过去的一年里，全球肠道领域的研究成果颇丰，取得了许多令人瞩目的进展。2025年肠道大会之际，我们基于《热心肠日报》中收录的2024年5月以来的一年期间（2024年5月1日至2025年4月30日）发表的肠道相关领域论文，进行了多维度评选，形成了《热心肠日报》2024-2025年度榜单。
此次榜单评选涵盖了3294篇发表在320个不同期刊上的研究文献，累计影响因子达到66503.6，平均影响因子为20.2。其中，发表在Cell、Nature、Science上的文章有193篇，发表在医学顶刊NEJM、Lancet、JAMA、BMJ上的文章有54篇。
本榜单仅代表热心肠研究院基于自身数据所做的优选，可能存在主观因素干扰等不足，仅供参考。欢迎在文末留言提出批评、建议和意见。
Nature Reviews Microbiology[IF:103.3]
① 主要话题：本文系统探讨昆虫与有益细菌共生关系的起源机制与功能多样性。② 功能多样性：共生菌通过提供必需氨基酸、维生素等营养代谢（如半翅目植食性昆虫）、分泌解毒酶（如咖啡果小蠹共生菌降解咖啡因）、合成防御化合物（如甲虫共生菌产抗菌聚酮类）三大机制扩展宿主生态位。③ 共生定位模式：共生菌定殖模式与功能相关，胞外共生（肠道/体表器官）多参与营养与防御（如蜜蜂肠道菌降解果胶），胞内共生（如蚜虫Buchnera）多演化自病原体并伴随基因组简化。④ 进化起源路径：系统发育分析显示，胞内共生菌集中于γ-变形菌门和拟杆菌门，其祖先可能通过III型分泌系统入侵宿主细胞后逐步转化为互利关系。⑤ 动态共生策略：水平传播共生体系（如缘蝽Caballeronia）通过环境筛选保持功能灵活性，而垂直传播体系（如蚜虫Buchnera）易因基因组退化限制宿主生态适应潜力。⑥ 宿主调控机制：昆虫演化出特化共生器官（如甲虫肠道隐窝）、免疫调节（如自噬控制胞内菌密度）和发育整合（如象甲蛹期清除共生菌）等多层次调控策略。⑦ 研究局限展望：当前认知集中于6大昆虫目，需建立实验模型解析共生关系动态演化，并结合野外研究验证实验室结论的生态相关性。
Origin and function of beneficial bacterial symbioses in insects
03-27 , doi: 10.1038/s41579-025-01164-z
Nature Reviews Immunology[IF:60.9]
① 本文探讨了将自然共生微生物和病原体整合到实验小鼠模型中的必要性及其对免疫学和疾病研究的意义；② 传统实验室小鼠由于微生物群多样性受限，不能完全模拟人类的免疫系统和疾病反应，而自然微生物群小鼠通过接触复杂微生物环境具有更高的免疫细胞数量和活化状态，展现出更接近人类的免疫特征；③ 文章介绍了多种模型，包括野生化模型、野生菌群移植模型和与宠物店小鼠共养模型、用特定病原体贯序感染实验室小鼠等，这些方法分别在免疫细胞活性、代谢疾病保护和疫苗效力研究中显示了优势；④ 自然微生物群小鼠模型在基础免疫学、宿主-病原体互作、疾病发病机制等方面有重要应用价值，例如为过敏、疫苗效力、代谢疾病相关研究提供了新发现；⑤ 自然微生物群模型更能反映药物毒性和免疫治疗的临床反应，有助于减少药物开发失败率；⑥ 尽管面临模型标准化、设施要求和研究成本等挑战，这些模型能够推动疾病机制研究和临床转化。
Integrating natural commensals and pathogens into preclinical mouse models
2024-11-19 , doi: 10.1038/s41577-024-01108-3
Nature[IF:48.5]
① 这项研究发现了能在小鼠肠道中稳定定植的共生真菌 Kazachstania pintolopesii（Kp），并揭示了其在宿主免疫调控中的双面角色，为在小鼠中研究共生真菌及与宿主的互作提供了一种有价值的模式生物，也提醒实验设施中需注意其对小鼠实验结果的潜在影响；② 通过对实验室小鼠、野生小鼠的肠道真菌群进行全面筛查，研究者发现Kp能稳定定植于小鼠肠道，并通过母代传递给后代，③ Kp的肠道定植独立于细菌群，其适应性和稳定性使其能够占据小鼠肠道真菌群的主导地位，对其他真菌发挥定植抵抗作用；④ 正常情况下，Kp不会触发宿主免疫反应，但当肠道黏液层受到干扰（如膳食纤维缺乏）时，它能通过诱导上皮细胞分泌 IL-33，激活 IL-33–ST2 信号通路，从而诱导宿主 2 型免疫反应（包括嗜酸性粒细胞增多和 Th2 极化）；⑤ 此免疫反应具有双重效应，一方面增强小鼠对线虫寄生虫的抵抗力，另一方面在食物过敏模型中加重过敏反应。
Fungal symbiont transmitted by free-living mice promotes type 2 immunity
2024-11-27 , doi: 10.1038/s41586-024-08213-2
Nature[IF:48.5]
① 研究针对肝细胞癌（HCC）开发了一系列具有免疫能力的基因工程小鼠模型，以更准确地模拟人类HCC，并用于精准治疗研究；② 研究者创建了多个小鼠模型，涵盖了HCC的不同遗传驱动因素，能够再现人类HCC的克隆起源、病理特征和转移模式；③ 通过整合小鼠和人类HCC的转录组数据，研究确定了四个跨物种的HCC亚型，每个亚型均有特定的转录组特征，与人类组织的病理特征相匹配；④ 药物筛选和验证实验中，Cladribine（克拉屈滨）在特定HCC亚型中表现出显著的抗癌活性，并显示出与标准治疗的协同作用；⑤ 该研究证明了基于遗传特征的小鼠模型可用于HCC精准治疗的探索，并提出了一种全新且有效的HCC分型方法，为个性化治疗提供新方向。
Human-correlated genetic models identify precision therapy for liver cancer
02-19 , doi: 10.1038/s41586-025-08585-z
Cell[IF:42.5]
