医学周报 | 微生物重要期刊最新研究进展（20210713）

Nature子刊

科研 | Nature Communications：肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）及其相关物种复合体的基因组监测框架和基因分型工具

本文由容我想想编译

   澳大利亚莫纳什大学中央临床医学院传染病学系Margaret M. C. Lam等人于2021年7月7日在Nature Communications发表题为《A genomic surveillance framework and genotyping tool for Klebsiella pneumoniae and its related species complex》的文章。肺炎克雷伯菌Klebsiella pneumoniae通常在哺乳动物的肠道中繁殖，但由于它们在卫生保健环境中能够引起严重感染，被认为是一个主要的公共卫生威胁。由于肺炎克雷伯菌的临床重要性的提升和耐药性的增强，肺炎克雷伯菌的监测和分子流行病学成为当前研究的重点。临床相关分子靶点的大量存在使得全基因组测序 (whole-genome sequencing, WGS) 成为最经济有效的表征方法，然而提取和解释临床重要特征仍具有挑战性。在本文中，我们描述了一种工具——Kleborate，用来分析肺炎克雷伯菌及其相关物种复合体基因组，并通过对公开数据集的应用证明了它的实用性。首先，我们证明了Kleborate可以快速地概括和补充最近欧洲大规模基因组监测研究的主要发现。接下来，我们将Kleborate应用于13156个公开的WGS的收集，以进一步展示其效用，并对克雷伯氏菌耐药性、毒性和收敛性的全球流行病学作出新的见解。最后，我们表明，Kleborate也可以用于检测宏基因组组装基因组 (MAGs) 中的临床相关基因型。

摘要：肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）是导致抗药性（AMR）医疗相关感染、新生儿败血症和社区获得性肝脓肿的主要原因，并与慢性肠道疾病有关。在这里，我们介绍了Kleborate，一种分析肺炎克雷伯菌及其相关物种复合体基因组的工具，该工具巩固了对已证明的临床重要性的关键特征的疑问。Kleborate提供了一个框架，以支持研究、临床和公共卫生环境中的基因组监测和流行病学。为了证明其实用性，我们应用Kleborate分析公开获得的克雷伯氏菌基因组，包括来自泛欧洲研究中产碳青霉烯酶的克雷伯菌的临床分离株，强调了抗菌素耐药性和毒力的全球趋势，以作为将这种基因组框架应用于更系统的基因组监测工作可取得的成果的例子。此外，我们还演示了Kleborate在肠道宏基因组中检测肺炎克雷伯菌和分型的应用。

原名：A genomic surveillance framework and genotyping tool for Klebsiella pneumoniae and its related species complex

译名：肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）及其相关物种复合体的基因组监测框架和基因分型工具

期刊：Nature Communications

IF：14.919

发表时间：2021. 07. 07

通讯作者：Margaret M. C. Lam

通讯作者单位：澳大利亚莫纳什大学中央临床医学院传染病学系

DOI号：10.1038/s41467-021-24448-3

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41467-021-24448-3

科研 | Nature Microbiology：益生菌以个体特异性和抗生素依赖性的方式影响人类胃肠道的抗生素耐药基因库

本文由容我想想编译

  法国南特大学Emmanuel Montassier等人于2021年7月5日在Nature Microbiology发表题为《Probiotics impact the antibiotic resistance gene reservoir along the human GI tract in a person-specific and antibiotic-dependent manner》的文章。抗菌素耐药性构成了一个突出的健康威胁，每年造成70万人死亡，预计到2050年，全世界死亡人数将增加到1000万人。肠道微生物群是抗生素耐药基因（ARGs）的储存库，这些基因有可能水平转移到病原体身上，并有助于耐药细菌的产生。在这项研究中，我们对现有的元基因组数据集进行了分析，以描述内窥镜检查样本和成对粪便样本中人类肠道抵抗体的原位特征，并在多个队列中描述了抗生素、益生菌和自体粪便微生物组移植对ARG库的影响。我们证明了一种市售的11株益生菌混合物可以减少允许定植、抗生素缺乏的个体中ARGs的数量。相反，经过一个疗程的抗生素治疗后，这些益生菌菌株加剧了抗生素介导的下消化道粘膜抵抗体的扩张，但并没有促进其自身的ARGs的增加。

