医学周报 | 微生物重要期刊最新研究进展（20210831）

综述| Nature Reviews Microbiology：母体-胎儿界面的感染：发病机制和防御概述

本文由如风编译

摘要：感染是对人类生殖健康的主要威胁，妊娠期感染可导致早产或死胎，也可垂直传播给胎儿，导致先天性感染和严重疾病。病原体通过母体-胎儿界面的垂直传播可导致胎儿感染，导致破坏器官发生，并与各主要器官系统的先天性异常有关。首字母缩写词“TORCH”（弓形虫、其他病原微生物、风疹病毒、巨细胞病毒、单纯疱疹病毒）是指与先天性疾病发展直接相关的病原体，包括各种细菌、病毒和寄生虫。胎盘限制了怀孕期间的垂直传播，并进化出强大的微生物防御机制。然而，导致先天性疾病的微生物可能已经进化出多种机制来绕过这些防御措施。在这篇综述中，我们讨论了在怀孕期间具有不同影响的特定病原体的分子致病机制、TORCH病原体如何进入羊膜腔并克服胎盘防御，以防止微生物垂直传播，我们还描述了对孕妇、胎儿或新生儿具有重要后遗症的新兴病原体的发病机制。在未来的研究中，阐明母体和胎儿组织之间相互作用的复杂性，以及这些相互作用如何被病原体调控，对开发有针对性的治疗方法至关重要。此外，了解整个母体-胎儿界面的微生物致病机制对研究不孕症、流产和妊娠及分娩期高血压疾病有更广泛的意义，这些疾病可能有共同的病因。尽管怀孕具有的复杂性和人们目前对母胎界面感染的许多基本方面的理解存在差距，但人们对这一关键方面的进一步研究将会大大改善母婴健康水平。

论文ID

原名：Infections at the maternal–fetal interface: an overview of pathogenesis and defence

译名：母体-胎儿界面的感染：发病机制和防御概述

期刊：Nature Reviews Microbiology

IF：60.633

发表时间：2021.8.25

通讯作者：Christina J. Megli，Carolyn B. Coyne

通讯作者单位：美国匹兹堡大学医学院和Magee妇女研究所，杜克大学医学院分子遗传学和微生物学系和杜克人类疫苗研究所

DOI号：10.1038/s41579-021-00610-y

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41579-021-00610-y

胎盘传播途径及感染后果示意图（原文中图1 ）

科研| Nature Biotechnology：上呼吸道预先激活的抗病毒固有免疫控制儿童早期SARS-CoV-2感染

本文由维迪编译 

摘要：与成人相比，儿童降低了严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2（severe acute respiratory syndrome coronavirus 2，SARS-CoV-2）的感染率，并大大降低了患2019年严重冠状病毒病的风险。然而，在更年轻的人群中，潜在的分子机制仍不清楚。在本文中，我们描述了SARS-CoV-2阴性（n = 18）和年龄匹配的SARS-CoV-2阳性（n = 24）儿童和相应的成人样本（n = 44）上呼吸道的单细胞转录情况，年龄范围为4周至77岁。在上气道上皮细胞、巨噬细胞和树突状细胞中，儿童表现出更高的相关模式识别受体如MDA5（IFIH1）和RIG-I（DDX58）的基础表达，导致儿童在感染SARS-CoV-2时比成人更强的先天抗病毒反应。我们进一步检测到不同的免疫细胞亚群，包括KLRC1（NKG2A）⁺ 细胞毒性T细胞和主要发生在儿童的具有记忆表型的CD8⁺T细胞群。我们的研究提供了证据，表明儿童的气道免疫细胞具有病毒感知能力，导致对SARS-CoV-2感染的早期先天性抗病毒反应强于成人。

论文ID

原名：Pre-activated antiviral innate immunity in the upper airways controls early SARS-CoV-2 infection in children

译名：上呼吸道预先激活的抗病毒固有免疫控制儿童早期SARS-CoV-2感染

期刊：Nature Biotechnology

IF：54.908

发表时间：2021.8.18

通讯作者：R. Eils

通讯作者单位：德国柏林自由大学和洪堡大学医学院数字健康中心

DOI号：10.1038/s41587-021-01037-9

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41587-021-01037-9

Journal of Hepatology

综述 | Journal of Hepatology：在肝病中，肠道病毒组和噬菌体的治疗潜力

本文由艾奥里亚编译 

摘要：人类在肠道中有大量的微生物，其中许多微生物与人体进化出了共生关系。一些特定的致病性细菌与肝病的发病机制相关。尽管噬菌体和真核病毒（统称为“病毒”）在肠道中的数量超过细菌和真菌，但我们对肝病患者的肠道病毒学的了解知之甚少。本综述中，我们将总结与脂肪肝和肝硬化相关的粪便病毒的变化。噬菌体作为细菌的天然捕食者，可以精确地编辑细菌微生物群。我们将描述噬菌体靶向特定致病性细菌作为肝病新型治疗方法的潜力，并描述相关临床应用的挑战。

