周报 | 微生物重要期刊最新研究进展(20210510)

2021
05/11

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微生态
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微生物重要期刊最新研究进展


Cell子刊

科研| Cell Host&Microbe:具有类风湿性关节炎患病风险个体的肠道噬菌体群落及其代谢潜能存在差异

本文由黑玉堂编译

   类风湿性关节炎 (RA) 是一种全身性的自身免疫性疾病,全球发病率约为1%。RA的发生是基因和环境共同作用的结果。据估计,RA的遗传率约为40-60%,一级亲属患RA的个体患病风险显著升高。既往研究显示,即使在部分血清RA相关自身抗体阴性的个体,在其粘膜局部也能够检测到抗环瓜氨酸蛋白(CCP)抗体、类风湿因子以及多种细胞因子和趋化因子,形成了RA的“粘膜起源“假说。近年来越来越多的证据显示肠道微生物在RA的发病过程中扮演重要角色,但这些研究大多基于16S rDNA测序并且仅仅关注于某种单独的细菌而忽略了细菌与其周围环境的相互作用。宏基因组测序结果显示,在人体肠道中存在着大量不同种类的噬菌体,其群落结构与人体的疾病状态有关。然而,目前有关噬菌体群落组成与RA的研究仍然欠缺。美国科罗拉多大学医学院Breck A. Duerkop等人于2021年5月5日在Cell Host&Microbe杂志发表了题为《Individuals at risk for rheumatoid arthritis harbor differential intestinal bacteriophage communities with distinct metabolic potential》的文章,利用宏基因组测序技术,分析了具有RA患病风险的个体和健康对照组的肠道噬菌体结构,并进一步根据血清抗CCP抗体阳性状态进行了亚组分析结果显示噬菌体群落结构与血清中抗CCP抗体状态密切相关,CCP+个体拟杆菌科(Bacteroidaceae)和链球菌科(Streptococcaceae)噬菌体,以及CCP-个体瘤胃菌科(Ruminococcaceae)噬菌体发生了显著变化。进一步代谢特征分析显示,含有辅助代谢基因、能够对宿主菌的脂多糖(LPS)和其他外膜多糖产生修饰作用的噬菌体水平显著升高,提示对RA相关的细菌抗原性和适应性产生了改变。Breck A. Duerkop及其团队的工作为揭示肠道噬菌体与RA易感性间的关系提供了研究基础。 

 

摘要:类风湿关节炎(RA)是一种自身免疫性疾病,其特征为患者血清中抗环瓜氨酸蛋白(CCP)抗体阳性。近年来研究发现RA和肠道微生物有关,但这些微生物与CCP血清学的相关性及其在RA中的具体作用尚不清楚。我们对一级亲属被诊断为RA、血清抗CCP抗体阴性或阳性、具有患RA风险的个体的肠道噬菌体群落进行了分析。我们发现,这些存在RA风险的个体肠道噬菌体群落的组成存在差异,这种差异与CCP血清学有关。这些肠道噬菌体群落主要包括链球菌科(Streptococcaceae),拟杆菌科(Bacteroidaceae)和毛螺菌科(Lachnospiraceae)的噬菌体,可能起源于不同的生态系统。这些噬菌体编码独特的辅助代谢基因库这些库与抗CCP状态相关,表明这些噬菌体直接影响微生物群落的代谢和免疫调节能力。这项工作为噬菌体作为临床前生物标记物的应用奠定了基础,并提供了基于微生物的RA病因的深入了解。

 

原名:Individuals at risk for rheumatoid arthritis harbor differential intestinal

bacteriophage communities with distinct metabolic potential

译名:具有类风湿性关节炎(RA)患病风险个体的肠道噬菌体群落及其代谢潜能存在差异 

期刊:Cell Host&Microbe

IF:15.923

发表时间:2021.5.5

通讯作者:Breck A. Duerkop

通讯作者单位:美国科罗拉多大学医学院免疫学与微生物学系

DOI号:10.1016/j.chom.2021.03.020

原文链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1931312821001487

 

