医学微生物专栏 | 近期最值得看的研究成果盘点(20210514)

2021
05/15

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近期最值得看的研究成果盘点





Gastroenterology

科研| Gastroenterology:艰难梭菌感染治疗中粪菌移植与循环microRNA的功能改变有关

本文由R. AUyghurii编译

    英国诺丁汉大学生物医学研究中心Tanya M. Monaghan,英国诺丁汉特伦特大学科学技术学院的Christos Polytarchou加拿大阿尔伯塔大学医学院Dina Kao等人于2021年3月23日在Gastroenterology发表题为《Fecal microbiota transplantation for recurrentClostridioides difficile infection associates with functional alterations in circulating microRNAs》的文章,在这项研究中,作者表征了FMT对循环miRNA标记的影响,以便更好了解FMT对复发性艰难梭菌感染的免疫学机制。本研究结果表明:通过艰难梭菌感染调控宿主miRNA的一种保守的机制,并确定新的对FMT作出反应的 miRNA炎性靶标。

 

摘要:我们对粪菌移植移植(FMT)成功治疗艰难梭菌感染感染(rCDI)的分子机制仍知之甚少。这项研究的主要目的是表征rCDI进行FMTmicroRNAmiR)的变化。本研究中,使用Nanostring nCounter平台和定量RT-PCR分析了两项前瞻性多中心随机对照试验的血清miRNA水平。另外,采用rCDI-FMT和毒素处理的动物以及离体人结肠进行比较肠道组织和循环miRNA。通过qPCR和3'UTR报告基因分析评估了结肠上皮和外周血单核细胞中的miRNA炎性基因靶标。结肠上皮细胞用于细胞骨架,细胞生长和凋亡机制的研究。研究结果发现:与筛选相比,miRNA分析显示FMT4周和12周,有64种循环miRNA上调,其中前6个在RT-qPCR的发现队列中得到验证。在复发性CDI的鼠模型中,血清和盲肠RNA提取物的RT-qPCR分析证明了这些miRNA的抑制,FMT可以逆转这种效应。在小鼠结肠和人结肠中,TcdB介导了CDI对miRNA的抑制作用。CDI使Drosha失调,FMT逆转了这种效应。相关分析,qPCR和3'UTR报告基因检测表明,miR-23a,miR-150,miR-26b,miR-28分别直接靶向IL12B,IL18,FGF21和TNFRSF9的3'UTR。miR-23a和miR-150对TcdB具有细胞保护作用。上述结果提供了FMT通过调节肠道微菌群会引起循环和肠道组织miRNA的改变的新颖且具有启发性的证据。这些发现有助于更好地了解FMT的分子机制,并确定rCDI中治疗干预的新潜在靶标。

关键词:艰难梭菌;Drosha;粪菌移植;microRNA。

 

原名:Fecal microbiota transplantation for recurrentClostridioides difficile infection associates with functional alterations in circulating microRNAs

译名:艰难梭菌感染治疗中粪菌移植与循环microRNA的功能改变有关

期刊:Gastroenterology

IF:17.373

发表时间:2021.3.23

通讯作者:Tanya M. Monaghan,Christos Polytarchou和Dina Kao

通讯作者单位:英国诺丁汉大学生物医学研究中心,英国诺丁汉特伦大学科学技术学院,加拿大阿尔伯塔大学医学院

DOI号:10.1053/j.gastro.2021.03.050

原文链接:

