第2430期：赵方庆等GUT：15页综述详解母婴菌群
本期话题：母婴菌群，慢性肾病，奶牛，IBD，糖尿病，代谢障碍，药物-菌群互作，生物膜
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02月02日

赵方庆等GUT：一文读懂母婴菌群（综述）

Gut [IF:31.793]
① 母亲与后代间的微生物互作在围产期频繁发生，对新生儿发育有很大影响；② 遗传和环境因素等多种决定因素可影响妊娠、分娩和哺乳期间的微生物传递和定植；③ 从怀孕开始，女性菌群发生巨大变化，母体菌群失调可能对后代有不良影响；④ 产前菌群富有争议，但越来越多的证据表明存在产前菌群，且对胎儿免疫系统有潜在影响；⑤ 生命早期的微生物定植和发育极为重要，来自母亲的微生物传递有助于正常的菌群演替，并促进新生儿免疫系统成熟。
【主编推荐语】母婴菌群是菌群研究中的一大热点。中科院北京生命科学研究院赵方庆团队在Gut发表最新综述，对该领域的研究进展进行了全面回顾，总结了从母亲到后代的菌群传递，描述了孕前和孕期母体菌群变化对新生儿的影响，讨论了子宫内存在产前菌群的可能性及其相关的支持性和反对性证据，并阐明了母体菌群和不同的产后因素对早期婴儿菌群发育的影响。文章干货很多，值得专业人士关注。（@mildbreeze）
Microbial transmission, colonisation and succession: from pregnancy to infancy
2023-01-31, doi:10.1136/gutjnl-2022-328970
母婴菌群 Liwen Xiao Fangqing Zhao
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秦环龙+鲍慧等：慢性肾病严重程度与肠菌及代谢物的紊乱有关

Microbiome [IF:16.837]
① 纳入68名非透析慢性肾病（CKD）患者和20名健康者，26种微生物在CKD患者中显著变化，18种随着疾病进展而改变；② 肠菌变化伴随着精氨酸、脯氨酸、花生四烯酸、谷胱甘肽代谢和其他萜类醌生物合成途径的功能变化；③ CKD严重程度相关细菌与4种基本代谢途径的特征代谢物间存在复杂共生关系，布氏瘤胃球菌、粪便氢醌和血清肌酐在CKD进展中起关键作用；④ 基于识别的4种标记物种和代谢物构建随机森林模型，可很好区分CKD疾病严重程度（AUC>0.9）。
【主编推荐语】慢性肾病（CKD）是一种严重的公共卫生问题，与肠道菌群紊乱有关。然而，关于微生物群的改变及其与疾病严重程度相关代谢途径的互作机制仍不清楚。近日，上海市第十人民医院秦环龙、鲍慧在Microbiome上发表最新研究，纳入68名非透析慢性肾病（CKD）患者和20名健康者，通过解析两组间的物种、粪便及血清代谢物差异识别到潜在的疾病标记物，进一步构建随机森林模型，发现可以很好的区分CKD患者疾病严重程度，且预测评分随着疾病严重程度进展而下降。总之，该研究为未来构建无创诊断肾损伤策略提供了新的参考，值得关注。（@九卿臣）
Perturbed gut microbiome and fecal and serum metabolomes are associated with chronic kidney disease severity
2023-01-09, doi:10.1186/s40168-022-01443-4
慢性肾病 代谢物 研究论文 基础研究 肠道菌群标记物 随机森林模型 疾病严重程度 临床对照实验 肾损伤 Haichao Wang Aisima Ainiwaer Hui Bao Huanlong Qin
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毛胜勇等：奶牛胃肠道不同区域的菌群组成和功能有何特征？