 图文摘要

Microbiome

科研| Microbiome:饮食,肥胖和肠道微生物组作为决定因素调节非人灵长类动物模型中的代谢

本文由R.A Uyghurii编译

   美国北卡罗来纳州Winston-Salem医学院癌症生物学系Katherine L. Cook等人于2021年5月5日在Microbiome发表题为《Diet, obesity, and the gut microbiome as determinants modulating metabolic outcomes in a non-human primate model》的文章,本研究中,作者根据已有的研究报道,设想在圈养NHP中应用人源化饮食模式下的肠道微生物可以代表人类肠道微生物群。因此,探究了西方和地中海饮食模式对雌性中年食蟹猴(cynomolgous macaques)肠道微生物群的影响,以及与肥胖的关系,从而模拟和解释饮食、肥胖及人肠道微生物之间的关系。研究结果发现,地中海饮食增加了乳酸杆菌属、梭状芽孢杆菌属、粪杆菌属和Oscillospira属,同时减少了瘤胃球菌和粪球菌属。作者用宏基因组测序获得了更高的功能和分类学分辨率,以便识别特定的细菌物种和菌株,从而能够报告食蟹猴的细菌种类以及由饮食调节的毒力因子簇,从而提高了对NHPs和人类在饮食对肠道微生物群影响方面的相似性和差异性的理解。此外,作者还评估了每种动物的完整代谢谱数据,以将肠道微生物群与体重(BW)、血浆胆固醇水平、胰岛素耐量以及血浆或尿液中的代谢物特征等相关联,从而识别可能影响代谢综合征发展的特定微生物。

 

摘要本研究的目的是对成年雌性非人灵长类动物(NHPs)饮食、肥胖和肠道微生物群之间复杂相互作用的获得更深入的理解。实验动物在31个月内食用西方(n=15)或地中海(n=14)饮食,以代表人类的饮食模式。以CT测定身体成分,收集粪便样本,并进行鸟枪宏基因组测序。经过研究分析发现,饮食是肠道微生物群落细菌多样性的主要贡献者。每种饮食中的肥胖与几种微生物类群丰度比例的细微变化有关。与对应的脂肪含量较高的NHPs比,脂肪含量较低地中海饮食的NHPsLactobacillus animalis丰度更高。较高的身体脂肪西方饮食喂养的NHPs比低脂肪的同类动物具有更高丰度的Ruminococcus champaneliensis和更低丰度的Bacteroides uniformis。与地中海饮食喂养的NHPs比,西方饮食喂养的NHPs中的Prevotella copriP. copri,粪源普雷沃氏菌)丰度显著高。西方饮食喂养的实验动物以P. copri丰度(高P. copri  P. copri)聚类类,而与肥胖无关。总体而言,与低P. copri比,西方饮食喂养的高P. copri动物具更高丰度的B. ovatus, B. faecis, P. stercorea, P. brevisFaecalibacterium prausnitzii。西方饮食中低P. copri实验动物中Eubacterium siraeum比例更高。不论饮食如何,E. siraeumP. copri丰度呈负相关。在西方饮食组中,与高P. copri受试者相比,低P. copri中的Shannon样性显著更高。此外,肠道羊肠杆菌的丰度与HDL血浆胆固醇呈正相关,这表明在低P. copri人群中可能代表着代谢更健康的人群。来自西方饮食喂养的高P. copri和低P. copri受试者的尿液和血浆的非靶向代谢组学研究表明,西方饮食喂养的高P. copri受试者的早期肾功能不健全。总之,我们的数据表明饮食是肠道细菌多样性的主要影响因素。但是,在分析特定细菌类群的丰度变化时,必须同时考虑饮食和肥胖。有趣的是,在西方饮食喂养的NHPs中,P. copri似乎介导了代谢功能障碍。

 

原名:Diet, obesity, and the gut microbiome as determinants modulating metabolic outcomes in a non-human primate model

