7个小矮人和狼外婆

肠化生（IM）是发展为肠型胃癌（GC）的不可避免的癌前病变。脱氧胆酸（DCA）是十二指肠胃反流的主要胆汁酸（BA）成分，在从慢性胃炎过渡到IM期间，随着STAT3持续激活，其浓度增加。然而，DCA促进胃上皮IM的机制仍不清楚。来自南京医科大学第一附属医院王云、张国新与团队发表在Gut Microbes上的一项研究解析了DCA在IM中的作用机制，为胃粘膜肠化生的发病机制提供新的思路。

胃肠化生脱氧胆酸（DCA） stat3 KLF5

炎症性肠病（IBD）

郑浩+杨云生等：炎症性肠病相关细菌可引起蜜蜂认知障碍

早在2020年6月，发表在Gut杂志上的一项纵向研究[Gut, 2021, 70(1): 85-91]表明，包括溃疡性结肠炎和克罗恩病在内的炎症性肠病（IBD）使患者认知障碍风险增加一倍以上。但其机制尚不清楚。鉴于越来越多的证据表明肠道菌群与大脑疾病有关，在肠道细菌病原体感染后观察动物认知的研究在某些情况下可以提供更为准确的参考。来自中国农业大学的郑浩和中国人民解放军总医院杨云生等人发表在Frontiers in Cellular and Infection Microbiology上的一项研究探究了IBD相关大肠杆菌LF82对蜜蜂肠道代谢、脑转录组和认知的影响，一定程度上加深了对IBD相关细菌引起认知障碍的机制的理解。

炎症性肠病（IBD）认知及行为障碍肠道细菌 Apis mellifera

幽门螺杆菌

湖南大学：抑制幽门螺杆菌感染的磁热疗法

作为一类致癌物，幽门螺杆菌定植在世界半数人口的胃部。目前，幽门螺杆菌感染的临床治疗主要依靠抗生素，然而抗生素疗法面临着耐药性增加、患者依从性差和无效根除的挑战。因此，长期以来研究人员都在寻找和建立不同于抗生素的治疗策略，以期干扰病原体的生理学，使其难以在胃中存活。来自湖南大学的陈卓教授团队发表在ACS Nano上的一项研究通过石墨壳层屏蔽铁钴合金的方法，开发了一种新型胃部纳米加热器（FeCo@G），可在交变磁场下通过上调热休克蛋白HSP70的表达干预幽门螺杆菌感染。小鼠模型显示，FeCo@G可在恶劣的胃环境中实现磁热疗法，为治疗幽门螺杆菌提供了一种全新的策略。

幽门螺杆菌 Hsp70 磁热纳米技术

自闭症谱系障碍

活体生物疗法或可用于治疗自闭症

自闭症谱系障碍（ASD）是一种神经发育障碍，其特征是社交行为缺陷、重复行为增加、焦虑和胃肠道症状。ASD的病因复杂，涉及遗传和环境因素的相互作用。已有研究表明，肠道菌群在ASD中发挥重要作用。因此，肠道菌群成为了治疗ASD的潜在目标。发表在Brain, Behavior, and Immunity上的一项研究发现，粪便布劳特氏菌（Blautia stercoris）MRx0006可以改善自闭症模型小鼠的行为缺陷，表明使用MRx0006的活体生物疗法可能是治疗ASD相关生理和行为缺陷的一种可行和有效的治疗方案。

自闭症谱系障碍 Blautia stercoris 活体生物治疗微生物-肠-脑轴

膜性肾病

郑大一附院：肠道菌群可用于膜性肾病的无创性诊断

膜性肾病（MN）又称膜性肾小球肾炎，是肾病综合征的常见病因。尽管有基于M型磷脂酶A2受体（PLA2R）和1型血小板反应蛋白7A域（THSD7A）的诊断试验，但其敏感性和特异性不够高，需要肾活检来确认诊断。并且MN的预后不乐观，6–25%的MN患者即使在一系列治疗后仍无法实现临床缓解，而获得缓解的患者复发率仍高达40%以上。因此，迫切需要新的、有效的MN早期诊断和治疗方法。肠道菌群与多种疾病的发生有关，如糖尿病、系统性红斑狼疮和甲亢等。来自郑州大学第一附属医院的赵占正和尚进等人发表在Advanced Science上的一项研究比较了MN患者和健康者的肠道菌群组成差异，发现利用肠道菌群分析可用于无创性诊断MN，且MN的发生取决于自然肠道菌群的存在。这些发现可用于提供预防和诊断MN的新靶点。