关键词：真菌组、病毒组、吞噬体、肝硬化、肠肝轴

关键点：

1. 超过90%的人类肠道病毒是由噬菌体组成，其余部分是真核植物和哺乳动物病毒；

2. 肝病患者的肠道病毒组在多样性和组成上均与健康对照组存在差异，但这些差异对细菌微生物组的影响需要更多的研究；

3. 噬菌体治疗用于治疗多药耐药感染在病例报告中显示出了希望，一些涉及噬菌体治疗的临床试验正在进行中；

4. 我们对病因性肝病患者细菌微生物群分类差异的了解有助于作为噬菌体治疗的潜在靶点；

5. 临床前数据表明，通过噬菌体治疗靶向选择粪肠杆菌或肺炎克雷伯菌可以改变肝病进展，如酒精性肝炎或脂肪性肝炎。

论文ID

原名：Intestinal virome and therapeutic potential of bacteriophages in liver disease

译名：在肝病中，肠道病毒组和噬菌体的治疗潜力

期刊：Journal of Hepatology

IF：25.083

发表时间：2021年8月24日

通讯作者：Bernd Schnabl

通讯作者单位：美国加利福尼亚大学圣迭戈分校（University of California San Diego）

DOI号：10.1016/j.jhep.2021.08.003

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168827821019978

Trends in Microbiology

综述| Trends in Microbiology：益生菌工程的分子遗传学：剖析乳酸菌

本文由蓝胖儿编译

以色列巴伊兰大学阿兹列里医学院Omry Koren和以色列魏茨曼科学研究所分子遗传学系Ilana Kolodkin-Gal等人于2021年8月24日在Trends in Microbiology发表题为《Molecular genetics for probiotic engineering: dissecting lactic acid bacteria》的综述，本综述讨论了对营养的生理反应如何影响乳酸杆菌科的的通讯、囊泡形成和宿主相互作用。初步研究表明，乳酸杆菌科的膜囊（MVs）和相关蛋白可以调节免疫功能，并对肝癌细胞生长有抑制作用。在不同的生态位，如胃肠道，乳酸菌产生多种抗菌化合物。乳酸杆菌科菌株能够产生细菌素、微藻素以及具有非特异性抗菌活性的有机酸。然而，总体而言，人类乳酸菌科菌株能产生菌株特异性的生物活性分子，以及条件依赖的药理活性。尽管已从人类微生物群中分离出大量乳酸杆菌科菌株，并在体外对其益生菌活性进行了测试，但只有少数菌株具有生物治疗抗感染剂工业开发所需的特性。此外，还可以预测不同环境条件下益生菌群落的活性。发酵能力和耐酸性是预测乳酸杆菌科菌株益生菌群落结构和功能的良好指标。粘附、群体感应和膜囊形成是预测益生菌群落成功定殖的潜在因子，但其调节因子仍有待确定。抗生素的生产和输送受发酵、群体感应和膜囊形成的控制。乳酸菌的某些有益功能可以通过纯化的自产抗生素和膜囊来模拟。

摘要：肠道微生物组的组成在很大程度上受营养和饮食改变的影响，这些变化也可能导致大规模的临时微生物变化。然而，促进这些变化的分子机制仍有待确定。乳酸杆菌科（Lactobacillaceae）的菌种和芽孢杆菌属（Bacillus）的菌种是在人类胃肠道（GI）中自然发现的基因可操作的细菌，通常被认为是有益微生物群的模型。本文确定了在有益微生物群成员的宿主定殖中起关键作用的特定保守分子途径。值得注意的是，本文特别强调了乳酸菌（LAB）在胃肠道成功定殖的三条重要途径：糖酵解及发酵、通过膜泡进行微生物通讯和条件依赖性抗生素生产。本综述详细阐述了如何理解这些回路可以导致新的治疗方法的发展，以对抗胃肠道感染。