译名:饮食,肥胖和肠道微生物组作为决定因素调节非人灵长类动物模型中的代谢

期刊:Microbiome

IF:11.607

发表时间:2021.5.5

通讯作者:Katherine L. Cook

通讯作者单位:美国北卡罗来纳州Winston-Salem医学院癌症生物学系

DOI号:0.1186/s40168-021-01069-y

原文链接:

https://microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-021-01069-y







科研| Microbiome:叶甲-肠道菌群协同环境RNA干扰共同杀虫

本文由温水编译 

   湖北大学生命科学学院、省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室张江教授团队于2021年5月4日在Microbiome发表题为《Synergistic action of the gut microbiota in environmental RNA interference in a leaf beetle》的文章。该研究以柳蓝叶甲-肠道菌群作为研究对象,利用微生物组、荧光定量PCR、细菌分离鉴定、显微注射等技术手段,探索了肠道菌群RNA干扰的互相作用。研究发现:叶甲对双链RNA分子的摄取导致肠道菌群失调,从而加速RNA对昆虫的致死作用。本研究发现了RNA干扰杀虫新机制,并丰富了人们对肠道细菌功能的认识,具有重要的理论和应用价值。

 

摘要:【背景】RNA干扰RNAi是真核生物中一种保守的由双链RNAdsRNA诱发的基因沉默现象,并于2006年获得诺贝尔生理学或医学奖。以RNAi为基础的抗病虫技术,通过干扰控制病虫发育或重要行为的关键基因,阻碍有害生物正常的生长和繁殖,甚至直接导致有害生物死亡,从而达到病虫害防控的目的。其主要成分双链RNA在生物体内普遍存在,在环境中易降解,因此无毒、无残留,是一种新型绿色环保的病虫害防控方法,展现出了广阔的应用前景。当dsRNA分子被害虫取食,需经过肠道吸收,靶向并下调害虫的必需基因,从而导致害虫的迅速死亡。在此过程中,dsRNA不可避免的与栖息于肠道内的微生物群落接触。虽然此前一系列研究报道了昆虫肠道微生物的诸多功能,但肠道细菌是否以及如何与RNAi发生互作尚不清楚。【结果】本研究中,我们利用柳蓝叶甲-肠道菌群作为研究对象,比较了无菌昆虫和带菌昆虫RNAi效率,发现肠道细菌增强了RNAi的杀虫效率,却并没有影响靶标基因的下调水平;我们进一步利用微生物组、荧光定量PCR、细菌分离鉴定、显微注射等技术手段,明确了其中机制:一方面,dsRNA分子被柳蓝叶甲取食后,叶甲肠道内的dsRNA酶会将其降解成核糖等物质,这些降解产物作为营养物质,选择性的促进了Pseudomonas putida等细菌的生长,导致菌群紊乱,随后细菌突破肠道屏障,侵入害虫血腔,杀死叶甲;另一方面,RNAi下调了害虫的基因,导致害虫免疫力降低,无法有效控制菌群紊乱。【结论】本研究阐明了致命性dsRNA与其肠道微生物菌群之间复杂的相互作用。揭示了肠道微生物菌群dsRNA诱导害虫死亡过程中的协同作用,并为基于RNAi的害虫干预机制提供了新的视角

关键词:肠道菌群RNA干扰;双链RNA,叶甲;协同作用

 

原名:Synergistic action of the gut microbiota in environmental RNA interference in a leaf beetle

译名:叶甲-肠道菌群协同环境RNA干扰共同杀虫

期刊:Microbiome

IF:11.607

发表时间:2021.05.04

通讯作者:张江

通讯作者单位:湖北大学生命科学学院

DOI号:10.1186/s40168-021-01066-1

原文链接:

https://microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-021-01066-1



Water Research

科研| Water Research:荷兰牙科设备的微生物负荷和微生物组;“请屏住呼吸”

