华西+中科院突破：白色念珠菌诱口腔菌失调并促龋齿 | 热心肠日报

今天是第1640期日报。

徐欣+周学东+张立新：白色念珠菌诱导口腔菌群失调，促进龋齿

ISME Journal[IF:9.18]

① 相比于龋齿患者及健康人的健康牙根表面，龋齿患者的根龋病变处的白色念珠菌定殖率显著升高（71.4% vs. 31.4% vs. 28.6%）；② 在体外及大鼠龋齿模型中，白色念珠菌的定殖可与链球菌属互作并改变口腔生物膜中的菌群组成，增加口腔生物膜的产酸能力及致龋齿性，从而恶化龋齿病变严重程度及牙失矿质；③ 机制上，白色念珠菌对口腔菌群致龋齿性的增强依赖于其表达的pH相关基因——PHR2。

Candida albicans promotes tooth decay by inducing oral microbial dysbiosis
11-04, doi: 10.1038/s41396-020-00823-8

【主编评语】在根龋病变处可检测到白色念珠菌。四川大学华西口腔医学院的徐欣、周学东和中科院微生物研究所的张立新与团队在ISME Journal上发表的一项最新研究，发现在体外龋齿模型及大鼠龋齿模型中，白色念珠菌的定殖可改变口腔菌群的组成，增加口腔生物膜的致龋齿能力，从而恶化龋齿的病变程度。（@szx）

牙菌斑菌群有望用于诊断植牙相关口腔疾病

NPJ Biofilms and Microbiomes[IF:7.067]

① 植牙牙周炎和粘膜炎部位有特定的细菌类群特征，7种与植牙牙周疾病最相关细菌组成了植牙牙周炎相关复合群；② 植牙牙周炎相关微生态结构具有很强的部位特异性，植牙周围非炎症部位的微生态结构与健康植牙部位的菌群类似，而粘膜炎相关微生态结构中有大量具核梭杆菌；③ 基于微生态的机器学习方法，在诊断植牙体周围疾病及判断其预后方面具有很强的能力；④ 菌株水平研究新发现了与植牙牙周炎高度相关的具核梭杆菌亚种。

Strong oral plaque microbiome signatures for dental implant diseases identified by strain-resolution metagenomics
10-30, doi: 10.1038/s41522-020-00155-7

【主编评语】粘膜炎和植牙的牙周围炎是常见的微生物-生物膜相关口腔疾病。近期发表在NPJ Biofilms and Microbiomes的文章对72名患者种植体周围炎和粘膜炎相关的菌斑进行测序分析，鉴定与植牙体周围疾病相关的微生物特征。该研究有望用于诊断植牙相关口腔疾病并判断其预后。（@周旸）

可培养细菌揭示斑马鱼体内的菌群定植抗性

ISME Journal[IF:9.18]

① 使用柱状黄杆菌感染斑马鱼，比较无菌、常规和悉生斑马鱼及其幼体对病原感染的敏感性，发现由10种可培养细菌组成的群落足以保护斑马鱼；② 柱状黄杆菌感染后，斑马鱼的存活并不依赖于自身固有免疫，10种可培养细菌形成两种抵抗感染的肠道菌群定植抗性机制；③ 金黄杆菌属的Chryseobacterium massiliae细菌可单独保护幼体和成年斑马鱼、抵御感染；④ 另外9种来自于斑马鱼的微生物不具有单独的抗感染能力，但组合后可增强宿主对病原的抵抗力。

Mining zebrafish microbiota reveals key community-level resistance against fish pathogen infection
10-19, doi: 10.1038/s41396-020-00807-8

【主编评语】共生微生态的复杂性阻碍了对共生微生物抗感染机制的阐释。近期发表在ISME Journal的论文，利用斑马鱼和10种可培养微生物，阐释了共生微生物帮助宿主抵抗感染的2种机制，为研究复杂微生态定植抗性提供了可行的方法。（@周旸）

