，有助于发现诱导沉默基因簇表达的小分子和其他刺激因素，加速重新启动对其宝贵的生物活性天然产物的筛选工作和对放线菌代谢这一天然产物宝库的探索。（@EADGBE）

不推荐喝生牛乳，原因是什么？

Microbiome[IF:11.607]

① 从美国5个州，收集2034个零售牛乳样品，室温培养24h，生牛乳比加工乳的活细菌更多；② 这些活菌全部是好氧菌、大肠菌群和大肠杆菌计数，且种类不同于其他牛乳，以假单胞菌科含量最多，乳酸菌含量有限；③ 冷藏温度（ 4 °C）下，所有牛乳制品中菌群相对稳定，但是室温储藏可以大大增加生牛乳中的菌群含量以及耐药基因（ARGs），且ARGs具有一定的地域性；④ 生牛乳比灭菌牛乳含有更多的ARGs，其可能主要由bla基因介导。

Reservoirs of antimicrobial resistance genes in retail raw milk
06-26, doi: 10.1186/s40168-020-00861-6

【主编评语】研究针对美国5个周的零售牛乳进行调研，生牛乳比其他种类的牛乳制品含有更多的活菌，但乳酸菌等传统认为的有益菌含量优先，而且还含有大量耐药基因（ARGs）。尤其，室温储藏后的自发酵可以加重此现象。（@兵兵）

肠道细菌的通量化培养装置——微流控液滴培养MicDrop平台

mSystems[IF:6.633]

① 基于液滴微流控和高通量DNA测序技术开发MicDrop平台，用于分离和分析微量液滴中微生物数量的变化；② MicDrop可培养超过传统培养方法2.8倍的细菌类群；③ 使用MicDrop分析9名健康个体的肠道多糖降解细菌，所有个体都携带降解普通饮食多糖的肠道细菌；④ 与单糖消耗类群相比，多糖降解细菌的丰富度和丰度分别相差2.6倍和24.7倍；⑤ 根据肠道细菌能否在单糖和多糖生长进行大致分类，这种生活方式特征与细菌分类群在个体之间存在的广泛程度有关。

Interindividual Variation in Dietary Carbohydrate Metabolism by Gut Bacteria Revealed with Droplet Microfluidic Culture
06-30, doi: 10.1128/mSystems.00864-19

【主编评语】肠道细菌的培养和筛选可以测试微生物的功能和治疗潜力，但人类肠道微生物群落的多样性阻碍对单个细菌类群的全面研究。《mSystems》发表的文章，研发了一种微流控液滴细菌培养平台MicDrop， 可培养超过传统培养方法2.8倍的细菌类群，并对健康人肠道菌群对饮食多糖代谢能力进行研究。该装置或可改造，以适应更多的微生物分析需求。（@爱的抉择）

感谢本期日报的创作者：mildbreeze，爱的抉择，szx，Jack Chen，少博，unannotated，鱿鱼，Chengkai，Unbroken

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