本文由艾奥里亚编译 

  荷兰阿姆斯特丹大学(University of Amsterdam and Vrije Universiteit Amsterdam)的Michel A. Hoogenkamp于2021年05月06日在Water Research发表题为《The microbiological load and microbiome of the Dutch dental unit; ‘please, hold your breath’》的文章,该单位Michel A. Hoogenkamp担任该研究通讯作者。该研究结合异样平板培养(HPC)以及分子生物学技术,通过对226个牙科单位的用水进行取样,探究了细菌污染的程度和可能存在的机会性病原菌,如真菌、amoeba以及Legionella,以确定牙科单位用水中的微生物负荷和微生物组以及影响这些参数的因素通过研究笔者发现荷兰绝大多数牙科单位用水均超过了感染控制指南的标准,同时真菌,Legionella spp.以及amoeba是最具常见的生物类群。同时笔者提出,在风险评估方面,仅基于HPC低估了废水中可能的最大生物负荷,同时使用通用的消毒方案很可能无法完全保证牙科单位的用水安全感染控制指南应集中于生物膜形成的存在和控制,以避免废水的再次感染。

 

摘要牙科用水系统容易形成生物膜。在使用牙科设备的过程中,成团的生物膜脱落后可通过雾化被患者和工作人员吸入,进而诱发感染。本研究意在确定荷兰牙科设备用水的微生物负荷和微生物组,以及影响这些参数的因素本研究中我们共采集了226个牙科单位的样本,并对传统废水样本进行了异养平板计数(HPC)测定。在所有牙科单位中,有61%的单位所检出的每毫升菌落数超过了建议微生物学指标(每毫升100个菌落)。此外,基于对特定物种进行q-PCR分析,我们对过夜停滞期(生物膜处于松弛状态)后立即采集的废水样本上进行了分析,以确定其微生物组。这些松弛的生物膜样本显示,每个牙科单位都有一个独特的微生物组Legionella spp.,amoeba和fungi 检出率分别为71%、43%和98%。amoeba 的存在与9种细菌生物标志物呈正相关关系,与细菌和真菌DNA以及Legionella浓度呈正相关关系,但与HPC无关。只有在遵守消毒方案的情况下,对微生物负荷和微生物组群的影响才具有统计学意义。与异养菌平板计数相比,松弛生物膜样品与分子技术相结合能更好地洞察机会病原体的存在。感染控制措施应以生物膜分析和控制为重点,以保证病人的安全。

关键词:微生物组,生物膜,Legionella,Amoeba,真菌,牙科单位


亮点

1. 荷兰大部分牙科单位的用水超过了预防指南

2. 测定废水的异营养板计数是不够的

3. 每个牙科单位都有自己独特而复杂的微生物组

4. 真菌,Legionella spp.以及amoeba是牙科单位用水的常见生物

5. q-pcr是监测机会性病原体存在的一个有价值的工具。

 

原名:The microbiological load and microbiome of the Dutch dental unit; ‘please, hold your breath’

译名:荷兰牙科设备的微生物负荷和微生物组;“请屏住呼吸”

期刊:Water Research

IF:9.130

发表时间:2021.05.06

通讯作者:Michel A. Hoogenkamp

通讯作者单位:荷兰阿姆斯特丹大学(University of Amsterdam and Vrije Universiteit Amsterdam)

DOI号:10.1016/j.watres.2021.117205

原文链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043135421004036


图文摘要

ISME Journal

科研| The ISME Journal:大岛屿上的细菌群落缩短了时间更替 

本文由韬儿编译

    美国曼切斯特城市大学生命科学学院,Christopher van der Gast等人于2021年5月3日在The ISME Journal发表题为《Bacterial communities in larger islands have reduced temporal turnover》的文章。生态学的一个根本目标是要理解不同时间和空间下生物多样性如何累积和保持。物种多样性模式能为调控生物多样性的潜在机制提供重要见解。物种-区域面积间的关系(SAR)是生态模型和理论发展的核心,能为岛屿和临近生境的微生物生物地理研究提供基础和动力。本研究在一年时间内同一颗树的十个水洞中采集细菌群落样本,树洞以前被用作微生物生态学中易处理的微实验系统,用以解决具有根本生态重要性的问题。本研究在基于岛屿的细菌群落中,首次确定物种-时间关系的潜在机制和过程以及时间更替,并发现岛屿大小是其更替的重要影响因素。另外,均质化扩散是驱动群落更替的主导生态过程。这一观察结果和扩散限制的微不足道的影响是岛屿与移民源没有隔离的结果。另外,本研究还探究了不同方法构建STRs差异,以及取样深度和时间序列长度对STR和时间尺度指数的影响,可给未来的研究提供参考和建议。