Microbiome [IF:16.837]
① 收集12头饲喂牧草和谷物的荷斯坦奶牛10个GIT区域，采集120个食糜样本进行微生物组分析；② GIT微生物群主要分四腔胃、小肠和大肠三个集群，与降解顽固性多糖底物相关的四腔胃菌群多样性最高，潜在纤维素体生产和植物源多糖利用基因组流行率较高；③ GIT区域小肠微生物聚糖和大肠宿主聚糖降解基因普遍存在，碳和氢代谢谱在不同GIT位点呈区域特异性分布；④ 从草料到谷物的转变通过减少植物生物质水解改变四腔胃特定种群，有利于淀粉降解。
【主编推荐语】奶牛严重依赖其相关的胃肠道 (GIT) 微生物群来消化植物饲料，然而，奶牛GIT微生物组的区域特异性分类组成和功能以及饮食诱导效应的机制基础仍有待阐明。近日，南京农业大学的毛胜勇及团队在Microbiome发表最新研究，收集12头饲喂牧草和谷物的荷斯坦奶牛10个GIT区域（采集120个食糜样本）进行宏基因组测序，发现GIT微生物群主要分四腔胃、小肠和大肠三个集群，GIT微生物组的不同区域呈现特异性营养系统和饮食驱动的代谢灵活性，以适应营养可用性和能量获取，值得关注。（@九卿臣）
The gastrointestinal microbiome in dairy cattle is constrained by the deterministic driver of the region and the modified effect of diet
2023-01-20, doi:10.1186/s40168-022-01453-2
奶牛养殖 胃肠道菌群 研究论文 基础研究 多糖降解 饮食成分转变 其它哺乳动物（猪羊牛等） Limei Lin Shengyong Mao
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聂少平+萧建波等：西芹的两种抗肠炎成分，一起用反而失效

Journal of Advanced Research [IF:12.822]
① 在小鼠饲料中添加蔬菜粉（西芹、羽衣甘蓝或红菊苣），通过DSS诱导构建小鼠结肠炎模型，发现3种蔬菜中西芹缓解结肠炎效果最差；② 相比DSS组，单独补充西芹可溶性膳食纤维（CSDF）和西芹黄酮类化合物（CF）可缓解DSS诱导结肠炎的生理指标；③ CSDF和CF联合使用会拮抗其调节肠屏功能及肠菌组成的作用，CSDF也会抑制CF对阿克曼菌属的富集效果；④ 通过体外小鼠混菌发酵实验发现CSDF会抑制Apiin（CF主要成分）对嗜黏蛋白阿克曼菌的促增殖作用。
【主编推荐语】多项研究发现增加蔬菜摄入具有降低结肠炎风险的作用，可能与蔬菜中膳食纤维和黄酮类化合物有关，但少有研究报道膳食纤维和黄酮类化合物同时摄入对肠道健康的影响。近日，南昌大学聂少平、萧建波及团队在Journal of Advanced Research发表最新研究，发现在小鼠饲料中添加蔬菜粉（西芹、羽衣甘蓝或红菊苣），其中西芹缓解结肠炎效果最差，进一步探究揭示西芹可溶性膳食纤维（CSDF）和西芹黄酮类化合物（CF）均可显著缓解DSS诱导的结肠炎，但CSDF会削弱CF对结肠炎的改善作用。总之，该研究为阐明不同膳食成分间的互作对肠道健康和其他疾病的影响提供了参考和见解，值得关注。（@九卿臣）
Celery soluble dietary fiber antagonize flavonoids ameliorative effect on dextran-sodium-sulfate-induced colitis in mice
2023-01-21, doi:10.1016/j.jare.2023.01.013
延伸阅读： 【eFood】
可溶性膳食纤维 结肠炎 研究论文 基础研究 西芹 黄酮类化合物 肠屏障功能 肠道菌群 啮齿动物（小鼠） 肠炎 Hui Wang Jianbo Xiao Shaoping Nie
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张晨虹+丁晓颖等：2型糖尿病中肠道菌群不只受血糖水平影响

mBio [IF:7.786]
① 根据血糖、胰岛素和血脂水平等16项临床参数，采用无监督方法将258名参与者分为3个簇；② 属于Barnesville和另枝菌属的扩增子序列变体（ASVs）在簇1中富集，其中参与者血糖水平最低，胰岛素敏感性高，粪便短链脂肪酸浓度高；③ 属于普雷沃氏菌和活泼瘤胃球菌的ASVs在簇2中富集，其特征为中等水平的血糖，严重的胰岛素抵抗，高水平的胆固醇和甘油三酯；④ 属于普雷沃氏菌和普通拟杆菌的ASVs在簇3中富集，其特征为高水平的血糖和胰岛素缺乏。
【主编推荐语】2型糖尿病（T2D）患者的肠道菌群会发生改变，然而特定细菌与T2D的关联在不同研究中不尽相同甚至相反。可能原因是在确定T2D相关细菌时，只考虑到患者血糖水平，而忽略了即使在相同血糖范围内，患者间与肠道菌群紊乱有关的胰岛素抵抗和血脂异常也存在差异。近日，上海交通大学张晨虹和丁晓颖与团队在mBio发表最新研究，发现3个糖代谢簇之间的肠道菌群结构不同，并且肠道菌群特征与代谢表型相关，确定了簇特异性的菌群特征，并进一步验证了它们与糖代谢的关联。（@RZN）
Microbiome Features Differentiating Unsupervised-Stratification-Based Clusters of Patients with Abnormal Glycometabolism
2023-01-18, doi:10.1128/mbio.03487-22
糖代谢 胰岛素抵抗 研究论文 基础研究 2型糖尿病 肠道菌群特征 无监督分类 Ting Xu Xuejiao Wang Xiaoying Ding Chenhong Zhang
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张和平+李冬梅等：特定复合益生菌可辅助改善糖尿病