https://www.gastrojournal.org/article/S0016-5085(21)00577-1/pdf


图文摘要

Microbiome

科研| Microbiome:补充肠道微生物群代谢膳食大麦叶的产物肌苷可以通过PPARγ信号通路减轻结肠炎

本文由花城编译

   中国农业大学食品科学与营养工程学院陈芳等人于2021年4月5日在Microbiome发表题为《Gut microbiota-derived inosine from dietary barley leaf supplementation attenuates colitis through PPARγ signaling activation》的文章,在这项小鼠结肠炎模型的研究中证明了大麦叶(BL)可以显著减轻了疾病的严重程度和改善微生物群失调,揭示了潜在的机制与通过过氧化物酶体增殖物激活受体PPARγ信号激活改善粘膜屏障功能有关。抗生素治疗进一步证明肠道微生物群参与了BL诱导的结肠组织代谢重编程。此外,本文还鉴定了一种肠道微生物群衍生的嘌呤代谢产物肌苷,它通过腺苷2A受体(A2AR)/PPARγ信号传导来介导BL对肠道功能的有益作用。因此,本文的研究为BL在结肠炎保护中的潜在机制提供了新的见解,并强调了BL和肌苷在预防溃疡性结肠炎中的潜在应用

 

摘要 研究背景:溃疡性结肠炎是一种慢性炎症性肠病,与肠道菌群失调和肠道内稳态失调密切相关。大麦叶(BL)在中药中有着悠久的应用历史,对肠道功能具有潜在的保健作用。但其作用机制尚不清楚。在此,本文探讨BL的肠道微生物代谢物在预防结肠炎中的潜在调节作用,并阐明其潜在的分子机制。  

研究结果:利用基于16S rRNA基因的微生物群分析,本文首次发现饮食中添加BL可改善葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的肠道微生物群失调。BL对DSS诱导的结肠炎的保护机制是通过激活过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)γ信号而改善肠粘膜屏障功能。此外,代谢组学分析表明,肠道微生物群调节BL诱导的结肠组织代谢重编程,特别是通过增强糖酵解过程。值得注意的是,饮食补充肠道微生物群代谢BL的嘌呤产物肌苷后,可以激活人结肠上皮细胞中的PPARγ信号。此外,肌苷的外源性治疗通过改善腺苷2A受体(A2AR)/PPARγ依赖的粘膜屏障功能,产生与BL相似的保护作用,以保护DSS诱导的结肠炎。

结论:总的来说,本文的研究结果表明肠道微生物群-肌苷-(A2AR)/PPARγ轴在维持肠道内稳态中起着重要作用,这可能是一种通过控制肠道微生物嘌呤代谢产物来预防结肠炎的新方法。

关键词:大麦叶;结肠炎;肠道微生物群;肌苷;粘膜屏障;PPARγ嘌呤代谢物 

 

原名:Gut microbiota-derived inosine from dietary barley leaf supplementation attenuates colitis through PPARγ signaling activation

译名:补充肠道微生物群代谢膳食大麦叶的产物肌苷可以通过PPARγ信号通路减轻结肠炎

期刊:Microbiome

IF:11.607

发表时间:2021年4月5日

通讯作者:陈芳

通讯作者单位:中国农业大学食品科学与营养工程学院

DOI号:10.1186/s40168-021-01028-7

原文链接:

https://microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-021-01028-7

 


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科研| Microbiome:癌症组织和血液的宏基因组图谱揭示了细菌、病毒和癌症之间的新联系

本文由生信小书生编译

   德国科隆大学亚琛波恩科隆杜塞尔多夫综合肿瘤中心的Sven Borchmann于2021年4月22日在Microbiome发表题为《An atlas of the tissue and blood metagenome in cancer reveals novel links between bacteria, viruses and cancer》的一篇长文。本研究采用已有的3025个高通量测序数据集深度挖掘并扩展细菌、病毒与癌症的联系。大量宏基因组数据以及泛癌分析(Pan-cancer analysis)显示假单胞菌 (Pseudomonas) 肠道沙门氏菌 (Salmonella enterica) 、人乳头瘤病毒C (Human Mastadenovirus C) 、乙型肝炎病毒 (Hepatitis B virus) 以及人类疱疹病毒5 (Human Herpesvirus 5) 等可能在致癌中发挥作用。本篇文章可以为研究的19种癌症例如:骨癌、慢性淋巴细胞白血病、食管癌、肝癌、胰腺癌、前列腺癌、肾癌等癌症的预防、治疗和研究提供重要的借鉴意义。也为宏基因组方法在癌症上的应用提供新的思路。

 