摘要：抗菌药物耐药性对人类健康构成严重威胁。肠道微生物群被认为是抵抗基因从共生体向病原体潜在传播的蓄水池，称为肠道抵抗体（gut resistome）。益生菌对肠道抵抗力的影响是复杂的，益生菌通常被许多健康人食用或与抗生素联合使用。本文对补充了11种益生菌菌株制剂的健康抗生素未感染者的肠道亚基因组进行再分析，从而可以直接评估胃肠道（gastrointestinal ，GI）沿线的肠道抵抗力，证明了益生菌减少了允许定植的个体肠道内抗生素耐药基因的数量。在小鼠和一个单独的人类队列中，一个疗程的抗生素导致下消化道抵抗体扩张，通过自体粪便微生物组移植或在自发恢复过程中缓解。相反，益生菌通过支持携带万古霉素耐药基因的菌株，而不支持由益生菌菌株编码的耐药基因，进一步加剧了胃肠道黏膜中的耐药扩张。重要的是，上述影响并未反映在粪便样本中，这突出了直接取样分析益生菌和抗生素对肠道抵抗力的影响的重要性。在其他已发表的益生菌临床试验中，对抗生素耐药基因含量的分析进一步强调了利用直接取样对肠道耐药体进行基于人特异性宏基因组分析的重要性。总的来说，这些发现表明益生菌对抵抗体具有相反的个体特异性和抗生素依赖性作用，其对人类胃肠道抗菌药物耐药基因传播的贡献值得进一步研究。

原名：Probiotics impact the antibiotic resistance gene reservoir along the human GI tract in a person-specific and antibiotic-dependent manner

译名：益生菌以个体特异性和抗生素依赖性的方式影响人类胃肠道的抗生素耐药基因库

期刊：Nature Microbiology

IF：17.745

发表时间：2021. 07. 05

通讯作者：Emmanuel Montassier；Jotham Suez；Eran Elinav

通讯作者单位：法国南特大学；美国约翰霍普金斯大学；德国癌症研究中心

DOI号：10.1038/s41564-021-00920-0

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41564-021-00920-0

Gastroenterology

科研| Gastroenterology：多组学分析显示疾病、饮食和转录组与病毒组的相互作用

本文由如风编译 

     美国明尼苏达大学生物技术研究所计算机科学与工程系、华盛顿大学医学院病理与免疫学学系、梅奥诊所医学和生理学及生物医学工程系Dan Knights, Scott A. Handley, Purna C. Kashyap等人于2021年7月6日在Gastroenterology发表题为《Multi-omics analyses show disease, diet, and transcriptome interactions with the virome》的文章，本研究从一项队列中选取健康受试者和肠易激综合征（IBS）患者连续两次的粪便，对DNA和RNA病毒进行宏基因组学测序，研究发现了与健康受试者相比，IBS患者的肠道病毒组随时间变化不稳定，且可能与肠道菌群相互作用从而影响宿主功能。值得相关研究人士重点关注。

摘要：背景和目的 肠道病毒组包括真核病毒和噬菌体，它们可以塑造肠道细菌群落并引起宿主反应。病毒体可能与肠易激综合征（IBS）等疾病有关，其中肠道细菌在发病机制中发挥着重要作用。在此，我们提供了一组健康受试者和IBS患者的病毒组的全面和纵向的特征数据，包括DNA和RNA病毒，以及配对的多组学数据。 

研究方法 我们从一项纵向研究队列中选取了每个受试者的两个连续粪便样本，在富集病毒样颗粒后对DNA和RNA病毒进行宏基因组学测序。随着时间的推移，以及在饮食、细菌组成和功能、代谢物水平、结肠基因表达、宿主遗传学和IBS亚群的背景下，对病毒序列丰度进行了评估。 

