国内团队:用于口服递送治疗的工程菌(综述)

Small [IF:13.3]
① 大肠杆菌、沙门氏菌、益生菌和细菌联合体作为常用的口服细菌,其生物成分包括外膜囊泡、细胞包膜、孢子、磁小体和微型细胞等;② 可通过材料改造方法(静电互作、共价共轭、生物正交、生物矿化、膜包衣和配体-受体互作等)或基因工程策略对细菌和生物成分进行改性;③ 工程菌的应用涉及胃病、肠道疾病、代谢紊乱相关疾病和呼吸道传染病等;④ 需要关注工程菌系统的生物安全与稳定性、智能化、定植和靶向性、产品纯度与一致性等问题。
【主编推荐语】使用细菌及其生物成分作为治疗药物在治疗疾病方面具有巨大潜力。相比注射细菌,口服细菌可提高患者依从性。然而,由于胃肠道内的不利环境,口服给药细菌在体内存活率和疗效明显降低。近日,中国科学院过程工程研究所魏炜、李鑫及团队在Small发表最新综述,首先概述了用于口服给药不同类型的细菌和生物成分。然后系统总结了这些细菌和生物成分的工程化策略及其对疾病的治疗。最后,分析了这些细菌疗法目前面临的挑战和前景,将有助于开发下一代口服给药细菌疗法,值得关注。(@九卿臣)
Advancement of Engineered Bacteria for Orally Delivered Therapeutics
2023-08-03, doi:10.1002/smll.202302702
延伸阅读: 【EngineeringForLife】

有些宿主为何对微生物群进化成瘾?(观点)

Trends in Microbiology [IF:15.9]
① 进化成瘾有时也被称为“进化依赖”,多项研究表明宿主通常需要微生物共生体完成基本功能;② 宿主在进化过程中对微生物上瘾有几种途径,其一是宿主会适应微生物存在,并在此过程中对其产生依赖;③ 其二是宿主物种会对与宿主现有性状具有类似功能的微生物上瘾;④ 进化上瘾和利益缺失并不排斥,在某些宿主-微生物配对情况下,两种机制都可能在起作用;⑤ 如果宿主能通过种群内遗传变异或新突变,重新获得失去的功能,其进化上瘾可能是可逆的。
【主编推荐语】进化成瘾有时也被称为进化依赖,它可能发生在任何宿主系统中,从人类肠道到植物根系,再到寄生其他微生物的微生物。近日,加州大学欧文分校研究人员在Trends in Microbiology发表最新观点,在某些情况下,微生物实际上可能并没有帮助它们的宿主;相反,没有微生物的宿主可能会因为对微生物上瘾而出现功能障碍。在这种情况下,宿主依赖微生物来发挥功能,但微生物实际上并没有提供任何益处作为回报。(@九卿臣)
Why do hosts malfunction without microbes? Missing benefits versus evolutionary addiction
2023-08-29, doi:10.1016/j.tim.2023.07.012
延伸阅读: 【ScienceDaily】

国内团队:生命早期接触噪音通过菌群-肠-脑轴导致认知障碍

Brain Behavior and Immunity [IF:15.1]
① 生命早期噪声暴露加剧大鼠认知缺陷、海马损伤和神经炎症;② 噪音暴露导致肠道菌群失调,伴有短链脂肪酸(SCFAs)和血清代谢谱的紊乱,并呈现出性别差异性变化;③ 雄性和雌性小鼠分别通过菌群来源的色氨酸和血清素通路失调,降低脑内5-羟色胺水平,损害认知功能;④ 生命早期噪音暴露或激活NF-κB信号通路,导致大鼠肠道炎症和血脑屏障损伤;⑤ 噪声暴露组粪菌移植实验或SCFAs回补实验,可显著诱导或改善因噪音暴露引起的认知障碍和大脑功能。
【主编推荐语】根据近年来流行病学数据表明,生命早期接触噪音与认知障碍有关。生命早期是肠道菌群建立的关键时间,其在调节成年后大脑功能和行为发育过程中发挥着至关重要的作用。军事科学院军事医学研究院环境医学与作业医学研究所崔博研究员及团队在Brain Behavior and Immunity发表最新研究性文章,表明生命早期接触噪音会导致肠道菌群紊乱,并通过肠道菌群-肠-脑轴,导致认知缺陷、海马损伤和神经炎症。(@RZN)
Early-life noise exposure causes cognitive impairment in a sex-dependent manner by disrupting homeostasis of the microbiota–gut–brain axis
2023-08-28, doi:10.1016/j.bbi.2023.08.021