摘要背景:细菌和病毒的感染会导致宿主癌症的发生。目前已知的病毒致癌机制是通过与宿主基因组结合以及促使致癌病毒蛋白的表达来破坏宿主基因组。细菌的致癌机制是通过慢性炎症进行致癌。目前,高通量测序会产生大量的数据,而且现有的宏基因组技术可以从这些数据中检测出在存在宿主中或者是整合到宿主基因组中的微量细菌和病毒的核酸片段。但是,目前这种方法却并没有被大规模的应用于临床病人样本中。

方法:在本研究中,我们利用3025个全基因组测序数据集来深入挖掘病毒,细菌和癌症之间产生的关联。本研究中采用的数据来自国际癌症基因组联盟,对照组数据来自于国际千人基因组计划。同时,我们制作了一套基于KRAKEN软件进行数据挖掘的特定流程,并经过严格的过滤,减少产生假阳性的污染序列,从而有效的识别数据中的细菌和病毒序列。 

结果:我们不仅证明了已知的病毒,细菌和癌症三者之间的关联,还拓展了它们之间新的关联。除此之外,我们还明确指出某些细菌或病毒在患者的肿瘤表型中有比较大的差别,例如患者年龄,肿瘤阶段,生存率以及癌症基因或体细胞突变等。 

结论:总而言之,我们的这些结果提供了一个详细的,史无前例的在病毒,细菌和癌症之间的联系,这些都可为将来的研究和将来的实验验证提供重要参考。

 

原名:An atlas of the tissue and blood metagenome in cancer reveals novel links between bacteria, viruses and cancer

译名:癌症组织和血液的宏基因组图谱揭示了细菌、病毒和癌症之间的新联系

期刊:Microbiome

IF:11.607

发表时间:2021.4.22

通讯作者:Sven Borchmann

通讯作者单位:德国科隆大学亚琛波恩科隆杜塞尔多夫综合肿瘤中心

DOI号:10.1186/s40168-021-01039-4

原文链接:

https://microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-021-01039-4



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科研| Microbiome:基于LDA模型的习惯性饮食-代谢性疾病-肠道微生物菌群的关系研究

本文由momo编译

   德国环境卫生研究中心的Taylor A. Breuninger等人于2021年3月16日在Microbiome发表题为《Associations between habitual diet, metabolic disease, and the gut microbiota using latent Dirichlet allocation》的文章。本研究基于一个大型人群队列,应用一种无监督的机器学习算法,评估了肠道微生物菌群结构和习惯性饮食摄入量之间的横截面关系。该研究使用潜在狄利克雷分布Latent Dirichlet allocation, LDA)模型识别数据中的潜在结构(微生物亚),以及习惯性饮食和代谢性疾病与这些亚之间的关联。在这项分析中确定的饮食与微生物之间以及疾病与微生物之间的关联,为深入理解饮食-人类微生物群-疾病之间复杂关系提供了启示

 

摘要:背景:肠道微生物群通过多种机制影响人类健康,并参与一系列非传染性疾病的发生与发展。众所周知,无论是在健康个体还是疾病个体中,饮食是影响微生物与宿主之间相互作用的一个重要因素。但是很少有研究在大规模人群中去验证营养改变微生物群这一观点。我们的目的是在KORA(奥格斯堡地区合作健康研究)FF4队列中探究习惯性饮食摄入量和肠道微生物菌群结构之间的横断面关系。

结果:基于16S rRNA测序,本研究对1992名参与者的粪便微生物菌群进行了研究。通过引入潜在狄利克雷分布LDA)模型,我们确定了20个微生物亚。随后,用这20个亚组组成的菌群结构去描述每个参与者的独特肠道微生物菌群。习惯性饮食摄入量(通过24小时食物摄入清单和食物频率问卷评估)20个亚组之间的关系,以及代谢性疾/危险因素的患病率或发生率与亚组之间的关系均采用多变量调整的狄利克雷(Dirichlet回归模型进行评估。多次调整后,20个微生物亚组中有8个与习惯性饮食显著相关9个与一种或多种代谢性疾病/危险因素的患病率或发生率相关。其中亚5粪杆菌属Faecalibacterium毛螺菌科,亚科未定Lachnospiracea incertae sedis芽殖菌属Gemmiger罗氏菌属Roseburia)和亚14粪球菌属Coprococcus类杆菌属Bacteroides粪杆菌属Faecalibacterium瘤胃球菌属Ruminococcus)与饮食的相关性最强。