① 本研究全面总结了小鼠模型在人类代谢疾病研究中的转化潜力，并回顾了在小鼠和人类身上的研究如何丰富了我们对能量平衡理解的框架；② 研究发现，小鼠模型在能量摄入、消耗和储存的调节机制上与人类高度保守，但并非所有小鼠的发现都能转化到人类，这限制了药物发现的进程；③ 小鼠模型揭示了多种基因变异对能量平衡的影响，这些变异在人类中也与肥胖和代谢疾病相关；④ 人类研究表明，环境和生物因素对体重调节的贡献巨大，但在高度致肥胖的环境中评估生物和遗传因素的贡献存在挑战；⑤ 研究指出，未来人类研究在疾病机制的发现和治疗靶点的识别中将发挥越来越重要的作用。
Translational potential of mouse models of human metabolic disease
2024-07-24 , doi: 10.1016/j.cell.2024.07.011
Cell[IF:42.5]
① 这项研究开发了一种新技术Localis-REX，能够在活体秀丽隐杆线虫（C. elegans）中绘制器官特异性亲电体反应蛋白图谱，发现Cyp-33e1是一种肠道特异性响应蛋白，并揭示了其在系统性脂代谢和应激反应中的作用；② 超过70%的组织特异性响应者表现出电亲和物感应性，与组织特异性丰度无关；③ 识别到一个响应者蛋白cyp-33e1，在人类和线虫中对电亲和物都有感应能力，cyp-33e1在肠道中的表达虽然均匀，但它在肠道中对电亲和物的感应反应是局部化的，能够触发多方面的响应；④ 通过催化位点半胱氨酸的电亲和物感应导致酶抑制和关键代谢物的局部产生，而快速的双半胱氨酸位点特异性感应则调节肠道稳态；⑤ 这项技术不仅揭示了化学行动性在局部蛋白质组中的作用，还阐明了通常难以捉摸的局部特异性代谢物信号和影响器官特异性决策制定的压力响应程序。
Organ-specific electrophile responsivity mapping in live C. elegans
2024-11-02 , doi: 10.1016/j.cell.2024.10.014
iMeta[IF:33.2]
① 西北农林科技大学王禹、武圣儒和浙江大学李福勇与团队发表研究，使用大规模配对样本的基因组、转录组和微生物组数据，评估了奶牛瘤胃微生物组成的宿主遗传基础，在基因表达水平上建立了宿主与微生物间的互作关系；② 将317个微生物（含269个细菌和48个古菌）分类群的丰度作为复杂性状表型，通过遗传力估计，发现约70%的微生物类群具有显著遗传力，宿主遗传因素能够平均解释约28%的丰度差异；③ 通过全基因组关联分析（GWAS）鉴定到43个遗传变异与22个微生物类群丰度相关，而转录组关联分析（TWAS）检测到28260个显著的基因-微生物关联，涉及210个分类群和4652个独特基因；④ 宿主遗传因素可平均解释约28%的微生物丰度差异，而瘤胃基因表达能够解释约43%，对于产甲烷古菌，GWAS只检测到1个显著关联位点，而TWAS获得1703个显著关联的宿主基因。
Integrating genome- and transcriptome-wide association studies to uncover the host-microbiome interactions in bovine rumen methanogenesis
2024-09-03 , doi: 10.1002/imt2.234
iMeta[IF:33.2]
① 华大生命科学研究院方晓东、康美华大韩丽娟、哥本哈根大学Kristiansen Karsten、华中农业大学动物科学技术学院魏泓与团队发表研究，通过跨组织多组学分析，揭示了肠道菌群在宿主免疫、代谢和器官间信号传递中的复杂作用；② 研究构建了无菌（GF）小鼠的单细胞和时空转录组学、胆汁酸代谢组学图谱，并比较了与无特定病原体（SPF）小鼠之间的差异；③ GF小鼠的B细胞、髓系细胞及T/NK细胞出现显著的异常特征和广泛的组织异质性；④ GF小鼠的小肠黏膜分区和营养吸收发生改变；⑤ GF小鼠的粪便、肝脏和血液胆汁酸谱也发生改变，以替代合成途径为主，胆汁酸的肝肠循环明显改变，胆汁酸合成及回肠再吸收出现异常；⑥ GF小鼠回肠的自噬驱动脂质分解增强，肝脏的ZBTB20-LPL轴维持血浆脂质稳态。
Cross-tissue multi-omics analyses reveal the gut microbiota's absence impacts organ morphology, immune homeostasis, bile acid and lipid metabolism
02-14 , doi: 10.1002/imt2.272
Gut[IF:25.8]
① 北京大学的王麟和军事科学院的秦成峰团队合作开发了通过静脉注射脂质纳米颗粒（LNP）封装的全长病毒RNA（LNP-vRNA）在多种小型动物中建立甲型肝炎病毒（HAV）和戊型肝炎病毒（HEV）感染模型；② 体外转录并加帽的全长HAV RNA被封装到LNP中，并通过静脉注射接种到Ifnar-/-小鼠体内，而HEV RNA则接种给兔子和沙鼠；③ 在静脉注射LNP-vRNA后，在接种动物的粪便中检测到稳定的病毒排出，且从肝脏中恢复了具有感染性的HAV或HEV；④ 在注射HAV的小鼠和注射HEV的兔子中观察到肝脏损伤，蒙古沙鼠也对HEV注射敏感；⑤ 在基于LNP-vRNA的动物模型中验证了抗病毒对策和HEV基因组缺失的体内功能；⑥ 这种稳定且标准化的LNP-vRNA动物模型为研究肠道传播型肝炎病毒的发病机制和评估对策提供一个强大的平台，并且可以进一步扩展到其他在体外或体内不易培养的病毒。
Establishment of enterically transmitted hepatitis virus animal models using lipid nanoparticle-based full-length viral genome RNA delivery system
2024-10-01 , doi: 10.1136/gutjnl-2024-332784
Cell Host and Microbe[IF:18.7]