特定IBD药物可能与重症COVID-19风险相关

Gut[IF:19.819]

① 为比较不同IBD用药对COVID-19转归的影响，共纳入47个国家的1439名IBD患者 (平均44.1岁，51.4%为男性) ，其中112人罹患重症型COVID-19；② 相比于TNF拮抗剂单药疗法， 巯基嘌呤单药疗法、巯基嘌呤+TNF拮抗剂联合用药都与重症COVID-19风险增加相关；③ 使用氨基磺胺/柳氮磺胺吡啶与重症COVID-19风险增加相关，该风险显著高于TNF拮抗剂单药疗法组；④ IL-12/23和整合素拮抗剂类药物与TNF拮抗剂类似，都与COVID-19重症风险增加无显著相关性。

Effect of IBD medications on COVID-19 outcomes: results from an international registry
10-20, doi: 10.1136/gutjnl-2020-322539

【主编评语】不同的IBD治疗方式可能与患者罹患重症COVID-19的风险有关。Gut近期发表一项对于国际注册临床研究的数据分析研究，比较了不同IBD药物治疗策略对重症COVID-19患病风险的相关性，结果显示治疗IBD的多药物联用疗法和巯基嘌呤药物可能与重症COVID-19风险增加相关。该结果对于疫情期间选择IBD用药具有一定参考价值。（@周旸）

ACE2的多重作用或有助于开发新冠肺炎新疗法（观点）

Gastroenterology[IF:17.373]

① ACE2是SARS-CoV-2的受体，在肠壁表面的肠上皮细胞中具有高表达；② 肠道中，ACE2稳定氨基酸转运蛋白B0AT1的表达，从而控制氨基酸摄取；③ SARS-CoV-2病毒通过下调肠道中的ACE2，促进肠漏症候群的发生、升高血浆中细菌脂多糖和/或肽聚糖含量、改变肠道微微生态结构并恶化全身炎症；④ 靶向调控RAS信号通路有可能改善COVID-19患者预后，具体方法包括抑制ACE、通过提供rhACE2来增加肠道ACE2、以及引入表达ACE2的工程细菌等。

The Role of Angiotensin Converting Enzyme 2 (ACE2) in Modulating Gut Microbiota, Intestinal Inflammation, and Coronavirus Infection
10-29, doi: 10.1053/j.gastro.2020.07.067

【主编评语】ACE2是新冠病毒入侵人体细胞的主要受体，但该蛋白在肠道微生态、肠道炎症调控中也具有重要功能。Gastroenterology杂志近期发表观点文章，通过总结ACE2在肠道中的作用，提出了SARS-CoV-2影响肠道微生态、肠道上皮的机制假说。该潜在机制有助于深入了解SARS-CoV-2致病性，并有望用于开发新疗法。（@周旸）

Nature：细菌和噬菌体之间的“军备竞赛”（综述）

Nature[IF:42.778]

① 细菌进化出多种抗噬菌体防御机制，而噬菌体也产生相应规避机制；② 细菌通过修饰受体蛋白、产生外膜小泡等机制阻断噬菌体的吸附，同时噬菌体也通过受体结合蛋白突变、分泌解聚酶等重新识别并入侵细菌；③ 细菌限制-修饰系统和CRISPR–Cas系统可降解噬菌体基因组，噬菌体通过核酸修饰等方式进行抵御，甚至利用CRISPR获得生存优势；④ 细菌存在顿挫感染机制、二次感染排除机制、基因组“防御岛”以及小分子抑制物，可限制噬菌体的进一步感染。

The arms race between bacteria and their phage foes
02-15, doi: 10.1038/s41586-019-1894-8

【主编评语】阐释细菌-噬菌体的抵御-抗抵御机制有助于深入阐释微生态的微生物互作。Nature发表的这篇综述系统性回顾了细菌中的各种抗噬菌体系统，同时总结了噬菌体相应的规避机制，有助于对共生微生态中细菌-病毒互作模式形成总体概念。（@周旸）