结论:本研究基于大型人群队列,确定的习惯性饮食、代谢性疾病和微生物亚之间的联系不仅展了目前对饮食-微生物群-疾病之间关系的认识,提示饮食与疾病之间的联系部分受到人体微生物群的调节,表明某些微生物群组可能受到饮食干预的调节,具有影响人类健康的潜力。此外,LDA不限于识别单个分类群,可以更为复杂地描述微生物群,似乎是解释人类肠道微生物群潜在结构的有力工具。然而,在本研究中观察到的亚组和关联在人群中进一步研究重复来加以验证。

关键词:enable-Cluster项目、16S rRNA基因测序、营养、饮食摄入量、糖尿病、血脂、肥胖、高血压

 

原名:Associations between habitual diet, metabolic disease, and the gut microbiota using latent Dirichlet allocation

译名:基于LDA模型的习惯性饮食-代谢性疾病-肠道微生物菌群的关系研究

期刊:Microbiome

IF:11.607

发表时间:2021.03.16

通讯作者:Taylor A. Breuninger

通讯作者单位:德国慕尼黑亥姆霍兹中心—环境与健康研究中心

DOI号:10.1186/s40168-020-00969-9

原文链接:

https://microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-020-00969-9

 


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科研| Microbiome:孕烷X受体响应小鼠肠道菌群而驱动脂质及异生代谢的性二型性肝变化

本文由R. AUyghurii编译

   法国图卢兹大学食品毒理学研究中心Sandrine Ellero-Simatos等人于2021年3月20日在Microbiome发表题为《The pregnane X receptor drives sexually dimorphic hepatic changes in lipid and xenobiotic metabolism in response to gut microbiota in mice》的文章,在这项研究中,作者采取了一种全球性方法,通过对无菌(GF)与常规(Conv.)小鼠先前发表的mRNA表达数据集进行转录因子富集分析,从而确定肠道微生物信号的潜在肝效应。作者使用经抗生素(ATB)处理的Pxr+/+Pxr-/-C57BL/6J小鼠阐明了由微生物群-PXR相互作用控制的代谢途径,并证明了在生理上,这种相互作用既影响肝脂肪酸代谢又影响异种生物代谢以性二型的方式

 

摘要肠道菌群--肝的关系正被视为多种肝病理学中的重要因素,但是肝传感器和微生物信号的效应物还没有很好的定义。本研究中,通过比较常规小鼠和无菌小鼠的已公开的肝转录组学数据,我们确定了孕烷X受体(PXRNR1I2)的转录活性受到肠道微生物的缺乏的强烈影响。在Pxr+/+Pxr-/-C57BL/6J同窝出生的小鼠中使用抗生素清除微生物菌群后,通过肝转录组学研究表明,大多数微生物菌群敏感基因在雄性肝脏中都是PXR依赖性的,而在雌性小鼠中则不是。富集分析结果表明,微生物群–PXR相互作用控制了脂肪酸和异生代谢。我们证实,抗生素治疗可降低雄性小鼠Pxr+/+肝脏的甘油三酸酯含量,并阻碍肝脏中的异生代谢。这些发现将PXR识别为微生物来源的信号的肝脏效应物,该信号调节宿主在肝脏中的性二型性脂质和异生代谢。因此,我们的结果揭示了可以实现意料之外的药物-药物或食物-药物相互作用的潜在新机制

 

原名:The pregnane X receptor drives sexually dimorphic hepatic changes in lipid and xenobiotic metabolism in response to gut microbiota in mice