① 中国农业大学郑浩、王小斐与团队发表研究，揭示了蜜蜂肠道菌群通过调节花粉多不饱和脂肪酸（PUFA）的代谢来影响奖赏学习的机制；② 蜜蜂肠道细菌在PUFA代谢中起重要作用，弥补蜜蜂自身在此方面的不足，从而介导膳食PUFA对奖赏学习和记忆的改善作用；③ 表达Δ-6脱饱和酶FADS2的肠道细菌Gilliamella apicola，能促进将LA转化为花生四烯酸，并并进一步生成花生四烯酸乙醇胺（AEA，一种属于内源性大麻素系统的脂质神经递质）；④ AEA通过激活蜜蜂星形胶质细胞中的AmHsTRPA通道，引发钙离子流入，调节胶质细胞的谷氨酸再摄取，影响细胞内谷氨酸和γ-氨基丁酸的平衡，从而促进奖赏学习；⑤ 这些发现阐明了肠道共生菌在宿主脂肪酸代谢中的作用，以及内源性大麻素信号对社会性昆虫奖赏系统的影响。
Gut symbiont-derived anandamide promotes reward learning in honeybees by activating the endocannabinoid pathway
2024-10-16 , doi: 10.1016/j.chom.2024.09.013
Cell Host and Microbe[IF:18.7]
① 研究对象与方法：噬菌体-条件小鼠模型（BaCon）揭示肠道噬菌体功能。研究采用药物吖啶黄选择性清除常规定植小鼠肠道噬菌体，并通过灌胃恢复噬菌体，建立可调控的肠道噬菌体研究模型。② 核心发现：肠道噬菌体在稳态下影响有限，但加剧抗生素对共生菌的杀伤效应。噬菌体清除不影响肠道菌群结构，但在抗生素处理时显著增强ampicillin对特定细菌的清除作用。③ 模型构建：吖啶黄特异性抑制烈性噬菌体繁殖，保留细菌多样性。实验显示40μM吖啶黄可减少99%病毒样颗粒（VLP），且不影响肠道菌群组成和宿主健康。④ 噬菌体恢复：灌胃肠道噬菌体可重建病毒组，恢复效果接近原始状态。噬菌体恢复后的小鼠肠道病毒组与原始状态相似度达80%，但无法完全复原。⑤ 抗生素协同效应：噬菌体存在时ampicillin效力提升。Lachnoclostridum和Turicibacter等菌属在噬菌体存在下对高剂量ampicillin的敏感性分别增加9.5倍和21.2倍。⑥ 机制解析：吖啶黄通过结合DNA抑制噬菌体感染。其作用依赖细菌外排泵（如AcrAB-TolC），选择性阻断噬菌体侵染而不影响质粒或溶原性噬菌体。⑦ 应用价值：BaCon模型首次实现哺乳动物肠道噬菌体功能研究。该模型可解析噬菌体-宿主互作机制，为噬菌体疗法和肠道菌群调控提供实验工具。
A bacteriophage-conditional mouse model reveals the impact of phages within a conventionally colonized gut microbiota
04-28 , doi: 10.1016/j.chom.2025.04.002
Nature Microbiology[IF:19.4]
① 浙江大学孙会增和王永成团队发表研究，通过单细胞转录组学揭示了瘤胃微生物群落的功能异质性，构建了一个包含174531个微生物细胞和2534种物种的单细胞转录组图谱；② 在瘤胃微生物群落中共鉴定出12个活性功能类群，每个类群由表达特定代表性功能基因的细胞组成；③ HSP90+ HMACs功能类群在瘤胃中具有高代谢活性，其总代谢活性和碳水化合物代谢活性显著高于其它类群，在将复杂碳水化合物转化为简单糖类过程中起关键作用；④ 通过探索功能异质性和代谢生态位轨迹，识别到Basfia succiniciproducens在生物膜形成途径基因驱动的功能异质性，并揭示了不同细胞群在特定代谢过程中的活性差异。
Single-cell transcriptomics across 2,534 microbial species reveals functional heterogeneity in the rumen microbiome
2024-06-12 , doi: 10.1038/s41564-024-01723-9
Nature Microbiology[IF:19.4]
① 研究对象与方法：研究构建了鲑鱼肠道微生物基因组图谱（SMGA），整合培养组学（n=131）和宏基因组学（n=80）数据，涵盖野生及养殖鲑鱼的肠道微生物。② 核心发现：SMGA揭示肠道菌群可通过降解膳食纤维、合成维生素（如B族维生素）及代谢氨基酸（如精氨酸、谷氨酸）促进鲑鱼健康，为可持续水产养殖提供功能资源。③ 基因组资源构建：SMGA包含211个高质量基因组，覆盖14个目、35个属，其中29个物种为新发现，填补了鲑鱼肠道微生物基因组数据空白。④ 代谢功能潜力：功能分析显示菌群具备降解几丁质、植物纤维的碳水化合物活性酶（CAZymes），并可合成维生素B6、B2等有益代谢物，与体外实验及代谢组学结果一致。⑤ 实验验证：体外培养实验确认Photobacterium phosphoreum等菌株可代谢几丁质并分泌γ-氨基丁酸（GABA）和维生素，验证了宏转录组预测的代谢活性。⑥ 应用价值：SMGA作为参考数据库，可解析肠道菌群功能动态，指导通过饮食干预优化鲑鱼营养吸收与免疫力，推动可持续水产养殖发展。
Genomic and functional characterization of the Atlantic salmon gut microbiome in relation to nutrition and health
2024-10-14 , doi: 10.1038/s41564-024-01830-7
Nature Microbiology[IF:19.4]
① 研究对象与方法：本研究开发了基于荧光标记的实时成像方法Phollow，用于追踪斑马鱼肠道内噬菌体（噬菌体）的原位传播动态。② 核心发现：Phollow首次实现了单病毒分辨率下噬菌体裂解复制和跨宿主传播过程的实时可视化，揭示了噬菌体爆发呈“病毒云”扩散模式。③ 宿主特异性差异：斑马鱼源Plesiomonas噬菌体（DuoZ11）可在宿主体内系统性扩散至肝脏和大脑，而人源大肠杆菌噬菌体（DuoHS）则局限于肠道。④ 抗生素影响机制：甲氧苄啶等基因毒性抗生素可引发噬菌体裂解复制的级联反应，导致肠道菌群空间结构重组和生态位重构。⑤ 病毒聚集现象：电镜和膨胀显微镜显示P2类噬菌体在宿主裂解前形成多病毒聚集结构，裂解后迅速解聚为单个病毒颗粒扩散。⑥ 跨宿主传播特征：体外三菌共培养实验显示噬菌体可形成连续传播波，24小时内通过溶原转化重塑群落组成。⑦ 技术应用前景：Phollow为研究噬菌体-宿主互作提供了多尺度分析工具，揭示了噬菌体工程化调控微生物组的时空动态特征。