 

摘要:物种多样性格局为调控生物多样性的潜在机制和过程提供重要见解。物种-时间的关系(STR)有可能成为这样的模式,它以一种比较的方式来更广泛地模拟空间变化,物种-空间的关系(SAR)在生态模型和理论发展中具有重要作用。我们在一年时间内,针对同一颗欧洲桦木,取十个充满水的树洞里的细菌群落样品,用以确定时间更替的STR模式的机制和过程。我们用这个自然模型系统来代表不同大小并共享一样的移民源的群岛。结果观察到,STR来源的更替速率和岛屿大小之间具有相反关系。另外,在本研究系统中,扩散限制的低频率和高均质化扩散表明,更替和岛屿大小相关,而与岛屿隔离无关。和SARs相比,STRs还未得到充分的研究,本研究的发现应该会让人们对基于STR的模式和过程产生新兴趣。

 

原名:Bacterial communities in larger islands have reduced temporal turnover

译名:大岛屿上的细菌群落缩短了时间更替

期刊:The ISME Journal

IF:9.18

发表时间:2021.05.03

通讯作者:Christopher van der Gast

通讯作者单位:美国曼切斯特城市大学生命科学学院

DOI号:doi.org/10.1038/s41396-021-00976-0 

原文链接:

https://www.nature.com/articles/s41396-021-00976-0





科研| The ISME Journal:抗生素压力下径向扩张的微生物菌落的空间隔离与合作

本文由如风编译

    美国密歇根大学安娜堡分校生物物理系Kevin B. Wood等人于2021年5月5日在The ISME Journal发表题为《Spatial segregation and cooperation in radially expanding microbial colonies under antibiotic stress》的文章,本研究利用β-内酰胺酶质粒编码的条件致病菌粪肠球菌Enterococcus faecalis,对耐药细胞药物敏感性细胞组成的细菌群落变化进行了动态研究,发现在抗生素的作用下,菌落的径向扩张既有空间隔离,又有协同作用。本研究为微生物群落中的抗生素耐药性的来源、监测和演化过程研究提供了重要参考,对相关研究具有重要的借鉴意义。


摘要微生物群落中的抗生素耐药性反映了在不同研究尺度上操作的综合过程。在这项工作中,我们研究了在抗生素压力下,由耐药细胞药物敏感性细胞组成的细菌群落的时空动态变化。利用β-酰胺酶质粒编码的条件致病菌粪肠球菌Enterococcus faecalis,我们追踪了菌落扩张的动态,并将暴露在抗生素下的荧光标记的群体空间模式进行可视化。结果表明,在较宽的药物浓度和种群初始组成范围内,混合群落的径向扩张速率基本保持不变。最终种群的成像显示,对氨苄西林的耐药性是协同的,敏感细胞在其他致死浓度的耐药细胞存在时仍能存活。种群表现出多种多样的空间隔离模式,这些模式取决于药物浓度初始条件。数学模型表明,尽管β-酰胺酶仍然与细胞相关,但观察到的动态与整体合作是一致的。实验证实,抗性菌落在数倍于单个菌落大小的长度尺度上为敏感细胞提供保护作用,并且在药物存在的情况下,种群中(平均)不超过一个抗性细胞可以产生混合群落。虽然药物降解的生物物理模型表明,单个抗性细胞只对邻近的细胞提供短程保护,但我们的研究证明了,长程保护可能来自于多个抗性细胞的协同效应,即使在小的群体比例下也能提供令人惊讶的大保护区域。


原名:Spatial segregation and cooperation in radially expanding microbial colonies under antibiotic stress

