今日Nature：用工程菌调控免疫细胞，或可改善自身免疫病 | 热心肠日报
今天是第2616期日报。
Nature：产乳酸的工程菌或可调控免疫细胞，改善自身免疫疾病
Nature[IF:64.8]
① 鉴定出树突状细胞（DC）限制自身免疫病理的一个负反馈调节环路；② 活化的DC等免疫细胞产生的乳酸可通过转录因子HIF-1α介导的机制，上调NDUFA4L2（线粒体呼吸链复合体I的一个亚基）的表达；③ NDUFA4L2通过限制DC中的线粒体活性氧生成，抑制DC中的XBP1驱动的转录模块，从而限制自身反应性致病T细胞分化；④ 开发一种工程益生菌，它能通过产生乳酸，激活肠道DC的HIF-1α-NDUFA4L2信号，减轻由T细胞驱动的小鼠实验性自身免疫性脑脊髓炎。
Lactate limits CNS autoimmunity by stabilizing HIF-1α in dendritic cells
08-09, doi: 10.1038/s41586-023-06409-6
【主编评语】树突状细胞（DC）在自身反应性致病T细胞的发育和活化过程中发挥作用，是治疗自身免疫性疾病的潜在靶点。Nature最新发表的一项研究，采用单细胞和常规转录分析以及代谢分析，结合基因突变小鼠模型，探究了自身免疫中的DC调控机制，发现DC产生的乳酸可通过活化HIF-1α-NDUFA4L2信号，限制由DC介导的致病性T细胞自身反应，并通过构建产乳酸的工程益生菌，在实验性自身免疫性脑脊髓炎（EAE）小鼠模型中调控DC功能，从而减轻大脑神经炎症。（@mildbreeze）
益生菌和菌株的组合或能缓解肠易激综合征（荟萃分析）
Gastroenterology[IF:29.4]
① 纳入82项符合条件的试验，包含10332例患者，只有24项随机对照试验具有低偏倚风险；② 对于整体症状，有中度确定性的证据表明埃希氏杆菌有益，乳杆菌与植物乳杆菌299V有益具有低确定性，联合益生菌LacClean Gold S、Duolac 7s和芽孢杆菌有益的确定性极低；③ 对于腹痛，酿酒酵母I-3856和双歧杆菌有益具有低确定性，联合益生菌乳杆菌、酵母和芽孢杆菌有益的确定性极低；④ 对于腹胀，联合使用益生菌和芽孢杆菌有益的确定性极低。
Efficacy of Probiotics in Irritable Bowel Syndrome: Systematic Review and Meta-analysis
08-02, doi: 10.1053/j.gastro.2023.07.018
【主编评语】虽然已有研究报道益生菌可以缓解肠易激综合征（IBS），但益生菌种类和菌株的不同以及报告终点的差异，使得不同情况下应该优先使用哪种益生菌仍未确定。Gastroenterology近期发表的研究更新了之前的荟萃分析，发现一些益生菌或菌株的组合可能对IBS有益，并且不会增加出现任何不良事件的相对风险。（@RZN）
瑞金医院：补充副干酪乳杆菌可缓解帕金森病部分症状
Food and Function[IF:6.1]
① 纳入128例帕金森病患者，随机分为每日副干酪乳杆菌Shirota菌株（LcS）干预组或安慰剂组，持续12周，在基线和12周后收集粪便和血液样本，并记录基本临床特征；② LcS干预显著缓解患者的便秘相关症状和非运动症状；③ LcS组和安慰剂组的菌群或粪便代谢物组成无显著变化；④ 组间几个分类群丰度存在差异，与基线和安慰剂组相比，LcS组中乳杆菌丰度增加；⑤ 与安慰剂组相比，LcS组L-酪氨酸浓度在粪便中显著降低，在血浆中则增加。
Effect of Lacticaseibacillus paracasei strain Shirota supplementation on clinical responses and gut microbiome in Parkinson's disease
07-12, doi: 10.1039/D3FO00728F
【主编评语】帕金森病（PD）是一种常见的神经退行性疾病，其特征是运动问题和一系列非运动症状。微生物治疗可能是治疗PD的有效方法。然而，目前仍然缺乏益生菌补充对运动和非运动症状的影响的综合分析，其治疗作用的机制也还未知。上海交通大学医学院附属瑞金医院肖勤和钱逸维与团队在Food and Function上发表研究，发现虽然补充副干酪乳杆菌Shirota不会引起肠道菌群的重大改变，但益生菌在控制PD患者的便秘和其他非运动症状方面效果良好。（@RZN）
徐健+姚粟+崔云龙iMeta：基于拉曼组原理的益生菌单细胞质检技术
iMeta[IF:N/A]