Phollow reveals in situ phage transmission dynamics in the zebrafish gut microbiome at single-virion resolution
04-18 , doi: 10.1038/s41564-025-01981-1
ACS Nano[IF:16]
① 香港科技大学唐少军团队利用机器学习分析了来自六类动物的1352个肠道微生物组样本，揭示了微塑料对不同物种肠道微生物的影响；② 小鼠相较于其他动物表现出更高的微塑料毒性易感性，比如肠道菌群多样性降低、有益和有害菌平衡被破坏等；③ 研究确认暴露时长是影响肠道微生物变化的关键因素，同时发现了Lactobacillus、Helicobacter和Pseudomonas可作为检测动物肠道中微塑料毒性的潜在生物标志物；④ 微塑料显著改变了小鼠肠道中的厚壁菌门/拟杆菌门的比例，并且导致了网络结构的复杂化及细菌组成的改变，这些变化暗示着小鼠肠道微生物群落稳定性的下降，可能导致疾病发生；⑤ 不同类型的动物对于微塑料的降解能力存在差异，昆虫和蚯蚓展示了较强的降解能力，而小鼠肠道内降解菌的数量较低，这表明小鼠对微塑料的降解潜力有限，可能导致体内微塑料积累；⑥ 通过机器学习模型预测，发现微塑料尺寸和暴露时间是影响肠道微生物多样性的主要驱动因素，此外环境温度和光照也显示出重要影响。
Unraveling Microplastic Effects on Gut Microbiota across Various Animals Using Machine Learning
2024-12-26 , doi: 10.1021/acsnano.4c07885
Nature Communications[IF:15.7]
① 本研究通过临床试验验证了在斑马鱼构建患者来源的异种移植模型（zAvatar），作为预测结直肠癌个性化治疗快速预测平台的有效性；② zAvatars是用患者的肿瘤细胞构建的，接受与相应患者完全相同的治疗，并在单细胞分辨率下进行分析，通过将55名患者的临床反应与其zAvatar测试结果进行个体比较，开发了一个决策树模型，该模型综合了肿瘤阶段、zAvatar凋亡和zAvatar转移潜力；③ 该模型能够以91%的准确性预测患者病情进展，与那些测试结果耐药的患者相比，zAvatar测试敏感的患者表现出更长的无进展生存期；④ zAvatar-测试可作为一种快速工具，可以指导临床决策，优化治疗选择，提高癌症患者的生存率。
Zebrafish Avatar-test forecasts clinical response to chemotherapy in patients with colorectal cancer
2024-06-05 , doi: 10.1038/s41467-024-49051-0
Nature Communications[IF:15.7]
① 针对加拿大萨布尔岛野生马群的研究发现，肠道微生物组的变化与马匹的生存率有关；② 研究使用了长期个体为基础的生活史数据和浅层霰弹枪宏基因组测序数据（2394份来自794匹马的粪便样本，收集于2013-2019年间），量化了肠道微生物组变异与野生马群生存之间的关系；③ 肠道微生物组的多样性与马匹生存之间没有直接关系，但微生物基因家族的丰富度和均匀度与生存呈负相关；④ 与生存相关的微生物特征往往在个体中更为稳定，而与死亡相关的特征则倾向于在死亡前一年内发生变化；⑤ 研究还提出了病原体感染和甲烷产生作为可能的关键因果机制，这可能普遍存在于野生草食动物中。
Methanogenic patterns in the gut microbiome are associated with survival in a population of feral horses
2024-07-22 , doi: 10.1038/s41467-024-49963-x
Nature Communications[IF:15.7]
① 中国农业大学周欣、张雪和深圳先进技术研究院戴磊与团队发表研究，揭示了蜜蜂肠道中星状双歧杆菌和Gilliamella apicola间在果胶多糖降解过程中存在条件依赖型的互惠关系；② 通过在体外表达Gilliamella和双歧杆菌的果胶酶，确认PL1和CE8在果胶降解中具有协同作用，CE8处理后高甲酯化果胶消除了对Gilliamella果胶降解酶活性和生长的抑制，而Gilliamella果胶代谢产物还能交叉喂养双歧杆菌，促进其生长。③ 在低甲酯化果胶条件下，Gilliamella能够独立降解果胶，不再依赖双歧杆菌的去甲酯功能，而Gilliamella不再与双歧杆菌分享果胶代谢物，二者转变为中性互作关系；④ 半乳糖醛酸和二半乳糖醛酸比例变化决定了细菌间的互作，进一步试验指出在非甲基化饮食条件下，双歧杆菌不再从Gilliamella获得益处，从而导致协同作用消失。
Synergistic pectin deconstruction is a prerequisite for mutualistic interactions between honeybee gut bacteria
2024-08-13 , doi: 10.1038/s41467-024-51365-y
Nature Communications[IF:15.7]
① 中国科学院动物研究所邹振和郑爱华、海南医科大学夏乾峰与团队发表研究，揭示了肠道共生菌通过产生鞘氨醇，抑制寨卡病毒（ZIKV）和登革热病毒（DENV）在伊蚊中的传播性，为控制蚊媒传染病提供了新策略；② 相较于埃及伊蚊，白纹伊蚊对ZIKV和DENV的传播能力较弱，这种差异由其中肠共生细菌介导；③ 从白纹伊蚊中分离出的Enterobacter hormaechei_B17（Eh_B17）移植给埃及伊蚊，能够显著降低埃及伊蚊对ZIKV/DENV的易感性；④ Eh_B17分泌的代谢产物鞘氨醇能够阻止病毒进入宿主细胞，有效抑制ZIKV感染，其半数抑制浓度（IC50）约为10微摩尔；⑤ 野外调查显示，Eh_B17更倾向于在白纹伊蚊（而不是埃及伊蚊）中定植，且携带Eh_B17的野外白纹伊蚊对ZIKV的抵抗力更强。
