Nature：如何做一篇肠道菌群免疫的顶级文章
本文转载自“科研小榴莲”，己获授权。
今天小榴莲和大家一起探讨一篇17年十一月份发表在Nature的文章。
在西方以及中国部分地区高盐饮食是一种非常普遍的现象，高盐饮食已经成为高血压以及心血管疾病的一个重要诱因。以往的研究中，研究人员主要把精力放在探究肾脏、交感神经系统以及脉管系统上，可是近年来有关免疫系统在高血压的发生发展过程中扮演重要角色屡见报道。
一、提出一个好的科学问题
一个好的idea决定了一篇文章的档次。那么这篇nature是如何找到它要解决的问题的呢？大家不难看出无论是固有免疫系统还是适应性免疫系统都可以通过不同的途径来影响高血压，据最近相关报道，高盐环境可以通过促进Th17细胞的增殖来影响到高血压的发生发展。（如下图所示, HSD：high salt diet，高盐饮食；EAE：实验性变态性脑炎。小榴莲标注的实线部分都有相关文献报道）
肠道菌群能够通过影响很多免疫细胞进而影响免疫系统已经成为共识，那么这篇文章的研究者就提出了他的问题，高盐饮食会不会通过影响肠道菌群来影响免疫系统进而影响到高血压的发生发展呢？如果这种影响存在，高盐饮食又是通过影响哪些肠道菌群来发挥作用？
二、具体落实找到合适的研究目标
通过从高盐饮食组和正常饮食组的小鼠粪便中提取细菌的基因组进行测序，研究者筛选到了八种在高盐条件下明显下调的菌群。并通过Adaboost算法根据这八类菌群的权重以及丰度来计算预测未知条件的小鼠是来自高盐饮食组还是正常饮食组，92％的预测精度再次说明这八类菌群的可信度（B图)！并对这八类菌群进行验证！选择出Lactobacillus作为进一步的研究对象 ！
三、在EAE以及盐敏感型高血压小鼠模型中检测Lactobacillus的影响并对这一现象做出解释
研究表明Lactobacillus能够代谢色氨酸并将其转变为吲哚-3-乳酸，体外实验表明吲哚-3-乳酸可以抑制促炎症细胞Th17细胞的增殖。在高盐饮食下 Lactobacillus 的含量急剧下降，因此缺乏足够的吲哚-3-乳酸来调控抑制Th17细胞，进而加重EAE或盐敏感型高血压。
四、临床实验提升档次
作者对比了健康的志愿者高盐饮食前后血压变化情况，外周血中Th17细胞的含量，以及粪便中Lactobacillus的变化来进一步作证上述的研究结论。
最后画一张图
稍微总结下本文的研究思路：
第一步
确定一个实验变量（饮食、抗生素、放化疗药物等）
第二部
肠道菌群基因组测序寻找目标菌种
第三部
寻找Pathogenic factor(哪些免疫因子或免疫细胞变化了？)
第四部
菌群影响免疫系统的机制解释（免疫细胞表面受体直接识别细菌？代谢产物变化的影响？或者其他？）
第五步
通过小鼠模型来验证目标菌种以及Pathogenic factor的影响
第六步
临床样本分析或实验
Reference
Wilck, N., et al. (2017). "Salt-responsive gut commensal modulates TH17 axis and disease." Nature 551(7682): 585-589.
猜你喜欢
写在后面
为鼓励读者交流、快速解决科研困难，我们建立了“宏基因组”专业讨论群，目前己有国内外100+ PI，1000+ 一线科研人员加入。参与讨论，获得专业解答，欢迎分享此文至朋友圈，并扫码加主编好友带你入群，务必备注“姓名-单位-研究方向-职称/年级”。技术问题寻求帮助，首先阅读《如何优雅的提问》学习解决问题思路，仍末解决群内讨论，问题不私聊，帮助同行。
学习16S扩增子、宏基因组科研思路和分析实战，关注“宏基因组”