① SCIVVS可实现平均高达93％的鉴定准确率，并精准量化细胞活力、代谢活力以及细胞异质性；② 同时，针对乳酸杆菌、双歧杆菌或链球菌等不同种益生菌，均能产出高质量的单细胞基因组，从而完成精准溯源；③ SCIVVS比传统方法快20倍，而成本仅为传统方法的1/10，能自动化、一站式地完成产品中每个物种的细胞活力、细胞异质性测量；④ SCIVVS是一种新的技术标准，可以支撑现有益生菌和其他活细胞产品的质检、过程监测以及知识产权保护。
Single-cell rapid identification, in situ viability and vitality profiling, and genome-based source-tracking for probiotics products
05-25, doi: 10.1002/imt2.117
【主编评语】中国科学院青岛生物能源与过程研究所徐健团队、中国食品发酵工业研究院姚粟团队和青岛东海药业有限公司崔云龙团队在iMeta发表研究，研发了一种免培养、单细胞水平、表型组-基因组结合的策略，称为单细胞鉴定、原位活力和活性检测以及溯源（SCIVVS），用于快速评估益生菌产品的质量；并验证了自动化采集的SCIVVS一体化工作流程，整个过程除测序外只需五个小时就可以完成质检。（@刘永鑫-农科院-宏基因组）
中农大：肠球菌如何促进多种微生物感染？（综述）
Trends in Microbiology[IF:15.9]
① 医疗因素、饮食状况、易感人群和肠球菌的致病性促进肠球菌在宿主中的增殖；② 肠球菌促进多种病原体的定植、发生和持续存在，其机制包括：促进生物体代谢的交叉喂养、免疫逃避、形成生物膜、上调毒力和获得耐药性降低抗菌药疗效；③ 肠球菌介导的多种微生物感染常与较差的临床结局和较高的死亡率相关；④ 多靶点或联合疗法通过同时靶向致病菌和肠球菌，减轻或消除致病中介和致病微生物，或是有前景的治疗混合微生物感染的替代策略。
Enterococci facilitate polymicrobial infections
08-06, doi: 10.1016/j.tim.2023.07.010
【主编评语】肠球菌是人类和动物肠道微生物群中普遍存在的成员，也是最重要的医院微生物之一。由于其机会致病性，肠球菌被称为病原菌，并在多种多种微生物感染中发挥决定性作用。中国农业大学朱奎教授团队在Trends in Microbiology发表最新综述，总结肠球菌感染的特征、促进其生长的因素以及肠球菌相关多种微生物感染的部位和类型，并讨论了此类感染潜在的干预方法，为针对多种微生物感染的新疗法的发现和开发提供了线索。（@RZN）
中山大学：微生物组+科赫法则解释疾病与病原体因果
Microbiome[IF:15.5]
① 分析白肌综合征(WMS)的拟穴青蟹血淋巴中的菌群，其中气单胞菌属、不动杆菌属、希瓦氏菌属、Chryseomicrobium属、微小杆菌属、弧菌属、黄杆菌属及Kurtzmaniella属是WMS指示菌属；② 从健康和疾病青蟹的血淋巴和肌肉中分离23种细菌和14种真菌；③ 筛选出6种既为指示菌又可从分离中获得的菌株进行回归感染实验，发现均能独立引发WMS，而不满足任一筛选条件的菌株则不能；④ 结合微生物组学与科赫假说有助于确定多病原体-单一疾病中的致病因素。
Integration of microbiome and Koch’s postulates to reveal multiple bacterial pathogens of whitish muscle syndrome in mud crab, Scylla paramamosain
07-20, doi: 10.1186/s40168-023-01570-6
【主编评语】这是发表在Microbiome上的一份工作，由中山大学的何建国团队完成。他们通过对白肌综合征(WMS)的拟穴青蟹进行菌群分析，鉴定疾病指示菌，又通培养组学获得疾病组织中的细菌和真菌。通过结合微生物组和培养组学，基于科赫法则对两者鉴定的菌株进行了回归感染实验验证，从而解释疾病的致病病原体。（@Johnson）
牙龈卟啉单胞菌的前噬菌体分析
Microbiome[IF:15.5]
① 前噬菌体在牙龈卟啉单胞菌（Pg）中很常见，具有基因组多样性，编码的基因可能改变Pg生态学潜力；② 这些噬菌体序列是Pg中普遍存在的CRISPR-Cas防御系统的靶标，同时Pg还编码其他非CRISPR的防御系统；③ 前噬菌体和候选抗噬菌体防御系统是Pg菌株水平多样性和物种泛基因组的重要组成部分；④ Pg模式菌株携带的噬菌体在培养中具有活性，并在肉汤培养物中产生细胞外病毒颗粒。
Phages are unrecognized players in the ecology of the oral pathogen Porphyromonas gingivalis
07-25, doi: 10.1186/s40168-023-01607-w