译名:抗生素压力下径向扩张的微生物菌落的空间隔离与合作

期刊:The ISME Journal

IF:9.18

发表时间:2021.05.05

通讯作者:Kevin B. Wood

通讯作者单位:美国密歇根大学安娜堡分校生物物理系

DOI号:10.1038/s41396-021-00982-2

原文链接:

https://www.nature.com/articles/s41396-021-00982-2

Gut Microbes 

科研| Gut Microbes:ZFP90通过微生物菌群依赖性策略介导了结肠炎相关结直肠癌的发生

本文由艾奥里亚编译 

  上海交通大学(Shanghai Jiao Tong University)的Ji-Xuan Han,Zhi-Hang Tao和Yun Qian于2021年05月05日共同在Gut Microbes发表题为《ZFP90 drives the initiation of colitis-associated colorectal cancer via a microbiota-dependent strategy》的文章,该单位房静远担任该研究通讯作者。该研究基于免疫组化,免疫荧光染色,原位荧光杂交结合16S rDNA测序等方法,通过全基因组关联研究(GWAS的重叠,笔者发现ZFP90(编码锌指蛋白90同源物)与结直肠癌(CAC的发生有关通过小鼠实验,笔者证实小鼠结肠上皮中Zfp90的缺失减少了CAC的形成此外,笔者展示了Zfp90ΔIEC在偶氮甲烷和葡聚糖硫酸钠(AOM-DSS)处理下表现出良好的肠屏障功能和温和的炎症。此外,笔者还证实Zfp90缺失在AOM DSS诱导的CAC中的致癌作用,且这种关系至少部分是由肠道微生物群介导的研究的发现强调了肠道微生物群可能是预防和治疗CAC的一种潜在策略。

 

摘要慢性炎症和肠道菌群紊乱是结直肠癌的危险因素。在临床实践中,炎症性肠病IBD患者发生结肠炎相关结直肠癌CAC的风险大大增加。但是,CAC发生的潜在机制尚不明确。在CAC小鼠模型中使用现有的全基因组关联分析GWAS条件性删除Zfp90(编码锌指蛋白90的同源物)进行系统分析,表明Zfp90CAC发展中的假定癌基因。引人注目的是,肠道菌群的耗竭消除了Zfp90CAC小鼠模型中的致瘤效应。此外,粪便菌群移植证明Zfp90依赖于肠道菌群的方式促进了CAC的发展。CAC小鼠模型的粪便标本中16s rDNA序列进行分析,可以推测Prevotella copri共存定义的菌群可能介导了Zfp90CAC发生中的致癌作用。机制研究表明,Zfp90通过TLR4-PI3K-AKT-NF-κB通路加速CAC的发展。我们的发现揭示了Zfp90-微生物-NF-κB通路在创建肿瘤促进环境中的关键作用,并提出了CAC预防和治疗的治疗靶点

关键词:ZFP90,肠道微生物,结肠炎相关性结肠直肠癌,肠道屏障,prevotella copri

 

原名:ZFP90 drives the initiation of colitis-associated colorectal cancer via a microbiota-dependent strategy

译名:ZFP90通过微生物菌群依赖性策略介导了结肠炎相关结直肠癌的发生

期刊:Gut Microbes

IF:7.740

发表时间:2021.05.05

通讯作者:房静远

通讯作者单位:上海交通大学附属仁济医院(Renji Hospital,Shanghai Jiao Tong University)

DOI号:10.1080/19490976.2021.1917269

原文链接:

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/19490976.2021.1917269





研| Gut Microbes:母乳双糖对人源化小鼠幼崽肠道菌群的调节作用

本文由R.A Uyghurii编译 

  西班牙瓦伦西亚大学医学院微生物学系María J. Yebra等人于2021年5月3日在Gut Microbes发表题为《Infant gut microbiota modulation by human milk disaccharides in humanized microbiome mice》的文章,本研究中,利用婴儿粪便微生物群移植产生的人源化小鼠模型来评估多种聚糖3FN、6FN、LNB和GNB对肠道微生物群组成和其发育的影响、短链脂肪酸的产生和与宿主-微生物群的相互作用,通过评估血脂谱和细胞因子的表达,也进行了测量,从而确定不同聚糖对宿主肠道微生物以及宿主健康的影响

 