Gut symbiont-derived sphingosine modulates vector competence in Aedes mosquitoes
2024-09-19 , doi: 10.1038/s41467-024-52566-1
Nature Communications[IF:15.7]
① 来自中国科学院南海海洋研究所陈廷团队的研究，以玉足海参（Holothuria leucospilota）为研究对象，以阐明海参及其共生微生物群落能够在海底沉积物中觅食的能力，这一研究揭示了它们消化机制的独特适应性；② 基因组分析揭示了有趣的进化适应特征，即消化性碳水化合物酶基因升高的和消化性蛋白酶基因的减少，这表明它们专门化于消化微藻；③ 发育过程中，从内源性营养到浮游生物喂养，再到沉积物喂养的关键饮食转变，导致消化道酶谱的变化，成体主要表达碳水化合物酶和脂酶；④ 海参肠道微生物群与其宿主之间存在微妙的共生关系，特定常驻细菌为食物消化提供关键酶，而其他细菌则被消化并提供可同化的营养物质；⑤ 研究还发现了海参纲特有的一种肠道特异性表达的溶菌酶，以支持细菌的消化。
Sea cucumbers and their symbiotic microbiome have evolved to feed on seabed sediments
2024-10-12 , doi: 10.1038/s41467-024-53205-5
Nature Communications[IF:15.7]
① 兰州大学米见对、龙瑞军团队构建了一份涵盖998个独特古菌基因组的反刍动物肠道古菌组目录，为理解古菌生态和控制反刍动物甲烷排放提供了资源；② 大多数古菌基因组属于甲烷杆菌科和甲烷甲基嗜菌科，且在不同反刍动物和消化道位置中，古菌组成相似性存在显著差异；③ 该目录包含了42691个蛋白质簇，通过聚类和甲烷生成途径分析揭示了古菌之间的宿主特异性和菌株特异性依赖关系；④ 古菌可能携带抗生素和金属抗性基因、移动遗传元件、毒力因子、群体感应传感器以及复杂的古菌病毒组；⑤ 这一古菌目录是反刍动物古菌资源的重要储存库，有助于推动对古菌生态学的理解，并为调控反刍动物甲烷产生提供潜在策略。
A metagenomic catalogue of the ruminant gut archaeome
2024-11-07 , doi: 10.1038/s41467-024-54025-3
Nature Communications[IF:15.7]
① 上海交通大学张雷、金蕴韵与团队发表研究，揭示了Paxillin与Yorkie之间的反馈循环在维持果蝇肠道稳态和再生中的关键作用；② Paxillin通过调节干细胞增殖和分化，协调果蝇肠道干细胞在正常稳态和损伤诱导再生中的行为；③ Paxillin作为Hippo信号通路的保守靶基因，与Yorkie相互作用并增强其细胞质定位，抑制干细胞增殖；④ Paxillin通过激活Notch表达，促进干细胞分化为吸收性肠细胞，进一步推动分化过程；⑤ 该研究强调Paxillin在调节中肠稳态中的枢纽作用，为理解组织维持和肠道功能提供了新视角。
A feedback loop between Paxillin and Yorkie sustains Drosophila intestinal homeostasis and regeneration
01-10 , doi: 10.1038/s41467-024-55255-1
Nature Communications[IF:15.7]
① 中国科学院上海植物生理生态研究所王四宝团队发表研究，提出了一种基于工程化的蚊共生菌Serratia AS1的新型防控策略，可同时抑制疟疾和虫媒病毒的传播；② 该工程菌可定植于蚊虫肠道，分泌针对疟原虫和登革热、寨卡病毒的效应蛋白，并通过血液诱导的启动子控制其表达；③ 实验结果表明，Serratia AS1工程菌能在按蚊和伊蚊种群中高效传播，在蚊虫体内有效抑制疟原虫和虫媒病毒的感染，且不影响蚊虫生存能力；④ 该策略通过减少蚊虫体内病原体的传播能力，展示了基于共生细菌的防控手段在应对多种蚊媒疾病流行方面的潜力。
Harnessing engineered symbionts to combat concurrent malaria and arboviruses transmission
03-01 , doi: 10.1038/s41467-025-57343-2
Nature Communications[IF:15.7]
① 该研究发现，实验室小鼠的肠道菌群中保留了与啮齿动物共同演化超2500万年的古老谱系，但这些细菌在约120年的圈养中积累了更多突变，遗传漂变速率更高；② 相比野生小鼠菌株，实验室小鼠的共演化菌株中非同义突变速率显著增加，而非共进化菌群无此差异；③ 竞争实验表明，实验室小鼠的共演化菌株在体内适应能力低于野生小鼠菌株；④ 导致这种差异的主要原因是圈养中的随机过程（如瓶颈效应），而非自然选择；⑤ 这些发现支持用野生小鼠菌株多样性恢复实验室小鼠肠道菌群的合理性，为理解宿主-微生物协同进化及动物模型优化提供了新视角。
Recent genetic drift in the co-diversified gut bacterial symbionts of laboratory mice
03-05 , doi: 10.1038/s41467-025-57435-z
Nature Ecology & Evolution[IF:14.5]
① 肠道菌群影响机体生物学方方面面，其中的关键菌及其传播形式不完全清晰；② 近期研究表明，直接的社交和间接的环境都是菌群传播的重要途径，但其比重尚待解析；③ 本文文通过使用射频识别系统追踪野生鼠类的社交关系和空间利用，并结合16S rRNA分析肠道菌群，发现其社交网络和家域重叠分别与社交和环境传播的微生物关；④ 社交传播主要涉及厌氧菌，而共享空间的影响则主要由耐氧、能形成孢子的菌类驱动，表明社交和环境途径传播不同特质的细菌。
