高分综述系统总结：塑造婴幼儿肠道菌群的3大类因素 | 热心肠日报

今天是第1719期日报。

出生后，哪些因素在影响婴儿肠道菌群的形成？（综述）

FEMS Microbiology Reviews[IF:13.92]

① 早期的肠道菌群发育，受多种微生物生态学相关因素的影响；② 肠内初期定植的细菌主要源自垂直传递（母亲的阴道、皮肤、口腔、肠道和母乳）和水平传播（兄弟姐妹、宠物、环境和饮食）；③ 菌群的演化持续受到肠道环境中的非生物因素的影响，如氧含量、pH和转运时间，抗生素可间接改变肠内的氧和硝酸盐水平；④ 随着菌群增多，细菌可用的肠内营养素（母乳寡糖、膳食多糖和宿主黏蛋白等）以及细菌间的生态位竞争和互养，对菌群的影响愈加明显。

Settlers of our inner surface – Factors shaping the gut microbiota from birth to toddlerhood
01-11, doi: 10.1093/femsre/fuab001

【主编评语】出生后的头几年是肠道菌群建立和发育的关键时期，FEMS Microbiology Reviews近期发表的综述，从生态学的角度，主要从3个方面介绍了影响肠道菌群早期演化的因素，推荐专业人士参考。（@mildbreeze）

Cell子刊：生命早期粘膜发育与菌群互作，口腔肠道大不同？

Cell Host and Microbe[IF:15.923]

① 新生小鼠口腔上皮定植大量细菌，断奶后下降直至成年，菌群多样性和组成的动态变化均与肠道不同；② 中性粒细胞通过IL-17-γδT17、菌群依赖方式，被临时募集到新生小鼠口腔上皮细胞；③ 新生小鼠口腔粘膜上皮出现菌群依赖的结构变化，上皮增厚、角化程度加深，通透性降低；④ 新生小鼠口腔上皮细胞和成年相比，更替率较慢，并有着独特的转录组特征；⑤ 新生小鼠唾液分泌增加、减少口腔菌群，反之口腔细菌诱导唾液抗菌成分表达。

Maturation of the neonatal oral mucosa involves unique epithelium-microbiota interactions
01-06, doi: 10.1016/j.chom.2020.12.006

【主编评语】新生儿菌群与粘膜的互作对机体、组织的成熟以及成年后的健康影响深远。Cell Host & Microbe发表文章，对新生小鼠口腔粘膜的成熟和菌群的互作沿时间线进行了描述。口腔粘膜上皮细胞的发育和菌群的变化在很多方面都与肠道不同，但研究尚少，非常值得关注。（@solo）

Nature子刊：新生儿期使用抗生素或影响男孩生长

Nature Communications[IF:12.121]

① 纳入芬兰12422名没有遗传病或重大慢病的足月单胎儿；② 新生儿期（出生14天内）使用抗生素（包括无感染的经验性用药），与男孩（而非女孩）6岁前体重和身高的生长缓慢相关，这一发现在德国母婴队列中验证；③ 但新生儿期之后使用抗生素，与儿童BMI升高显著相关；④ 新生儿期使用抗生素与肠道菌群的显著变化相关，双歧杆菌丰度和多样性的降低可持续至2岁；⑤ 移植使用抗生素的新生儿的粪菌，会造成雄性（而非雌性）小鼠生长受损。

Neonatal antibiotic exposure impairs child growth during the first six years of life by perturbing intestinal microbial colonization
01-26, doi: 10.1038/s41467-020-20495-4

【主编评语】Nature Communications近期发表了来自芬兰西南部出生队列（SFBC）的一项研究，通过分析超过1.2万名儿童从出生至6岁的数据以及动物实验发现，新生儿期使用抗生素可能伴随长期的肠道菌群紊乱，可能导致男孩生长减缓，而在新生儿期之后使用抗生素则与儿童BMI增加相关。（@mildbreeze）

Nature子刊：分析微生物基因组群体内遗传多样性的软件inStrain

Nature Biotechnology[IF:36.558]