【主编评语】这是发表在Microbiome上的一份工作，作者针对口腔病原菌牙龈卟啉单胞菌（Pg）暂未研究的噬菌体进行了基因组预测分析，他们发现Pg菌的基因组上普遍存在前噬菌体序列，并存在多样性。前噬菌体携带的基因功能可能参与Pg菌的生态竞争和相互作用。前噬菌体与Pg菌自身的抗噬菌体防御系统（CRISPR、限制性修饰系统等）存在军备竞赛，它们的多样性是Pg菌株水平多样性和物种泛基因组的主要贡献者。他们还通过Pg模式菌株验证了前噬菌体可以在培养条件下被诱导获得生物活性，并在细菌胞外产生病毒颗粒。（@Johnson）
口腔鳞癌患者治疗前后唾液菌群分析
Microbiome[IF:15.5]
① 纳入99名口腔鳞状细胞癌（OSCC）治疗前、28名OSCC治疗后患者和101名对照者，收集其全唾液样本并分析菌群；② 在基线时，OSCC患者表现出较高的零半径操作分类单元 （zOTU）相对丰度，且zOTU被分类为咽峡炎链球菌、缺陷营养不良菌和具核梭杆菌；③ 与健康对照相比，OSCC患者的唾液菌群具有显著差异且潜在致病菌的丰度更高；④ OSCC治疗导致唾液菌群α多样性显著下降、变异性增加，且菌群与治疗前和健康对照显著不同。
Salivary microbiome profiles of oral cancer patients analyzed before and after treatment
08-05, doi: 10.1186/s40168-023-01613-y
【主编评语】口腔鳞状细胞癌（OSCC）的治疗导致口腔出现新生态环境，可能会引起口腔菌群的变化。近日，发表在Microbiome上的这篇文章，研究OSCC患者治疗前后唾液菌群特征发生的变化，并与健康对照的特征进行比较，获得了有关OSCC患者唾液菌群的新信息，以改善OSCC患者的善后护理。（@圆圈儿）
NLRP3炎症小体及肠道菌群失调介导了HIV感染与缺血性中风的关联（综述）
Trends in Neurosciences[IF:15.9]
① 缺血性中风是HIV感染的常见并存病，HIV感染患者的缺血性中风结局更严重，中风后康复较慢；② 肠道菌群和中枢神经系统之间存在双向关联，受到HIV及缺血性中风的影响，而NLRP3炎症小体在菌群-肠-脑轴中发挥关键的介导作用；③ HIV感染导致肠道菌群失调并激活NLRP3炎症小体，增加并存病和感染的易感性；④ 肠道菌群的变化可能影响中风的严重程度，维持肠道内稳态或可提升治疗缺血性中风的疗效，阻断NLRP3炎症小体或可预防中风后的神经退行。
The NLRP3 inflammasome and gut dysbiosis as a putative link between HIV-1 infection and ischemic stroke
06-15, doi: 10.1016/j.tins.2023.05.009
【主编评语】Trends in Neurosciences上发表的一篇综述，HIV感染患者常见缺血性中风，机制上，NLRP3炎症小体及肠道菌群失调可能通过菌群-肠-脑轴介导了HIV感染与缺血性中风的关联，靶向阻断NLRP3炎症小体及维持肠道菌群稳态或可改善缺血性中风后的结局。（@aluba）
自动碳水化合物活性酶和底物注释数据库dbCAN2更新
Nucleic Acids Research[IF:14.9]
① 自动注释碳水化合物活性酶和底物的在线工具dbCAN2更新为dbCAN3，更新内容如下；② dbCAN-sub可作为HMM数据库用于CAZyme亚家族水平的底物预测；③ 可根据多糖利用位点与dbCAN-PUL数据库已知糖亚型搜索，预测CAZyme基因簇（CGC）水平的底物；④ 考虑所有从dbCAN-sub预测底物的CAZymes进行CGC水平的底物预测；⑤ 改进了数据浏览和底物预测结果可视化；⑥ dbCAN3预计每年更新一次，以使用最新的CAZy数据库。
dbCAN3: automated carbohydrate-active enzyme and substrate annotation
05-01, doi: 10.1093/nar/gkad328
【主编评语】这是发表在Nucleic Acids Research上的一份工作，美国内布拉斯加大学团队发表最新研究更新了dbCAN2数据库 ( https://bcb.unl.edu/dbCAN2/），主要更新内容集中于多糖底物预测功能：1) 基于dbCAN-sub的CAZyme底物预测；2）基于dbCAN-PUL搜索和dbCAN-sub多数投票的CGC底物预测。dbCAN数据库于2012年建立，于2022年更新为dbCAN2。（@Johnson）
感谢本期日报的创作者：mildbreeze，RZN，accepted，刘永鑫-农科院-宏基因组，阿当，WK红叶，湖人总冠军，圆圈儿，DM