Social and environmental transmission spread different sets of gut microbes in wild mice
2024-05-01 , doi: 10.1038/s41559-024-02381-0
Microbiome[IF:12.7]
① 西北农林科技大学陈玉林、王小龙、北京生命科学研究所赵方庆与团队发表研究，基于21个不同绵羊和山羊品种的320份粪便样本，构建出绵羊和山羊肠道微生物的参考基因目录（包含超8200万个非冗余预测基因）；② 养殖环境对微生物组成和功能的影响大于宿主物种效应，共组装获得5810个中高质量MAGs，其中2661个为尚未鉴定的物种；③ 鉴定出91种专门定植于绵羊肠道的细菌分类群，它们编码用于糖原和粘蛋白降解的多糖利用位点；④ 本研究揭示了绵羊和山羊肠道微生物在营养降解和疾病易感性方面的显著差异，强调了反刍动物肠道微生物在识别和处理糖原和粘蛋白方面的巨大潜在功能。
Compendium of 5810 genomes of sheep and goat gut microbiomes provides new insights into the glycan and mucin utilization
2024-06-06 , doi: 10.1186/s40168-024-01806-z
Microbiome[IF:12.7]
① 华东师范大学生命科学学院张美玲作为通讯作者发表了一项研究，本研究探讨了木聚糖酶通过增强肠道微生物产生的丁酸来发挥免疫保护作用；② 实验以尼罗罗非鱼为模型，发现木聚糖酶提高了鱼类对嗜水气单胞菌的存活率，转录组分析揭示了与白细胞介素-17d（il-17d）信号通路相关的基因显著富集；③ 高通量测序结果表明，木聚糖酶改变了肠道微生物组成，并促进了产丁酸的Allobaculum stercoricanis的增殖；④ 补充木聚糖酶增加了鱼肠道中的丁酸水平，进一步实验证实丁酸增强了il-17d和胰岛再生蛋白3g（Reg3g）在肠道中的表达；⑤ 丁酸作为组蛋白去乙酰化酶3（HDAC3）的抑制剂，增强了il-17d的表达，对抗病原体起到关键作用；⑥ 研究结果为开发和应用功能性酶提供了理论基础。
Xylanase enhances gut microbiota-derived butyrate to exert immune-protective effects in a histone deacetylase-dependent manner
2024-10-21 , doi: 10.1186/s40168-024-01934-6
Microbiome[IF:12.7]
① 湖南农业大学谭碧娥、岳麓山实验室印遇龙院士与团队，发现宁乡猪来源的罗伊氏乳杆菌通过支链氨基酸（BCAA）代谢，调控宿主肌内脂肪（IMF）沉积，或可作为益生菌添加剂改善瘦型猪的肉质；② 对肥胖宁乡猪和瘦型杜洛克×长白×大白（DLY）猪的肠道微生物组和代谢组进行比较分析，发现宁乡猪肠道乳酸杆菌丰度较高，并且与BCAA代谢通路相关；③ 这些乳酸杆菌中，罗伊氏乳杆菌能显著提升BCAA水平，促进脂质沉积，提高瘦肉型猪的肌肉IMF含量 ，并上调脂肪合成相关基因的表达。
Ningxiang pig-derived lactobacillus reuteri modulates host intramuscular fat deposition via branched-chain amino acid metabolism
01-31 , doi: 10.1186/s40168-024-02013-6
Microbiome[IF:12.7]
① 中国农业大学孙从佼、杨宁与团队发表研究，通过对705只母鸡的多组学分析，揭示了宿主基因组、十二指肠黏膜基因表达与肠道菌群协同调控复杂性状的机制；② 研究发现肠道菌群组成与宿主基因组显著相关（如盲肠克里斯滕森菌科，遗传率0.365）；③ 提出“调控力”（regulatability）新指标，以量化基因表达对表型的累积影响，发现十二指肠黏膜基因表达比基因组对微生物的影响更强；④ 比较研究显示，鸡和人类的肠道微生物对基因表达的影响相似，但鸡的基因表达对肠道微生物的影响力远大于人类；⑤ 鸡的基因表达水平主要受到远端遗传变异的控制（h_trans² > h_cis²）；⑥ CHST14基因与唾液乳杆菌协同作用，通过调节胆盐水解酶的浓度，影响腹脂沉积及脂质吸收与代谢。
Deciphering the coordinated roles of the host genome, duodenal mucosal genes, and microbiota in regulating complex traits in chickens
03-01 , doi: 10.1186/s40168-025-02054-5
Microbiome[IF:12.7]
① 研究对象与方法：研究以猪为模型，通过猪流行性腹泻病毒（PEDV）感染实验探究普氏粪杆菌（F. prausnitzii）及其外膜囊泡（OMVs）对PEDV感染的缓解作用，结合代谢组学、单细胞测序等技术解析其机制。② 核心发现与机制：普氏粪杆菌OMVs通过调节肠道菌群代谢，显著增加磷脂酰胆碱（PC）水平，抑制病毒诱导的细胞坏死，降低PEDV复制，从而减轻感染症状及肠道损伤。③ 依赖肠道菌群：OMVs功能需肠道菌群存在，其通过结合特定菌群（如普雷沃菌、乳杆菌）促进共生菌增殖，重塑肠道菌群结构。④ PC关键作用：PC通过抑制RIPK1-RIPK3-MLKL坏死小体信号通路，减少靶细胞坏死，提升肠道上皮细胞数量，直接缓解PEDV感染导致的组织损伤。⑤ 应用价值与结论：研究为PEDV防控提供新策略，证实OMVs-肠道菌群-代谢物轴在抗病毒中的关键作用，为开发下一代益生菌治疗方案奠定基础。