多组学分析揭示阿片类药物引起的菌群失调与宿主间的相互作用

Gut Microbes [IF:12.2]
① 吗啡处理导致排泄副肠菌、伯克霍尔德氏菌、粪肠球菌、屎肠杆菌显著扩增和约氏乳杆菌减少,且与脂质代谢物和类黄酮的变化相关;② 吗啡治疗导致小鼠肠道菌群中微生物代谢(脂质、氨基酸、维生素和辅因子)显著改变及毒力因子表达、脂多糖和脂磷壁酸生物合成增加;③ 同时,宿主先天性和适应性免疫反应、脂质代谢和肠道屏障功能障碍转录谱显著变化;④ 与菌群失调小鼠相比,菌群耗竭小鼠经吗啡治疗表现出较低水平的炎症、免疫反应和组织破坏。
【主编推荐语】阿片类药物危机是美国过去几十年来持续存在的流行病,阿片类药物使用相关的菌群失调正在成为肠道稳态和阿片类药物行为反应的关键调节因子,然而目前尚不清楚菌群在调节宿主反应中的作用的机制。近日,发表在Gut Microbes上的这篇文章,利用全基因组测序、非靶向代谢组学和mRNA测序等多组学分析揭示阿片类药物引起的生态失调在破坏肠道稳态中的作用。这项研究首次提出吗啡诱导的微生物代谢变化、菌株水平肠道菌群分析和肠道转录组变化综合视图的交互式视图,确定限制菌群失调的潜在治疗干预领域,并为阿片类药物研究界提供了独特的资源。(@圆圈儿)
Multi-omics analysis revealing the interplay between gut microbiome and the host following opioid use
2023-08-23, doi:10.1080/19490976.2023.2246184

中山大学:绿地暴露对人体微生物群落有何影响?

Environmental Health Perspectives [IF:10.4]
① 使用来自34个国家的人体皮肤、肠道和口腔微生物样本,探讨居住地绿色度与人类微生物多样性及组成间的关系;② 居住地周围较高的绿色度与手掌和肠道微生物的丰富度水平显著相关,但会降低肠道微生物的均匀度;③ 宠物和气候带会改变绿色度和alpha多样性间的关联,手掌和肠道微生物在属水平上的组成也因绿度而异;④ 居住地绿地水平更高的人群中乳酸杆菌属和双歧杆菌属相对丰度较高,而厌氧菌属和链球菌属等潜在机会致病菌的相对丰度较低。
【主编推荐语】绿地通常指自然植被覆盖的区域,如城市公园、森林、道路绿化带等。最近研究发现城市绿地是城市居民接触环境微生物多样性的重要来源,与人体健康息息相关。然而,目前有关绿地暴露与人体微生物组间关系的证据仍相对有限,绿地暴露对人体微生物组的影响尚未明确。近日,中山大学杨博逸、董光辉及团队在Environmental Health Perspectives发表最新研究,通过多国家大规模人群微生物组分析,揭示了绿地暴露与人类微生物组的关系,值得关注。(@九卿臣)
Association between Residential Greenness and Human Microbiota: Evidence from Multiple Countries
2023-08-16, doi:10.1289/EHP12186

粪菌移植或可缓解腹泻型肠易激综合征症状

Alimentary Pharmacology and Therapeutics [IF:7.6]
① 纳入56例腹泻型肠易激综合征(IBS)患者,1:1随机分为两组,在基线时和第4周经十二指肠途径基于2次粪菌移植(FMT)治疗或安慰剂;② 12周时,FMT组和安慰剂组实现IBS严重程度评分下降大于50分的患者比例无显著差异(57.1% vs. 46.4%),但FMT组腹胀改善的比例显著高于安慰剂组(72% vs. 30%);③ 12周时进行粪便微生物组分析,FMT组肠道中活泼瘤胃球菌等减少,Lawsonibacter等细菌富集,功能分析显示FMT组肠菌的硫化氢生成途径减少。
【主编推荐语】肠道生态失调与肠易激综合征(IBS)的发病机制相关。粪便微生物群移植(FMT)已被证实有助于改善部分IBS患者的症状。但由于IBS具有多种亚型,FMT的随机实验存在结果不一致的现象。近日,香港中文大学Siew C. Ng团队在Alimentary Pharmacology and Therapeutics发表一项随机对照试验结果,表明FMT虽然没有显著降低腹泻型IBS患者的IBS-SSS评分,但改善了更多患者的腹胀症状。(@芥末)
Randomised clinical trial: Faecal microbiota transplantation for irritable bowel syndrome with diarrhoea
2023-09-05, doi:10.1111/apt.17703

iMeta:国内团队推出单细胞分析流程ScRNAPip

iMeta [IF:N/A]
① ScRNAPip是一个用于单细胞分析的工作流;② ScRNAPip整合了单细胞浏览器,可以提供一个交互、直观的图形可视化界面;③ 整合CNV和基因组不稳定性分析,ScRNAPip可以快速评估单个细胞内的基因组变化,并协助确定肿瘤细胞;④ 这种可重复的分析流程还可以通过修改配置文件整合不同的数据来源,并可作为模版分析其他疾病的单细胞数据集;⑤ 考虑到程序长时间运行后意外崩溃的可能性,在过程中设置了断点重启。
【主编推荐语】本研究建立了一个系统化、动态和可重复的工作流程,并指导用户完成scRNA-seq分析的关键步骤,包括数据过滤、均一化、降维分析、差异分析、拟时序分析、单细胞浏览器、circos图、拷贝数变异 (CNV)、基因组不稳定性等。本文使用的代码可在Docker(https://hub.docker.com/repository/docker/zhangjing12/scrnapip)或GitHub (https://github.com/OpenGene/scrnapip)中公开获取。(@刘永鑫-农科院-宏基因组)
ScRNAPip: A systematic and dynamic pipeline for single-cell RNA sequencing analysis
2023-08-31, doi:10.1002/imt2.132
延伸阅读: 【iMeta】
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