结果 我们发现，肠道病毒组在时间上是暂时稳定的，并与结肠转录组相关。我们发现IBS-D中噬菌体亚群的特异性变化——与健康对照组相比，微病毒科Microviridae、肌病毒科Myoviridae和短尾病毒科Podoviridae物种在IBS-D中升高，而其他微病毒科Microviridae和肌病毒科Myoviridae物种则在IBS-C中升高。我们发现病毒组的亚群与细菌组成（不可分类的 “暗物质”和噬菌体）和饮食（真核病毒）之间存在相关性。 

结论 我们发现，肠道病毒组随着时间的推移是稳定的，但在IBS患者的亚群中有所不同。它可以受到饮食的影响，并可能通过与肠道细菌的相互作用和/或改变宿主的基因表达而影响宿主的功能。

关键词: 真核生物病毒，噬菌体，微生物组，细菌，肠易激综合征

原名：Multi-omics analyses show disease, diet, and transcriptome interactions with the virome

译名：多组学分析显示疾病、饮食和转录组与病毒组的相互作用

期刊：Gastroenterology

IF：22.682

发表时间：2021.7.6

通讯作者：Dan Knights, Scott A. Handley, Purna C. Kashyap

通讯作者单位：美国明尼苏达大学生物技术研究所计算机科学与工程系、美国华盛顿大学医学院病理与免疫学学系、美国明尼苏达州梅奥诊所医学和生理学及生物医学工程系

DOI号：10.1053/j.gastro.2021.06.077

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0016508521032340

图文摘要

Trends in Microbiology

综述| Trends in Microbiology：细菌对宿主衍生脂肪酸的适应策略

本文由R.A Uyghurii编译 

  德国图宾根图宾根大学微生物学和感染医学研究所 (IMIT) 感染生物学系Arnaud Kengmo Tchoupa等人于2021年7月1日在Trends in Microbiology发表题为《Bacterial adaptation strategies to host-derived fatty acids》的综述文章。多药耐药菌的广泛扩张和新抗生素（antibiotics）的缺乏重新激发了人们对非传统抗菌剂（antimicrobials）（如：脂肪酸（FAs））的兴趣。事实上，许多生物体（植物、线虫、昆虫、小鼠和人类）都使用抗菌剂FAs来直接抑制细菌病原体的增殖或激活宿主的固有免疫反应。重要的是，细菌和它们的宿主都利用FAs作为能量来源或细胞膜的构建组分。迄今为止，已经报道了至少含有8个碳原子的FAs（中链和长链FAs）的抗菌活性。目前FAs抑制细菌的具体机制和机理尚不清楚。在这篇综述中，作者讨论了细菌在广泛暴露于宿主源性抗菌剂的情况下正常生长的策略。作者认为，该领域的研究可能为合理设计以FAs为基础的抗生素联合疗法铺平道路。

本文亮点：

1. 长链脂肪酸（Long-chain fatty acids，FAs）被广泛的生物体用来限制细菌病原体的增殖。然而，细菌能够感知、劫持并抵抗这些抗菌物质。

2. 抗菌FAs通过一个多层的亲水“屏障”到达细菌膜，这是它们的主要靶点。根据细菌的不同，这种屏障可以由胶囊细胞壁锚定蛋白和糖聚合物或脂多糖组成。

3. 细菌有不同的酶和外排泵来分别解毒和排出抗菌的FAs。

4. 外源性FAs被细菌用作细胞膜的能量来源和构建块。

5. FAs的掺入改变了细菌对常规抗生素的敏感性。破译细菌如何在富含FA的宿主环境中生存可能有助于提高抗生素的使用。

摘要：脂肪酸（Fatty acids，FAs）是一种有效的抗菌药物，作为传统抗生素的有效替代品或补充物，具有广阔的应用前景。有趣的是，细菌能够很好地利用环境中的脂肪酸作为能量来源和其膜脂的构建块。此外，这些微生物表现出防止或减轻脂肪酸毒性的广泛的机制。在这篇综述中，我们讨论了细菌在广泛暴露于宿主源性抗菌FAs的情况下仍能良好生长和生存的策略。我们还强调了这些FAs适应细菌对抗生素的反应改变。鉴于FAs在各种宿主环境中的普遍存在性，破译细菌对FAs的适应策略至关重要。该领域的研究可能为合理设计以FAs为基础的抗生素联合疗法铺平道路。