Faecalibacterium prausnitzii-derived outer membrane vesicles reprogram gut microbiota metabolism to alleviate Porcine Epidemic Diarrhea Virus infection
04-02 , doi: 10.1186/s40168-025-02078-x
iMeta[IF:33.2]
① 华大生命科学研究院方晓东、康美华大韩丽娟、哥本哈根大学Kristiansen Karsten、华中农业大学动物科学技术学院魏泓与团队发表研究，通过跨组织多组学分析，揭示了肠道菌群在宿主免疫、代谢和器官间信号传递中的复杂作用；② 研究构建了无菌（GF）小鼠的单细胞和时空转录组学、胆汁酸代谢组学图谱，并比较了与无特定病原体（SPF）小鼠之间的差异；③ GF小鼠的B细胞、髓系细胞及T/NK细胞出现显著的异常特征和广泛的组织异质性；④ GF小鼠的小肠黏膜分区和营养吸收发生改变；⑤ GF小鼠的粪便、肝脏和血液胆汁酸谱也发生改变，以替代合成途径为主，胆汁酸的肝肠循环明显改变，胆汁酸合成及回肠再吸收出现异常；⑥ GF小鼠回肠的自噬驱动脂质分解增强，肝脏的ZBTB20-LPL轴维持血浆脂质稳态。
Cross-tissue multi-omics analyses reveal the gut microbiota's absence impacts organ morphology, immune homeostasis, bile acid and lipid metabolism
02-14 , doi: 10.1002/imt2.272
Gut[IF:25.8]
① 北京大学的王麟和军事科学院的秦成峰团队合作开发了通过静脉注射脂质纳米颗粒（LNP）封装的全长病毒RNA（LNP-vRNA）在多种小型动物中建立甲型肝炎病毒（HAV）和戊型肝炎病毒（HEV）感染模型；② 体外转录并加帽的全长HAV RNA被封装到LNP中，并通过静脉注射接种到Ifnar-/-小鼠体内，而HEV RNA则接种给兔子和沙鼠；③ 在静脉注射LNP-vRNA后，在接种动物的粪便中检测到稳定的病毒排出，且从肝脏中恢复了具有感染性的HAV或HEV；④ 在注射HAV的小鼠和注射HEV的兔子中观察到肝脏损伤，蒙古沙鼠也对HEV注射敏感；⑤ 在基于LNP-vRNA的动物模型中验证了抗病毒对策和HEV基因组缺失的体内功能；⑥ 这种稳定且标准化的LNP-vRNA动物模型为研究肠道传播型肝炎病毒的发病机制和评估对策提供一个强大的平台，并且可以进一步扩展到其他在体外或体内不易培养的病毒。
Establishment of enterically transmitted hepatitis virus animal models using lipid nanoparticle-based full-length viral genome RNA delivery system
2024-10-01 , doi: 10.1136/gutjnl-2024-332784
Cell Host and Microbe[IF:18.7]
① 中国农业大学郑浩、王小斐与团队发表研究，揭示了蜜蜂肠道菌群通过调节花粉多不饱和脂肪酸（PUFA）的代谢来影响奖赏学习的机制；② 蜜蜂肠道细菌在PUFA代谢中起重要作用，弥补蜜蜂自身在此方面的不足，从而介导膳食PUFA对奖赏学习和记忆的改善作用；③ 表达Δ-6脱饱和酶FADS2的肠道细菌Gilliamella apicola，能促进将LA转化为花生四烯酸，并并进一步生成花生四烯酸乙醇胺（AEA，一种属于内源性大麻素系统的脂质神经递质）；④ AEA通过激活蜜蜂星形胶质细胞中的AmHsTRPA通道，引发钙离子流入，调节胶质细胞的谷氨酸再摄取，影响细胞内谷氨酸和γ-氨基丁酸的平衡，从而促进奖赏学习；⑤ 这些发现阐明了肠道共生菌在宿主脂肪酸代谢中的作用，以及内源性大麻素信号对社会性昆虫奖赏系统的影响。
Gut symbiont-derived anandamide promotes reward learning in honeybees by activating the endocannabinoid pathway
2024-10-16 , doi: 10.1016/j.chom.2024.09.013
Nature Microbiology[IF:19.4]
① 浙江大学孙会增和王永成团队发表研究，通过单细胞转录组学揭示了瘤胃微生物群落的功能异质性，构建了一个包含174531个微生物细胞和2534种物种的单细胞转录组图谱；② 在瘤胃微生物群落中共鉴定出12个活性功能类群，每个类群由表达特定代表性功能基因的细胞组成；③ HSP90+ HMACs功能类群在瘤胃中具有高代谢活性，其总代谢活性和碳水化合物代谢活性显著高于其它类群，在将复杂碳水化合物转化为简单糖类过程中起关键作用；④ 通过探索功能异质性和代谢生态位轨迹，识别到Basfia succiniciproducens在生物膜形成途径基因驱动的功能异质性，并揭示了不同细胞群在特定代谢过程中的活性差异。
Single-cell transcriptomics across 2,534 microbial species reveals functional heterogeneity in the rumen microbiome
2024-06-12 , doi: 10.1038/s41564-024-01723-9
Nature Communications[IF:15.7]
① 中国农业大学周欣、张雪和深圳先进技术研究院戴磊与团队发表研究，揭示了蜜蜂肠道中星状双歧杆菌和Gilliamella apicola间在果胶多糖降解过程中存在条件依赖型的互惠关系；② 通过在体外表达Gilliamella和双歧杆菌的果胶酶，确认PL1和CE8在果胶降解中具有协同作用，CE8处理后高甲酯化果胶消除了对Gilliamella果胶降解酶活性和生长的抑制，而Gilliamella果胶代谢产物还能交叉喂养双歧杆菌，促进其生长。③ 在低甲酯化果胶条件下，Gilliamella能够独立降解果胶，不再依赖双歧杆菌的去甲酯功能，而Gilliamella不再与双歧杆菌分享果胶代谢物，二者转变为中性互作关系；④ 半乳糖醛酸和二半乳糖醛酸比例变化决定了细菌间的互作，进一步试验指出在非甲基化饮食条件下，双歧杆菌不再从Gilliamella获得益处，从而导致协同作用消失。