译名:孕烷X受体响应小鼠肠道菌群而驱动脂质及异生代谢的性二型性肝变化

期刊:Microbiome

IF:11.607

发表时间:2021.03.20

通讯作者:Sandrine Ellero-Simatos

通讯作者单位:法国图卢兹大学食品毒理学研究中心

DOI号:10.1186/s40168-021-01050-9

原文链接:

https://microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-021-01050-9



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Gut Microbes

科研| Gut Microbes:疗养院老年人中艰难梭菌的高患病率与微生物失调有关

本文由小米编译

   美国马萨诸塞大学医学院急诊医学科John P. Haran等人于2021年3月25日在Gut Microbes发表题为《The high prevalence of Clostridioides difficile among nursing home elders associates with a dysbiotic microbiome》的论文,本研究通过收集疗养院老年人的粪便样本,结合qPCR、高通量测序以及混合效应随机森林模型等对粪便样本中的艰难梭菌以及相关菌群进行了研究。本研究将肠道菌群组成作为潜在靶标,为降低老年人艰难梭菌感染提供一种新方法,

 

摘要:艰难梭菌(Clostridioides difficile)感染影响着疗养院老年人的身体健康。本研究的通过调查疗养院老年人的艰难梭菌流行情况,确定并研究艰难梭菌的定植是否与肠道微生物或其他临床因素有关

  本研究收集疗养院老年人的粪便样本。采用定量聚合酶链式反应(qPCR)检测毒力基因tcdA和tcdB的表达水平用以确定艰难梭菌的流行情况;宏基因组测序检测肠道菌群组成。在控制临床协变量的条件下,包括人口统计学、药物及既往史,使用混合效应随机森林模型寻找与艰难梭菌具有相关性的细菌。

    本研究共招募了167名疗养院老年人,提供506份粪便样本。其中123名老年人提供多次样本,有30名(24.4%)老年人在多个样本中均检出艰难梭菌,78名(46.7%)老年人至少在一次样本中检出艰难梭菌阳性。检出艰难梭菌阳性的老年人肠道菌群的特征是致病性或炎症相关的细菌丰度增加而具有抗炎或共生特性的细菌丰度降低在使用质子泵抑制剂(PPI)后,艰难梭菌患病率降低(优势比为0.46;95%的可信区间为:0.22-0.99),益生菌的丰度升高,而艰难梭菌患病率高的老年人体内益生菌丰度明显降低。研究表明艰难梭菌在疗养院老年人中普遍存在,且肠道菌群的失调与艰难梭菌的定植状态有关。调节肠道菌群可能是减少疗养院老年人体内艰难梭菌的关键策略。

关键词:艰难梭菌定植、疗养院老年人、肠道菌群、质子泵抑制剂、紊乱、胆汁酸

 

原名:The high prevalence of Clostridioides difficile among nursing home elders associates with a dysbiotic microbiome

译名:疗养老年人艰难梭菌的高患病率微生物失调有关

期刊:Gut Microbes

IF:7.74

发表时间:2021.3.25

通讯作者:John P. Haran

通讯作者单位:美国马萨诸塞大学医学院急诊医学科

DOI号:10.1080/19490976.2021.1897209

原文链接:

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/19490976.2021.1897209

 




科研| Gut Microbes:神经性厌食症患者的肠道微生物群落不影响受体无菌小鼠的体重

本文由Tiger编译 

   美国北卡罗来纳大学教堂山分校吉林斯全球公共卫生学院Elaine M. Glenny等人于2021年3月26日在Gut Microbes发表题为《Gut microbial communities from patients with anorexia nervosa do not influence body weight in recipient germ-free mice》的文章。神经性厌食症 (AN) 是一种使人衰弱的精神疾病,在美国影响1.4%的女性和0.1%的男性。近期一项全基因组关联研究提示AN可能被视为一种代谢性精神疾病。目前大量的证据显示肠道微生物、宿主代谢与宿主行为之间紧密关联,因而有必要进一步探索肠道微生物在AN患者体重失调中的作用。本研究通过将接受治疗前后的AN患者及对照组人群粪便微生物定植给无菌小鼠,发现AN供体状态并不影响定植后无菌小鼠体重。这一发现尚有待基于更大患者队列的研究去进一步验证AN相关的肠道微生物对宿主体重和代谢的影响。