mSystems [IF:7.324]
① 纳入48名2型糖尿病（T2D）患者随机分为益生菌组（复合益生菌Probio-X+二甲双胍）和安慰剂组（安慰剂+二甲双胍），干预持续3个月，期间采集患者粪便和血液及临床指标；② 相比单独服用二甲双胍，Probio-X联合二甲双胍可显著降低糖化血红蛋白水平，并改善胰岛β细胞功能指数；③ 宏基因组和代谢组分析显示，Probio-X联合二甲双胍可显著增加肠道短链脂肪酸产生菌（普拉梭菌和长双歧杆菌等）丰度和胆汁酸水平（鹅脱氧胆酸及猪脱氧胆酸 ）。
【主编推荐语】2型糖尿病（T2D）也被称为非胰岛素依赖型糖尿病，由于胰岛素协助葡萄糖进入细胞代谢的功能下降，胰岛素分泌相对不足或机体对胰岛素反应性下降，导致血糖升高。近几十年来，现代生活方式的改变使患者人数大幅增加。二甲双胍是治疗T2D的常用药物，但其会引起胃肠道的不良反应，特别是在长期治疗后。近日，内蒙古农业大学张和平、内蒙古人民医院李冬梅及团队在mSystems发表最新研究，进行一项为期3个月的随机、双盲、安慰剂对照试验，48名T2D患者随机分为益生菌组（复合益生菌Probio-X（由干酪乳杆菌LCZ，植物乳杆菌P-8，鼠李糖乳杆菌Probio-M9，乳双歧杆菌Probio-M8，乳双歧杆菌V9组成）+二甲双胍）和安慰剂组（安慰剂+二甲双胍），结果发现Probio-X通过促进SCFAs产生菌和胆汁酸途径可增强二甲双胍治疗T2D的疗效。总之，该研究为未来靶向肠道菌群制定合理干预策略治疗T2D提供了新见解和思路，值得关注。（@九卿臣）
Adjunctive Probio-X Treatment Enhances the Therapeutic Effect of a Conventional Drug in Managing Type 2 Diabetes Mellitus by Promoting Short-Chain Fatty Acid-Producing Bacteria and Bile Acid Pathways
2023-01-23, doi:10.1128/msystems.01300-22
延伸阅读： 【微生态】
复合益生菌 二甲双胍 研究论文 基础研究 短链脂肪酸 胆汁酸 联合治疗 随机双盲对照实验（RCT） 2型糖尿病 Ye Chen Xin Shen Teng Ma Dongmei Li Heping Zhang
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Nature子刊：肠道菌群紊乱导致家族性自主神经功能异常的代谢障碍

Nature Communications [IF:17.694]
① 家族性自主神经功能障碍（FD）相关的ELP1基因突变促进了肠道菌群代谢轴的功能失调，从而促进了神经退行性疾病和其他神经/神经精神疾病；② 几乎所有FD患者都有便秘、腹泻等胃肠功能紊乱，并且FD患者肠神经元数量减少，以及胃底折叠术患者的迷走神经损伤；③ ELP1驱动的微生物组代谢组失调的渐进性是可变的，得到控制可以改善肠道功能和病理学缺陷；④ FD的神经功能障碍改变肠道菌群结构和功能进而改变宿主整体代谢，进一步使神经退化持续。
【主编推荐语】家族性自主神经功能异常（FD）是一种罕见的遗传性神经系统疾病，由神经元发育受损和中枢神经系统性退化引起。胃肠道症状和代谢缺陷在FD患者中很常见，这表明肠道菌群和代谢组可能相比健康个体或发生改变和功能失调。Nature Communications发表最新人群研究，共招募49名FD患者和54名健康同居亲属提供样本用于组学测序分析，结果表明FD中的神经功能缺陷会改变肠道菌群的结构和功能，从而改变宿主的整体新陈代谢，从而使进一步的神经变性永久化。本篇文章为“肠道代谢轴是FD进展的一个重要因素”提供关键证据。（@RZN）
Gut microbiome dysbiosis drives metabolic dysfunction in Familial dysautonomia
2023-01-13, doi:10.1038/s41467-023-35787-8
家族性自主神经功能异常 肠道菌群紊乱 代谢障碍 基础研究 研究论文 Alexandra M Cheney Stephanann M Costello Nicholas V Pinkham Frances Lefcort Valérie Copié Seth T Walk
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PNAS：抗抑郁药或可诱导突变增强对多种抗生素的耐药性？