膜性肾病肠道菌群疾病诊断大鼠模型

细胞外囊泡

肠道细菌胞外囊泡或可控制鼠诺如病毒感染

人类诺如病毒是导致全球非细菌性胃肠炎的主要原因，也是发展中国家儿童腹泻死亡的第二大原因。然而，由于缺乏对其致病机理的了解，目前还没有预防或清除诺如病毒感染的有效疗法。有证据表明，鼠诺如病毒（MNV）可以结合到小鼠肠道共生细菌的表面，通过诱导细菌应激反应和增加细菌胞外囊泡（OMVs）的产生来影响细菌，进而调节宿主免疫反应来应对鼠诺如病毒感染。但OMVs在诺如病毒感染中的作用尚不清楚。发表在Frontiers in Immunology上的一项研究评估了在MNV感染期间，细菌OMVs对小鼠巨噬细胞的影响，表明OMVs可以作为一种控制鼠诺如病毒感染的机制。

细胞外囊泡小鼠诺如病毒（MNV）抗病毒免疫

系统性红斑狼疮（SLE）

李兰娟院士团队：系统性红斑狼疮与肠道菌群（综述）

肠道菌群有助于塑造宿主免疫系统，并对人类健康产生深远影响。肠道菌群相关的人类疾病不断增加，但其机制仍然是个谜。系统性红斑狼疮（SLE）是一种自身免疫性疾病,，伴有慢性炎症、自身抗体产生和多系统损伤，迄今为止大多无法治愈。肠道菌群及其代谢产物现在被认为是局部/全身免疫反应的重要环境触发因素。来自浙江大学李兰娟院士团队和中国医学科学院北京协和医学院北京协和医院的王忞等人在Journal of Autoimmunity发表一项综述，总结了这一领域的研究进展，并探讨了调节肠道菌群在SLE控制中的应用前景。

系统性红斑狼疮（SLE）肠道菌群免疫应答

结直肠癌

于君团队：口腔致病菌P. micra参与结直肠癌发生的机制

结直肠癌 Parvimonas micra 肠道菌群肿瘤发生小鼠模型

鼠李糖乳杆菌HN001

浙江大学医学院：鼠李糖乳杆菌HN001对心脏移植模型小鼠的有益作用

心脏同种异体移植排斥反应仍然是限制移植后长期植入的主要因素。一种PI3K/mTOR双重抑制剂BEZ235，通过有效抑制PI3K/AKT/mTOR途径的激活，可延长心脏同种异体移植物的存活。然而，长期使用BEZ235会导致肠道菌群失调。浙江大学医学院附属第二医院龚渭华团队发表在Microbiology spectrum上的一项以小鼠心脏同种异体移植模型的研究发现，饲喂鼠李糖乳杆菌HN001可恢复由BEZ235诱导的移植宿主肠道菌群失衡、降低排斥反应、提高存活率。其主要通过代谢产物丙酸发挥富集Treg细胞的作用，或可作为BEZ235的有效免疫调节补充剂。

鼠李糖乳杆菌HN001 心脏移植肠道菌群丙酸免疫调节

肥胖

中国农业科学院：肠道黏膜菌群失调或可导致肥胖相关代谢紊乱

代谢综合征是世界范围内最常见的死亡原因，而肥胖是代谢综合征的主要危险因素。由于从人体收集肠道样本的相关挑战，肥胖症和肠黏膜相关菌群之间的联系尚不清楚。来自中国农业科学院农业基因组研究所李奎和北京畜牧兽医研究所侯绍华等人发表在Microbiology Spectrum上的一项以五指山小型猪为对象的研究表明，沿着整个消化道的黏膜菌群的生态失调在宿主-微生物代谢轴中的促炎反应中起着关键作用，或可导致代谢综合征模型中的肥胖和相关代谢紊乱。

肥胖肠道黏膜菌群转录组相关性分析

Nematostella vectensis

Nature子刊：共生菌群可帮助海葵适应不同温度

按照目前的气候变化速度，低等多细胞生物不太可能仅仅通过基因重组和自然选择来适应不断变化的环境条件。因此，理解允许生物体应对快速环境变化的替代机制是至关重要的。星状海葵（Nematostella vectensis）是一种对环境有着极强适应能力的水生刺胞动物，它已经进化出在广泛的温度和盐度下生存的能力，是一种理想的研究微生物群作为快速适应来源的模型。发表在Nature Communications上的一项研究发现，共生菌群介导了星状海葵的热适应性，并且它向下一代的传递可能代表了一种快速的热适应机制。

Nematostella vectensis 动物共生菌群环境适应性菌群传递

肠道菌群

调节肠道菌群或可以改善酒瘾

酒精是全世界数百万人日常饮食的一部分。然而，并不是所有饮酒的人都会经历同样的影响，也不是每个人都会出现酒精使用障碍（AUD）。发表在Translational Psychiatry上的一项研究发现，肠道菌群有助于解释个体之间不同的饮酒模式和酒精对个体行为的影响，并可能成为管理酒精滥用的潜在目标。