摘要母乳聚糖具有独特的结构多样性,预示着它们可能以不同机制影响婴儿微生物组发育。本文中,作者利用婴儿粪便移植产生的人源化小鼠模型来评估岩藻糖基-α1,3-GlcNAc3FN),岩藻糖基-α1,6-GlcNAc,乳酸-N-二糖(LNB)和半乳糖-N-二糖对粪便微生物群和宿主-微生物群的影响进行了研究。16S rRNA扩增子测序表明,在所有补充了二糖的组中,某些细菌属(RuminococcusOscillospira显著增加或减少(EubacteriumClostridium)。有趣的是,聚类分析将岩藻糖基-寡糖的消化与半乳糖基-寡糖区分开,突出了两种岩藻糖基-寡糖中Akkermansia 属的消失。仅使用3FN可以观察到Coprococcus 属的相对丰度增加。同样,LNB显著增加了双歧杆菌的相对丰度,而通过定量实时PCR测得该属的绝对丰度却没有显著增加。经三周的干预后,与Bifidobacterium longumBifidobacterium adolescentisRuminococcus gnavus物种相对应的OTU在对照中不存在,但在供体和特定的二糖类之间共享,表明它们的存活取决于二糖的补充。3FN喂养组在结肠中的丁酸和乙酸盐水平升高,而血清HDL-胆固醇水平降低。3FN还下调大肠组织中促炎细胞因子TNF-α并上调抗炎细胞因子IL-10IL-13以及Toll样受体2。本研究表明,四种二糖在产生有益的肠道菌群组成转变方面显示出功效,此外,3FN表现出生理和免疫调节作用。 

关键词:岩藻糖基-α-1、3-N-乙酰氨基葡糖、岩藻糖基-α-1、6-N-乙酰基葡糖胺、乳糖-N-生物素、内酯-N-二糖、人乳寡糖、婴儿粪便、人源化小鼠模型、短链脂肪酸、细胞因子

 

原名:Infant gut microbiota modulation by human milk disaccharides in humanized microbiome mice

译名:母乳双糖对人源化小鼠幼崽肠道菌群的调节作用

期刊:Gut Microbes

IF:7.74

发表时间:2021.5.3

通讯作者:María J. Yebra

通讯作者单位:西班牙瓦伦西亚大学医学院微生物学系

DOI号:10.1080/19490976.2021.1914377

原文链接:

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/19490976.2021.1914377

SBB

科研| Soil Biol. Biochem.:根际微生物组组装涉及种子携带的细菌参与补偿性磷酸盐溶解

本文由清韵编译

   南京农业大学荀卫兵等人于2021年5月3日在Soil Biology and Biochemistry发表题为《Rhizosphere microbiome assembly involves seed-borne bacteria in compensatory phosphate solubilization》的文章。本研究进行了客土培养评估,以阐明垂直传播的植物种子微生物对根际微生物组响应土壤养分状况的影响。通过DNA测序,分析了客土栽培与天然土壤栽培之间的根际微生物群落分类特征的差异。通过基因组分析发现了养分循环基因,并使用实时定量PCR检测了它们的存在和丰度。本研究假设种子中的有益微生物存储部分是功能性补偿库可以在缺乏养分的土壤中定殖植物的根,促进后代植物的养分获取。然而,目前还不清楚是什么促进了种子微生物组的形成和保存,以及种子处理如何影响种子微生物。本研究表明,有益种子微生物的损失应引起关注,并且有必要尽快将有益种子传播微生物的选择纳入作物育种计划

 

摘要:根际微生物组在植物养分供应中起着关键作用。然而,垂直传播的种子微生物组根际微生物组的组装以及由此产生的功能特征的影响尚不清楚。在此,本研究为了评估种子携带的有益微生物在根际微生物组的组装中的作用,使用两个玉米品种及其相应的具有不同速效养分含量的原生土壤上进行了客土培养研究。通过DNA扩增测序分析了根际细菌和真菌群落的组装情况。研究结果表明,土壤微生物组根际微生物组的组装中占主导地位。种子携带的有益细菌Burkholderia gladioli能够在根际大量定殖,这显著改变了根际微生物组装。基因组分析表明,这种种子携带的有益细菌物种可能含有胞外磷酸酶编码基因,基因定量证实了它们的存在,表明可能存在磷酸盐溶解功能的补偿这种功能补偿可能是对土壤有效磷浓度较低的反应,从而促进寄主植物对磷的吸收。总之,本研究为我们对根际微生物组组装的理解提供了新的见解,表明种子微生物是提高后代植物适合性的功能补偿库并强调在植物育种中考虑种子微生物组的必要性。