 

摘要:神经性厌食症(Anorexia nervosa, AN是一种精神疾病,表现为严重的体重失调,代谢紊乱以及异常的肠道微生物群落组成。由于肠道菌群可以影响宿主代谢,因此本文研究了AN患者肠道微生物群落对宿主体重和肥胖的影响。研究者将3组不同组别人群的粪便微生物分别定植给3组无菌小鼠:住院治疗前的4AN患者(AN T1n = 50只受体小鼠)、临床营养修复后的相同4AN患者(AN T2n = 53只受体小鼠)、年龄和性别匹配的非AN对照(n = 4供体;ANn = 50只受体小鼠)。生物学和粪便微生物菌群数据分析采用线性混合效应模型。定植4周后,AN小鼠(T1T2AN小鼠的体重没有明显差异。与非AN小鼠相比,AN T1AN T2组小鼠的肠道菌群相似性更高。放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes)中某些特定科的细菌与小鼠体重、脂肪量、盲肠重量显著相关,而与供体分组无关。这些数据表明,定植的无菌小鼠的体重、脂肪量、盲肠重量与人粪便微生物有关,而与供体AN状态无关。未来尚需基于更大患者队列的研究分析。

关键词:神经性厌食;肠道微生物;无菌/悉生小鼠;体重;肥胖

 

原名:Gut microbial communities from patients with anorexia nervosa do not influence body weight in recipient germ-free mice

译名:神经性厌食症患者的肠道微生物群落不影响受体无菌小鼠的体重

期刊:Gut Microbes

IF:7.74

发表时间:2021.3.26

通讯作者:Ian M. Carroll

通讯作者单位:美国北卡罗来纳大学教堂山分校吉林斯全球公共卫生学院

DOI号:10.1080/19490976.2021.1897216

原文链接:

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/19490976.2021.1897216

 




科研| Gut Microbes:代谢综合征患者在接受粪菌移植后肠道噬菌体的动态变化

本文由莞尔编译

  美国蒙大拿州立大学微生物与免疫学系Pilar Manrique等人与2021年4月1日在Gut Microbes发表题为《Gut bacteriophage dynamics during fecal microbial transplantation in subjects with metabolic syndrome》的文章,本研究通过自体粪菌移植健康供体粪菌移植两组的比较,进行18多次取样的临床试验,结合宏基因组测序、同源病毒(HV)鉴定、分类学分类及qPCR等技术筛选出对临床疗效有影响的同源病毒。为进一步研究同源病毒在粪菌移植中的机制以及肠道菌群的结构和功能的影响提供了依据,为代谢综合征的治疗提供了新的方向。


摘要代谢综合征(MetS)作为一种公共健康疾病,在全世界范围内受到的关注与日俱增。MetS患者患心血管疾病(CV)与2型糖尿病(T2D)的风险升高。这些疾病增加了早亡的风险,对公共医疗系统造成了巨大的经济负担。但这些疾病上可通过MetS的治疗而得到一定程度上的预防作用。正常的肠道菌群与MetS、CV及T2D的发病风险降低相关。虽然已证实粪菌移植(FMT)是治疗MetS的有效方法,但其成功率一直不太高,而且很难预料其效果由于噬菌体能够显著影响肠道菌群的构成及功能,这项前瞻性研究的目的在于研究MetS患者在接受FMT治疗后肠道噬菌体群落的动态变化。研究团队对进行FMT干预前后的健康受试者及MetS患者的粪便中的噬菌体进行了一项纵向研究。将受试者分配到对照组(自体粪菌移植,n=3)或治疗组(健康供者粪菌移植,受者n=6;供者n=5)。在18周内,收集其粪便样本,随后将噬菌体样的微粒纯化及测序。研究团队发现健康受试者作为供体的FMT可显著改变肠道噬菌体群落。临床疗效更好的受试者的肠道噬菌体群落更类似于健康供体组,提示在整个治疗过程中,临床疗效更佳的受试者的肠道噬菌体群落更类似于健康受试者。最后,研究团队发现肠道噬菌体组能够解释这些差异,并且在一项更大的MetS患者中进行的 FMT试验队列中验证了这几组肠道噬菌体的比例。试验详细信息见:

http://www.trialregister.nl/trialreg/admin/rctview.asp?TC=2705; NTR 2705

关键词肠道噬菌体、肠道微生物组、粪菌移植、代谢综合征


原名:Gut bacteriophage dynamics during fecal microbial transplantation in subjects with metabolic syndrome

译名:代谢综合征患者在接受粪菌移植后肠道噬菌体的动态变化

期刊:Gut Microbes

IF:7.74

发表时间:20201.4.1

通讯作者:Mark Young

通讯作者单位:美国蒙大拿州立大学

DOI号:10.1080/19490976.2021.1897217

原文链接:

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/19490976.2021.1897217

mSystems

科研| mSystems:评估存储方法对粪便、唾液和皮肤微生物组成的影响

本文由Tiger编译

    美国加利福尼亚大学圣地亚哥分校儿科Clarisse Marotz等人于2021年4月27日在mSystems发表题为《Evaluation of the Effect of Storage Methods on Fecal, Saliva, and Skin Microbiome Composition》的文章。二代测序技术空前地拓宽了人们对于人类相关微生物群落的认知,进而了解微生物如何影响人类健康。大量研究关注于肠道并使用粪便样本作为肠道微生物的代表。此外,皮肤和口腔样本同样常常用于人类微生物群落研究。临床研究中,通常在取样后立即将样本冻存于-20℃及以下温度直至核酸提取与检测,这也是微生物领域的金标准。但是在临床以外的很多研究中,通常无法做到立即冻存样本,因此涉及样本保存问题。然而目前微生物的保存并无标准的流程。因此,确定能够在室温下保存微生物群落以进行测序分析的经济有效的防腐剂,对于在不同人群中进行微生物组分析至关重要。该项最新发表的研究再次验证了该团队2016年的一项研究发现,即95%的乙醇在室温下能有效保留微生物成分数周;并确定了粪便和唾液中95%乙醇与样品的最佳比例,以保持微生物总量和成分稳定。这些结果为切实可行、无毒且经济的解决方案提供了理论依据,并降低各种样品收集阻碍

 

摘要:随着人类微生物组研究数量的不断激增,确定能够常温保存样本的经济可行的方法显得尤为重要。我们重新分析了2016年发表的大量存储样本的16S rRNA测序(16S rRNA gene amplicon sequencing)数据,并采用鸟枪法宏基因组测序(shotgun metage- nomic sequencing)检测了该实验中剩余的DNA。两种检测结果均支持最初的发现:95%乙醇,无毒,经济,能够有效在常温保存样本数周。研究者又收集了一批新的粪便、唾液和皮肤样本进一步探究95%乙醇与样本的最适宜比例。研究发现最适宜的收集方法是将粪便拭子储存在95%的乙醇中,将未刺激的唾液以12的比例储存在95%的乙醇中。而将皮肤拭子储存在95%的乙醇中会减少微生物的量并破坏群落组成,强调了低生物量样品保存的困难。这项研究的结果为粪便和口腔微生物群落的大规模分析确定了切实可行的解决方案。

关键词:16S rRNA基因扩增子测序,对标,宏基因组学,微生物组,保存


原名:Evaluation of the Effect of Storage Methods on Fecal, Saliva, and Skin Microbiome Composition

译名:评估存储方法对粪便、唾液和皮肤微生物组成的影响

期刊:mSystems 

IF:6.633

发表时间:2021.4.27

通讯作者:Rob Knight

通讯作者单位:加利福尼亚大学圣地亚哥分校儿科

DOI号:10 .1128/mSystems.01329-20.