PNAS [IF:12.779]
① 将大肠杆菌K-12菌株MG1655暴露于5种常用抗抑郁药（舍曲林、度洛西汀、安非他酮、依他普仑和阿戈美拉汀），发现抗抑郁药会诱导细菌对多种抗生素产生耐药性；② 表型和基因型分析表明，暴露于抗抑郁药后活性氧产生的增加与耐药性增加直接相关；③ 氧化应激反应增加和外排泵表达刺激也与增加的耐药性和持久性有关；④ 抗抑郁药也会引起染色体突变和多药耐药性，数学模型预测发现抗抑郁药会加速耐药细菌出现，而耐药株细胞将有助于维持耐药性。
【主编推荐语】抗生素耐药性严重危害着全球人类和动物的机体健康，目前抗抑郁药的消费量很大，其药品市场份额与抗生素相似。虽然抗生素被认为是增加抗生素耐药性的主要驱动因素，但很少有研究关注抗抑郁药的大规模消费是否也和细菌耐药性有关。近日，发表在美国科学院院刊PNAS的研究发现，抗抑郁症药物可以诱导产生抗生素的耐药性以及增加耐药的持久性。总之，该研究提醒我们需要慎用抗抑郁症的药物，并且需要对抗抑郁症药物的副作用进行更多的研究，值得关注。（@九卿臣）
Antidepressants can induce mutation and enhance persistence toward multiple antibiotics
2023-01-23, doi:10.1073/pnas.2208344120
延伸阅读： 【Nature】
抗抑郁药物 抗生素耐药 研究论文 基础研究 细菌药物互作 活性氧 染色体突变 多药耐药性 抑郁 Yue Wang Zhigang Yu Jianhua Guo
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Nature：非抗生素药如何刺激细菌产生抗生素耐药性（新闻）

Nature [IF:69.504]
① 抗生素耐药性是一个重大的公共卫生威胁，一项新的研究表明除了抗生素滥用，抗抑郁药也能够引发细菌产生抗生素耐药性；② 抗抑郁药能够通过产生活性氧激活细菌防御机制，增加突变率，并加速其抗性基因水平转移；③ 进一步认识非抗生素药如何驱动抗生素耐药性，需要从机理上确定其在细菌中的靶向分子，评估其对更多临床细菌及对抗生素耐药性产生的真实影响；④ 因此后续研究应关注微生物组及发挥作用部位，量化其对抗生素耐药性的贡献。
【主编推荐语】由抗生素滥用导致的细菌抗生素耐药性是全球公共卫生所面临的巨大挑战。尽管非抗生素药物占据了95%的药物市场，但它们对抗生素耐药性出现和传播的影响尚不清楚。Nature发表的一篇新闻报道基于一项最新的实验室研究，讨论了抗抑郁药与细菌的互作及其分子机制。（@好雨）
How antidepressants help bacteria resist antibiotics
2023-01-24, doi:10.1038/d41586-023-00186-y
抗生素耐药 药物菌群互作 其他
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肠道微生物群生物膜：一种认知模式的转变（观点）

Journal of Experimental Medicine [IF:17.579]
① 生物膜是胞外多糖基质包裹着蛋白质、DNA等环境和宿主成分和肠道病毒、细菌、真菌和真核生物群落的存在形式；② 健康状态下生物膜附着在黏液层表面不接触上皮细胞。生物膜的破坏及其异常粘附可能会导致共生微生物致病；③ 生物膜是肠道微生物群的主要表型，其成分的相对丰度和功能多由环境（如国家的工业化程度）而非宿主遗传因素驱动；④ 宏转录组学、宏基因组学和代谢组学以及对性别依赖性微生物群调节的研究，将有助于生物膜的靶向治疗。
【主编推荐语】Journal of Experimental Medicine发表的观点性文章，提倡将肠道生物膜作为一个整体来看，并将其定义为衡量健康与否的重要表型，而非单纯研究微生物的好坏。（@好雨）
Gut microbiota biofilms: From regulatory mechanisms to therapeutic targets
2023-01-23, doi:10.1084/jem.20221743
生物膜biofilm 环境因素 其他 Andre G Buret
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