关键词：抗菌脂肪酸；病原细菌；宿主-微生物互作；适应策略；抗菌性；

原名：Bacterial adaptation strategies to host-derived fatty acids

译名：细菌对宿主衍生脂肪酸的适应策略

期刊：Trends in Microbiology

IF：17.079

发表时间：2021.7.1

通讯作者：Arnaud Kengmo Tchoupa

通讯作者单位：德国图宾根图宾根大学微生物学和感染医学研究所 (IMIT) 感染生物学系

DOI号：10.1016/j.tim.2021.06.002

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0966842X21001347

Gut Microbes

综述| Gut Microbes：酒精在自身免疫性疾病中是敌是友：肠道微生物群的作用

本文由R.A Uyghurii编译 

   美国德克萨斯大学奥斯汀分校戴尔医学院神经病学系Esther Melamed等人于2021年7月5日在Gut Microbes发表题为《Alcohol as friend or foe in autoimmune diseases: a role for gut microbiome?》的综述文章。自身免疫性疾病是由免疫系统对自身抗原的异常激活引起的，在美国约有2400万人受到影响，近年来发病率不断上升。虽然存在已知的遗传风险等位基因，但环境因素也被视为触发自身免疫的主要因素。在环境因素中，饮食和肠道微生物组的组成在自身免疫性疾病的发生和发展中的作用正在被密切研究。

    酒精在高剂量下存在促炎作用和终末器官损伤作用。中等剂量酒精在炎症和自身免疫中的作用相对来说还不太清楚。虽然可以假设酒精可能是一种环境炎症危险因素，但最近在人类和动物研究中的数据证据表明酒精对几种自身免疫性疾病有保护作用，包括:自身免疫性甲状腺疾病、自身免疫性糖尿病、系统性红斑狼疮（SLE），类风湿性关节炎（RA）和多发性硬化症（MS）。尽管酒精在自身免疫性疾病中的明显保护作用由于其促炎症特性而令人费解，目前的证据表明，不同剂量的酒精在体内具有组织特异性和性别特异性的多效性抗炎作用。

   在这篇综述中，作者将在人类和动物研究中探讨酒精在自身免疫疾病中的剂量依赖性效应和潜在机制，重点是酒精在自身免疫中调节肠道微生物群的作用。

摘要：酒精促进全身炎症和加重多种慢性疾病的作用是众所周知的。因此，酒精也可能成为自身免疫性疾病的风险因素。然而，来自对人类和动物研究的最新数据表明，酒精实际上可能对自身免疫性疾病具有保护作用。这些研究指出酒精在自身免疫性疾病中的复杂剂量依赖关系，以及饮酒时间和类型、文化背景和性别的潜在调节作用。在这篇综述中，我们将探讨酒精在人类和动物（包括：自身免疫性糖尿病、甲状腺疾病、系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎、实验性自身免疫性脑脊髓炎和多发性硬化症等）自身免疫性疾病中的促炎和抗炎作用。我们还将讨论酒精通过肠道微生物群介导的抗炎作用的潜在机制。

关键词：酒精；自身免疫；微生物组；炎症；生态失调；

原名：Alcohol as friend or foe in autoimmune diseases: a role for gut microbiome?

译名：酒精在自身免疫性疾病中是敌是友：肠道微生物群的作用

期刊：Gut Microbes

IF：10.245

发表时间：2021.7.5

通讯作者：Esther Melamed

通讯作者单位：美国德克萨斯大学奥斯汀分校戴尔医学院神经病学系

DOI号：10.1080/19490976.2021.1916278

原文链接：

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/19490976.2021.1916278

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