① inStrain软件使用了样本中组装的基因组和完整的短读长比对信息，并考虑了主要和次要等位基因信息；② 基于模拟样本评估，与现有的工具比较（StrainPhlan、dRep、MIDAS），它能更精确的对基因组进行比较，并评估基因组的多样性；③ 应用于来自同一个重症监护室的160名早产儿的1163个数据中，双胞胎与无血缘关系的新生儿相比，共享更多的菌株、噬菌体或质粒；④ 剖宫产的婴儿与正常分娩的婴儿相比，感染的克雷伯氏菌拥有更高的核苷酸多样性。

inStrain profiles population microdiversity from metagenomic data and sensitively detects shared microbial strains
01-18, doi: 10.1038/s41587-020-00797-0

【主编评语】同一物种共存的微生物细胞往往表现出遗传变异，可影响从营养偏好到致病性的表型。在这里，作者介绍了inStrain这个程序，该程序使用宏基因组配对读长来分析整个基因组中的种群内遗传多样性（微生物多样性），并以一种具有微生物多样性意识的方式比较菌群，从而大大提高了以现有方法为基准的基因组比较的准确性。inStrain可以应用于任何宏基因组数据集，以进行微观多样性分析和严格的菌株比较。（@刘永鑫-中科院-宏基因组）

人肠道中的产孢菌群（综述）

Gut Microbes[IF:7.74]

① 产孢微生物是人体肠道菌群组成的一部分，与人体健康、疾病密切相关；② 成年人肠道中的产孢菌群以厚壁菌门下的梭菌科、毛螺菌科、芽孢杆菌科为主要代表，瘤胃球菌属中也有潜在的产芽孢菌；③ 婴幼儿肠道中的产孢菌群主要来源于外部环境，且产孢菌群的发展与年龄、分娩方式、抗生素使用情况、胎龄、及喂养方式有关；④ 母乳中的产孢微生物较少，但在特定条件下有污染蜡状芽孢杆菌的风险，而配方奶粉生产加工过程中则容易受到产孢微生物污染。

The Sporobiota of the Human Gut
01-07, doi: 10.1080/19490976.2020.1863134

【主编评语】芽孢是一些厚壁菌门细菌形成的一种坚硬的休眠体，能够抵抗不良外部环境。产生芽孢的细菌是人肠道菌群的重要组成部分，统称为产孢菌群（Sporobiota）。Gut Microbes近期发表的综述文章对此进行了详细介绍，值得专业人士关注。（@mildbreeze）

张红萍+王金锋：口腔菌群助力识别妊娠糖尿病

Journal of Genetics and Genomics[IF:5.065]

① 妊娠糖尿病（GDM）患者的两种口腔样本（唾液和牙菌斑）的菌群，与牙周炎或龋病患者的口腔菌群表现出显著差异；② GDM与牙周炎之间可能的关系可能与链球菌属和韦荣球菌属的丰度降低有关，就菌群的变化而言，GDM与龋病之间几乎没有关系；③ 利用口腔菌群中的细菌生物标志物，构建了基于支持向量机和随机森林算法的GDM分类模型；④ 唾液或牙菌斑中的某些细菌可以有效区分GDM孕妇和健康孕妇。

The Oral Microbiome of Pregnant Women Facilitates Gestational Diabetes Discrimination
01-20, doi: 10.1016/j.jgg.2020.11.006

【主编评语】Journal of Genetics and Genomics近期发表了温州市人民医院张红萍、中科院北京生命科学研究院王金锋与研究团队的文章，报道了妊娠期糖尿病（GDM）特征性口腔菌群以及通过口腔微生物对患病孕妇的鉴别。该研究将口腔菌群作为生物标志物，开发了一种识别妊娠糖尿病的策略。研究分析了GDM孕妇的唾液和牙菌斑菌群，比较了它们与牙周炎和龋病口腔菌群变化的区别，识别了GDM特征细菌类别，并构建了准确率在80%以上的多个机器学习模型以区分健康与疾病孕妇。研究结果为未来利用口腔微生物开发无创和家庭快速检测试剂盒奠定了基础。（@刘永鑫-中科院-宏基因组）