原文链接:

https://msystems.asm.org/content/6/2/e01329-20





科研| mSystems:自闭症中的肠道微生物:研究场所效应和行为变化纵向分析

本文由黑玉堂编译

    美国科罗拉多大学安舒茨医学中心Catherine Lozupone等人于2021年4月6日在mSystems发表题为《The Gut Microbiome in Autism: Study-Site Effects and Longitudinal Analysis of Behavior Change》的文章,通过对来自美国两个州的自闭症患者和神经正常对照个体肠道菌群测序,提出研究场所的差异会对肠道菌群组成产生影响;通过纵向分析不同时间点的肠道菌群和自闭症行为症状严重程度,首次显示了自闭症相关症状与肠道微生物组成间的动态关联。这项研究对进一步探索肠道微生物在自闭症中的作用具有重要的理论和方法学意义。

 

摘要:目前有关肠道微生物组成与自闭症谱系障碍(autism spectrum disorders,ASD)关系的各种研究,其结果并不一致,表明了该疾病的复杂性,提示需要更加巧妙地设计实验方案。因此,我们(1)在亚利桑那州(Arizona)和科罗拉多州(Colorado)两个地点,使用标准化的DNA提取和测序方法,比较患有ASD的个体与神经正常对照个体之间的肠道微生物组成差异,(2)纵向评估肠道微生物组成与自闭症(autism)行为症状的严重程度、饮食和胃肠道症状之间的相关性。我们发现,来自亚利桑那州的个体与科罗拉多州的个体之间肠道微生物组成存在差异。来自亚利桑那州的个体中,ASD患者中胃肠道症状发生率显著高于对照个体,而在科罗拉多州的个体中则没有这种现象。在控制研究地点后,肠道微生物组成与ASD显著相关,而控制胃肠道症状则没有这种相关性,提示非ASD相关的研究场所差异对肠道菌群组成的影响,以及ASD中不同程度的胃肠道症状,可能是导致文献中有关肠道微生物组成与ASD之间研究结果不一致的原因。在纵向分析中,我们发现在不同时间点测得的个体嗜睡/社交退缩水平的差异与肠道微生物组成的变化程度相关,并且在这些时间点间发生的语言失调症状的恶化与肠道微生物的多样性降低有关。个体肠道微生物组成变化与ASD行为严重程度的指标间的这种关系提示,当研究对象来源于不同个体、不同地理区域,其基线微生物组成存在显著差异时,纵向设计的研究方案可能对探索影响ASD严重程度的微生物驱动因素更有作用。

重要性:ASD是一种大脑发育障碍,其症状的严重程度,随着时间推移,在个体之间以及个体内部都会发生变化。关于肠道菌群与自闭症关系的研究,尽管部分令人鼓舞,但结果不尽一致。在本研究中我们发现,ASD患者的肠道微生物组成受研究地点以及胃肠道症状严重程度的影响。当我们在不同时间点对一些ASD患者采样时发现,某些症状(如嗜睡/社交退缩和言语失调),伴随着肠道菌群组成的变化而改变。这是第一项将行为症状的严重程度与个体的肠道微生物组成相关联的研究,提示了ASD相关症状与肠道微生物之间的动态关系。进一步充分研究ASD与肠道微生物之间的关系,需要纵向研究设计方案以及跨多中心的共同努力。

关键词:自闭症、自闭症谱系障碍、微生物组、微生物群、肠道、二代测序、纵向研究设计、16S rRNA基因、行为严重程度、行为

 

原名:The Gut Microbiome in Autism: Study-Site Effects and Longitudinal Analysis of Behavior Change

译名:自闭症中的肠道微生物:研究场所效应和行为变化纵向分析

期刊:mSystems

IF:6.633

发表时间:2021.4.6

通讯作者:Catherine Lozupone

通讯作者单位:美国科罗拉多大学安舒茨医学中心

DOI号:10.1128/mSystems.00848-20

原文链接:

https://msystems.asm.org/content/6/2/e00848-20






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关键词:
肠道菌群,微生物群,医学,饮食,癌症

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