Cell子刊：挖掘肠道微生态中的“暗物质”——未知噬菌体

Cell Host and Microbe[IF:15.923]

① 从美国和孟加拉国的多个地点分离出27株多形拟杆菌噬菌体，分为α、β、γ集群；② 新分离的噬菌体与序列已知的4株多形拟杆菌噬菌体不同，噬菌体共享家族基因（phams）分析表明至少有一类crAss样噬菌体的宿主为拟杆菌；③ 现有肠道微生态宏基因组数据中，也存在相关的多形拟杆菌噬菌体序列，它们不编码整合酶，是烈性噬菌体；④ 在α集群中发现了可能与感染细菌宿主相关的phams，但在样本数少的β、γ集群中未发现。

Bacteroides thetaiotaomicron-Infecting Bacteriophage Isolates Inform Sequence-Based Host Range Predictions
07-10, doi: 10.1016/j.chom.2020.06.011

【主编评语】肠道噬菌体是肠道微生态的重要组成部分，但是收到的关注较少。Cell Host and Microbe近期发表研究，通过分离27株多形拟杆菌噬菌体以及基因组分析，发现了在人肠道宏基因组中广泛存在的但未被解析的噬菌体群体，及其感染细菌的相关基因，为研究肠道噬菌体建立的一种可借鉴的方法。（@周旸）

Cell子刊：研究宿主-微生物互作的深度学习资源

Cell Host and Microbe[IF:15.923]

① 新构建的资源工具包中包括机器学习、生物信息学方法以及一个大型聚糖数据库，可利用聚糖中存在的进化信息深入了解聚糖介导的宿主-微生物相互作用；② 使用自然语言处理技术开发的针对聚糖的深度学习模型，在19,299种聚糖数据集上进行了训练，可用于预测聚糖功能；③ 这些模型可用于预测聚糖的免疫原性和细菌菌株的致病性，还可通过分子模拟研究聚糖介导的免疫逃逸；④ 聚糖比对方法可用来分析细菌病原体荚膜多糖中决定毒力的聚糖基序。

Deep-Learning Resources for Studying Glycan-Mediated Host-Microbe Interactions
10-28, doi: 10.1016/j.chom.2020.10.004

【主编评语】细菌聚糖是介导宿主-细菌互作的重要分子。Cell Host and Microbe近期发表方法学文章，介绍了一种基于机器学习的细菌聚糖研究方法，可以用于鉴别和研究与细菌免疫原性、致病性、免疫逃逸等相关的聚糖基序，有助于拓展对于宿主-细菌互作进化模式的研究。（@周旸）

肠道微生态定义蜜蜂的社群身份

Science Advances[IF:13.116]

① 蜜蜂依赖特有的表皮碳氢化合物（CHC）来辨别不同社群，但是亲缘关系高度相似的不同蜂群间CHC有显著差异；② 两个不同蜂群的蜜蜂交叉培养、姐妹蜜蜂饲养在不同蜂群的实验表明，识别巢友的CHC很大程度上受群体共享的非基因因素决定；③ 蜂群内共享的肠道菌群，对蜜蜂CHC谱具有决定性影响；④ 单菌接种和行为测试实验表明，共生菌而不是机会致病菌赋予了蜜蜂产生和感知巢友CHC的能力；⑤ 蜜蜂体内的宿主-微生物互作对蜜蜂社群行为具有重要影响。

The gut microbiome defines social group membership in honey bee colonies
10-14, doi: 10.1126/sciadv.abd3431

【主编评语】基因高度相似蜂群间的巢友识别模式一直缺乏定论。Science Advances近期发表动物研究，发现同一蜂群内共享的肠道微生物很可能是影响蜂群识别的重要因素。该结果表明宿主-微生态互作对宿主的行为具有重要影响，值得参考。（@周旸）

感谢本期日报的创作者：szx，白蓝木，Unbroken，周旸，大月半，Jack Chen，周云燕

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