抗病毒治疗可改善非肝硬化丙肝患者的肠道菌群

Hepatology[IF:14.679]

① 纳入65名接受直接作用的抗病毒药物（DAA）治疗的丙肝患者，共有7种不同的DAA组合（主要是索非布韦及雷迪帕韦）；② 所有接受DAA治疗患者均达到了持续病毒学应答（SVR），从治疗前到完成24周/48周的SVR（SVR24/48）期间，患者的肠道菌群α-多样性非显著性地增加；③ 治疗期间，仅在无肝硬化的患者中表现出肠道菌群α-多样性的显著增加，且仅在无肝硬化的患者中可观察到SVR诱导的菌群群落结构差异。

Eradication of chronic HCV infection: improvement of dysbiosis only in patients without liver cirrhosis
01-07, doi: 10.1002/hep.31700

【主编评语】丙肝患者的肠道菌群发生变化。来自Hepatology上发表的一项纵向队列研究结果，发现抗病毒治疗在诱导丙肝患者达到持续病毒学应答的同时，可诱导肠道菌群的多样性及组成发生变化，但这种变化仅发生在无肝硬化的患者中。（@szx）

军事医学科学院：环境噪音扰乱菌群-肠-脑轴，可促进老年痴呆

Journal of Neuroinflammation[IF:5.793]

① 慢性噪声使早发性阿尔茨海默（EOAD）模型小鼠的菌群多样性下降，菌群模式改变，Muribaculaceae相对丰度降低、拟杆菌科增多；② 慢性噪声改变菌群的磷脂和半乳糖代谢等功能通路，伴随肠道氧化/抗氧化系统失衡和系统性低度炎症；③ 慢性噪声降低肠道和大脑海马区的紧密连接蛋白水平，升高血清炎症介质；④ 这些变化与小鼠的神经病理恶化相关；⑤ 噪声暴露损害了菌群-肠-脑轴中的氧化-炎症-屏障稳态，加重了遗传易感个体的EOAD进程。

Environmental noise stress disturbs commensal microbiota homeostasis and induces oxi-inflammmation and AD-like neuropathology through epithelial barrier disruption in the EOAD mouse model
01-06, doi: 10.1186/s12974-020-02053-3

【主编评语】中国军事医学科学院崔博团队近期在Journal of Neuroinflammation发表研究，发现在遗传易感的阿尔茨海默病小鼠模型中，慢性环境噪音暴露会扰乱菌群-肠-脑轴的氧化-炎症-屏障稳态，加剧阿尔茨海默疾病进展。（@mildbreeze）

Science: 巨噬细胞代谢编程vs.沙门氏菌毒力编程

Science[IF:41.845]

① 采用代谢谱、互作转录组研究宿主代谢产物调节巨噬细胞（MΦ）内鼠伤寒沙门氏菌（S. Tm）的生活轨迹；② 整体调节子分析显示S. Tm可感知MΦ代谢状态改变。MΦ糖酵解受到抑制导致SPI-2毒力岛调节子下调、影响病菌细胞内存活；③ MΦ代谢产物琥珀酸诱导病菌SPI-2毒力岛、效应蛋白表达、产生抗菌抗性；④ S. Tm在琥珀酸添加培养条件下更易存活；⑤ 体内、体外实验均显示S. Tm吸收琥珀酸的转运蛋白受损，其毒力、细胞内存活力也随之下降。

Host succinate is an activation signal for Salmonella virulence during intracellular infection
01-22, doi: 10.1126/science.aba8026

【主编评语】Science近期发表的文章，研究鼠伤寒沙门氏菌侵入巨噬细胞后如何利用其代谢的改变，特别是琥珀酸的产生作为信号激活其毒力表达、产生抗菌抗性、增强自身生存能力。此种模式可能是很多病菌成功感染宿主细胞的利器。（@solo）

感谢本期日报的创作者：菌菌君，lzm，老杰克，刘永鑫-中科院-宏基因组，szx，吴芹，solo

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