Synergistic pectin deconstruction is a prerequisite for mutualistic interactions between honeybee gut bacteria
2024-08-13 , doi: 10.1038/s41467-024-51365-y
Nature Communications[IF:15.7]
① 中国科学院动物研究所邹振和郑爱华、海南医科大学夏乾峰与团队发表研究，揭示了肠道共生菌通过产生鞘氨醇，抑制寨卡病毒（ZIKV）和登革热病毒（DENV）在伊蚊中的传播性，为控制蚊媒传染病提供了新策略；② 相较于埃及伊蚊，白纹伊蚊对ZIKV和DENV的传播能力较弱，这种差异由其中肠共生细菌介导；③ 从白纹伊蚊中分离出的Enterobacter hormaechei_B17（Eh_B17）移植给埃及伊蚊，能够显著降低埃及伊蚊对ZIKV/DENV的易感性；④ Eh_B17分泌的代谢产物鞘氨醇能够阻止病毒进入宿主细胞，有效抑制ZIKV感染，其半数抑制浓度（IC50）约为10微摩尔；⑤ 野外调查显示，Eh_B17更倾向于在白纹伊蚊（而不是埃及伊蚊）中定植，且携带Eh_B17的野外白纹伊蚊对ZIKV的抵抗力更强。
Gut symbiont-derived sphingosine modulates vector competence in Aedes mosquitoes
2024-09-19 , doi: 10.1038/s41467-024-52566-1
Nature Communications[IF:15.7]
① 兰州大学米见对、龙瑞军团队构建了一份涵盖998个独特古菌基因组的反刍动物肠道古菌组目录，为理解古菌生态和控制反刍动物甲烷排放提供了资源；② 大多数古菌基因组属于甲烷杆菌科和甲烷甲基嗜菌科，且在不同反刍动物和消化道位置中，古菌组成相似性存在显著差异；③ 该目录包含了42691个蛋白质簇，通过聚类和甲烷生成途径分析揭示了古菌之间的宿主特异性和菌株特异性依赖关系；④ 古菌可能携带抗生素和金属抗性基因、移动遗传元件、毒力因子、群体感应传感器以及复杂的古菌病毒组；⑤ 这一古菌目录是反刍动物古菌资源的重要储存库，有助于推动对古菌生态学的理解，并为调控反刍动物甲烷产生提供潜在策略。
A metagenomic catalogue of the ruminant gut archaeome
2024-11-07 , doi: 10.1038/s41467-024-54025-3
Nature Communications[IF:15.7]
① 中国科学院上海植物生理生态研究所王四宝团队发表研究，提出了一种基于工程化的蚊共生菌Serratia AS1的新型防控策略，可同时抑制疟疾和虫媒病毒的传播；② 该工程菌可定植于蚊虫肠道，分泌针对疟原虫和登革热、寨卡病毒的效应蛋白，并通过血液诱导的启动子控制其表达；③ 实验结果表明，Serratia AS1工程菌能在按蚊和伊蚊种群中高效传播，在蚊虫体内有效抑制疟原虫和虫媒病毒的感染，且不影响蚊虫生存能力；④ 该策略通过减少蚊虫体内病原体的传播能力，展示了基于共生细菌的防控手段在应对多种蚊媒疾病流行方面的潜力。
Harnessing engineered symbionts to combat concurrent malaria and arboviruses transmission
03-01 , doi: 10.1038/s41467-025-57343-2
Microbiome[IF:12.7]
① 西北农林科技大学陈玉林、王小龙、北京生命科学研究所赵方庆与团队发表研究，基于21个不同绵羊和山羊品种的320份粪便样本，构建出绵羊和山羊肠道微生物的参考基因目录（包含超8200万个非冗余预测基因）；② 养殖环境对微生物组成和功能的影响大于宿主物种效应，共组装获得5810个中高质量MAGs，其中2661个为尚未鉴定的物种；③ 鉴定出91种专门定植于绵羊肠道的细菌分类群，它们编码用于糖原和粘蛋白降解的多糖利用位点；④ 本研究揭示了绵羊和山羊肠道微生物在营养降解和疾病易感性方面的显著差异，强调了反刍动物肠道微生物在识别和处理糖原和粘蛋白方面的巨大潜在功能。
Compendium of 5810 genomes of sheep and goat gut microbiomes provides new insights into the glycan and mucin utilization
2024-06-06 , doi: 10.1186/s40168-024-01806-z
Microbiome[IF:12.7]
① 中国农业大学孙从佼、杨宁与团队发表研究，通过对705只母鸡的多组学分析，揭示了宿主基因组、十二指肠黏膜基因表达与肠道菌群协同调控复杂性状的机制；② 研究发现肠道菌群组成与宿主基因组显著相关（如盲肠克里斯滕森菌科，遗传率0.365）；③ 提出“调控力”（regulatability）新指标，以量化基因表达对表型的累积影响，发现十二指肠黏膜基因表达比基因组对微生物的影响更强；④ 比较研究显示，鸡和人类的肠道微生物对基因表达的影响相似，但鸡的基因表达对肠道微生物的影响力远大于人类；⑤ 鸡的基因表达水平主要受到远端遗传变异的控制（h_trans² > h_cis²）；⑥ CHST14基因与唾液乳杆菌协同作用，通过调节胆盐水解酶的浓度，影响腹脂沉积及脂质吸收与代谢。
Deciphering the coordinated roles of the host genome, duodenal mucosal genes, and microbiota in regulating complex traits in chickens
03-01 , doi: 10.1186/s40168-025-02054-5