关键词:种子微生物、根际微生物、客土培养、土壤有效磷、功能补偿


原名:Rhizosphere microbiome assembly involves seed-borne bacteria in compensatory phosphate solubilization

译名:根际微生物组组装涉及种子携带的细菌参与补偿性磷酸盐溶解

期刊:Soil Biology and Biochemistry

IF:5.795

发表时间:2021.05.03

通讯作者:荀卫兵

通讯作者单位:南京农业大学

DOI号:10.1016/j.soilbio.2021.108273

原文链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0038071721001462

Molecular Ecology

科研| Molecular Ecology:野生啮齿动物肠道微生物组对栖息地人为污染具有相似程度的响应

本文由舟子编译

   芬兰奥卢大学生态与遗传学系Anton Lavrinienko等人于2021年5月6日在Molecular Ecology发表题为《Comparable response of wild rodent gut microbiome to anthropogenic habitat contamination》的文章。本研究对比了切尔诺贝利福岛核事故地区的两对姬鼠物种的肠道菌群。结合各菌群的物种丰度,组成和结构,探索了放射性核素污染对不同地区和不同宿主的肠道微生物组产生的影响。研究者发现一种银姬鼠可能由于其独特的树栖生活方式进行了“辐射逃逸radiation escape”,进而引申出宿主生态学对其相关微生物群落的重要影响。此假说给其他宿主相关微生物组的研究提供了一个可以参考的思路。

 

摘要一般人们认为在野生啮齿动物肠道菌群的塑造过程中宿主物种身份相较于环境因素占据更为主导的地位,但不同物种之间的肠道菌群对相同的栖息地人为影响是否具有物种特异性,抑或是不同宿主物种之间总体肠道菌群具有相似的响应尚不清楚。在此研究中,我们对比了放射性核素污染对四种野生小鼠肠道菌群的影响:黄喉姬鼠(Apodemus flavicollis),小林姬鼠(A. sylvaticus),林姬鼠(A. speciosus),银姬鼠(A. argenteus)。基于此前辐射对堤岸田鼠(Myodes glareolus)肠道菌群影响的证据,我们假设辐射暴露对啮齿动物肠道菌群具有相似的影响。由于我们在切尔诺贝利福岛核事故影响的生境中都各自采集了两种共生的姬鼠物种(n = 288),因此我们可以对暴露于相同环境污染(放射性核素)的不同姬鼠物种的肠道菌群和不同地理区域之间姬鼠的肠道菌群进行总体的评估比较。与我们的假设基本一致,对细菌16S rRNA基因序列的分析表明,辐射暴露改变了姬鼠(Apodemus)四种小鼠中三种中的肠道菌群组成和结构。而在福岛的银姬鼠(A. argenteus)身上,肠道菌群与土壤放射性核素污染之间缺乏明显的关联,这很可能反映了银姬鼠通过其独特的树栖生活方式进行了“辐射逃逸radiation escape”。宿主生态学可以调节辐射暴露影响的发现为将来分析辐射或任何其他有毒物质暴露对宿主及其相关微生物群落的影响提供了有趣的思路。我们的数据表明,放射性核素污染对多种啮齿类动物的肠道菌群产生了相似程度的影响。

关键词:人为干扰、环境压力、肠道微生物组、电离辐射、污染

 

原名:Comparable response of wild rodent gut microbiome to anthropogenic habitat contamination

译名:野生啮齿动物肠道微生物组对栖息地人为污染具有相似程度的响应

期刊:Molecular Ecology

IF:5.163

发表时间:2021.05.06

通讯作者: Anton Lavrinienko

通讯作者单位:芬兰奥卢大学生态与遗传学系

DOI号:10.1111/mec.15945

原文链接:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/mec.15945


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关键词:
肠道菌群,微生物群,噬菌体,饮食,细菌

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