肠道菌群行为调控相关性分析酒精使用障碍（AUD）

工程细菌

Nature子刊：利用合成振荡器监测肠道内的细菌生长变化

合成基因振荡器（synthetic gene oscillators）具有控制定时功能及周期性基因表达的潜能，因其稳健性及准确性的不足，在复杂体内环境中的应用受限。Nature Communications上发表的一项最新研究，设计了一种新型合成振荡器：由三个与不同荧光蛋白偶联的阻遏蛋白组成的负反馈循环——RINGS，可在不同菌种及菌株中，通过成像监测细菌生长的周期。在小鼠肠道环境中，RINGS系统可保持稳定，可用于长期监测细菌的生长情况，并可在疾病状态下或在不同的生态位中监测细菌生长的变化。

工程细菌合成振荡器研究论文基础研究 Manuel Zorzi

接合质粒

Nature子刊：靶向杀伤细菌的新策略

复杂微生物种群中细菌的靶向选择是控制病原细菌的关键。CRISPR核酸酶在向导RNA的指引下可以靶向细菌基因组中的特定序列，随后在核酸酶的作用下细菌基因组DNA双链断裂进而导致细菌死亡，但这个过程需要一个高效且广泛的宿主传递系统。《Nature Communications》上的一项研究比较了两种递送TevSpCas9核酸酶的方式在靶向杀伤肠道沙门氏菌效率上的影响。结果表明，相比于TevSpCas9核酸酶与接合系统相分离的方式（即核酸酶由质粒表达，接合系统由基因组表达），顺式作用方式（即核酸酶和接合系统由同一个质粒表达）具有更高的接合效率，更好的稳定性以及有效的二次接合作用，且能够在多个sgRNA的介导下实现高效的肠道沙门氏菌的杀伤效率。该研究表明，顺式作用的接合质粒或可作为递送CRISPR核酸酶以靶向杀伤细菌的有效工具。

接合质粒 SpCas9 大肠杆菌肠道沙门氏菌 sgRNA

儿童肥胖

JAMA子刊：组学方法助力儿童肥胖治疗

在发达国家中，儿童肥胖已成为重要的健康问题，JAMA Pediatrics近期发表的观点文章着重讨论了组学技术在儿童肥胖的机制和疗法研究方面的应用前景，表明目前所用的传统标志物无法准确反应儿童肥胖的病理生理，而代谢组学等组学分析可弥补这一空白。

儿童肥胖多组学分析代谢组学标志物生活干预

转基因干酪乳杆菌在预防小鼠沙门氏菌感染中效果更佳

肌球蛋白交叉反应抗原（mcra）编码一个亚油酸代谢基因，同时也是一个抗原，与一些细菌致病性有关。在干酪乳杆菌中表达该基因之后，该菌在预防沙门氏菌引起的小鼠死亡和维持肠道稳态平衡中效果更佳。

益生菌

转基因干酪乳杆菌在预防小鼠沙门氏菌感染中效果更佳

肌球蛋白交叉反应抗原（mcra）编码一个亚油酸代谢基因，同时也是一个抗原，与一些细菌致病性有关。在干酪乳杆菌中表达该基因之后，该菌在预防沙门氏菌引起的小鼠死亡和维持肠道稳态平衡中效果更佳。

益生菌 Probiotic Conjugated linoleic acid enteric bacterial pathogen salmonellosis

艰难梭菌

Nature子刊：现代饮食和医疗系统促进艰难梭菌的演化

细菌如何在演化中获得更强的宿主适应能力？Nature Genetics近期发表的研究表明，能引起常见医院感染之一的肠道细菌艰难梭菌，在进化上形成了两个主要分支，其中一个分支演化出了更多利于其在人群中传播的特性，比如有更强的抵抗消毒剂的能力，并能更好地利用现代人饮食中的简单碳水化合物（如葡萄糖和果糖）来促进自身的传播和定植，说明现代医疗和饮食习惯在艰难梭菌的演化中施加了选择压力。

艰难梭菌物种形成 Yan Gu Yanrong Chen Lai Wei

抗生素

Nature子刊：抑制致病菌孢子形成，头霉素类药物可治疗复发性CDI

Nature Microbiology近期发表的一项研究发现，头霉素类药物可抑制致病菌的孢子形成，其与万古霉素联用可在小鼠模型中有效治疗复发性艰难梭菌感染。

抗生素艰难梭菌感染孢子形成肠道致病菌感染头霉素

遗传工程

Nature子刊：通用型细菌合成生物学新工具

相比于自然界数量庞大的微生物种类，目前合成生物学所使用的驯化微生物种类极其有限。遗传操作工具的匮乏限制了人们对这些具有优良性状的未驯化微生物的利用。发表在《Nature Microbiology》上的一项研究，利用整合性接合元件开发了一种名为XPORT的工程枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis），它能以高度的精确性和可控的方式将DNA传递给各种细菌。XPORT已被证明能直接转化35种不同的细菌（包括人类皮肤、肠道细菌），并且能直接转化土壤中的天然细菌，为不可培养细菌的直接工程化开辟了可能性，并对促进人类健康和农业发展具有重要意义。

遗传工程整合性接合元件枯草芽孢杆菌 DNA转移 T4SS