关键词：益生菌、遗传学、黏附、抗生素、营养、乳酸杆菌科

论文ID

原名：Molecular genetics for probiotic engineering: dissecting lactic acid bacteria

译名：益生菌工程的分子遗传学：剖析乳酸菌

期刊：Trends in Microbiology

IF：17.079

发表时间：2021.8.24

通讯作者：Omry Koren & Ilana Kolodkin-Gal

通讯作者单位：以色列巴伊兰大学阿兹列里医学院&以色列魏茨曼科学研究所分子遗传学系

DOI号：10.1016/j.tim.2021.07.007

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0966842X21001839

Gut Microbes

科研| Gut Microbes：肠道微生物参与了肥胖期间食物偏好的改变

本文由蓝胖儿编译 

摘要：肥胖期间，下丘脑对食物摄入的调节发生改变。负责对食物摄入产生快感反应的多巴胺能中脑皮质系统也受到影响。因此，本文研究了肠道微生物群是否在导致肥胖的享乐性食物摄入改变中发挥了作用。本研究将瘦弱或饮食诱导肥胖小鼠的粪便转移到受体小鼠体内，并使用食物偏好测试来评估享乐性食物摄入量，比较对照饮食和美味饮食（HFHS，High Fat High-Sucrose，高脂肪高糖）在供体小鼠和受体小鼠中的摄入量。在食物偏好测试中，肥胖小鼠比瘦弱供体少摄入58%的HFHS（p<0.0001），这表明肥胖期间享乐性食物摄入失调。值得注意的是，肥胖期间饮食引起的愉快感减少可通过肠道微生物群移植进行转移，因为肥胖肠道微生物群受体小鼠在食物偏好试验测试中也表现出类似的HFHS摄入量减少（与瘦弱肠道微生物群受体小鼠相比减少40%，p<0.01）。这种效应与纹状体中多巴胺能标记物表达的变化趋势一致有关。本研究还发现HFHS摄入量与Parabacteroides之间存在高度正相关（p<0.0001），这可能是一个潜在的参与者，可能通过肠-脑轴参与了享乐进食。本研究进一步证明了肠道微生物在这一模式中所起的关键作用，因为在瘦弱小鼠的食物偏好试验中，使用广谱抗生素消耗肠道微生物群也会改变HFHS的摄入量。总之，本研究发现肠道微生物调节食物摄入的享乐反应。本研究的数据表明，和肥胖相关的肠道微生物群改变参与了食物摄入的奖赏和享乐反应的失调。这些数据证明了肠道微生物可能是一个有趣的治疗靶点，以解决与肥胖相关的享乐障碍。

关键词：肠道微生物群、奖赏、享乐的、食物摄入、肥胖、粪便、移植

论文ID

原名：Gut microbes participate in food preference alterations during obesity

译名：肠道微生物参与了肥胖期间食物偏好的改变

期刊：Gut Microbes

IF：10.245

发表时间：2021.8.23

通讯作者：Amandine Everard

通讯作者单位：比利时鲁汶天主教大学鲁汶药物研究所

DOI号：10.1080/19490976.2021.1959242

原文链接：

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/19490976.2021.1959242

Cell Reports

科研| Cell Reports：生命早期接触抗生素后肠道微生物群的组成可影响宿主健康及晚年寿命

本文由如风编译

摘要：关于调查肠道微生物群与寿命之间是否存在因果关系的研究，很大程度上局限于无脊椎动物或因基因缺陷而寿命缩短的小鼠。我们研究了生命早期抗生素暴露对健康、正常周粮喂养的野生型小鼠的影响，将这些小鼠与未经处理的对照小鼠进行了700多天的监测。研究结果表明，在抗生素暴露后，出现了两种不同的低多样性群落类型，即抗生素后微生物群 PAM I和PAM II。其中，PAM I 主要被丹毒丝菌科Erysipelotrichaceae (Turicibacter) 和肠球菌科Enterococcaceae重新定植，相比之下，PAM II主要由毛螺菌科Lachnospiraceae（包括毛螺菌Blautia和粪球菌Coprococcus）重新定植，但菌群差异会随时间逐渐减小。其中免疫功能受损，胰岛素抵抗增加在PAM II小鼠上体现，而并非PAM I小鼠，并且有证据表明PAM II小鼠晚年炎症反应增加，还伴随着寿命缩短等问题。总之，我们的数据表明，抗生素暴露后，肠道微生物群组成会发生重建，其差异通过宿主免疫、代谢，从而对宿主健康和晚年寿命产生不同影响。

关键词：肠道；微生物群；抗生素；再定植；代谢；免疫；长寿；寿命；炎症；疫苗

论文ID

原名：The composition of the gut microbiota following early-life antibiotic exposure affects host health and longevity in later life

译名：生命早期接触抗生素后肠道微生物群的组成可影响宿主健康及晚年寿命

期刊：Cell Reports

IF：9.423

发表时间：2021.8.24

通讯作者：David J Lynn

通讯作者单位：南澳大利亚健康与医学研究所、澳大利亚弗林德斯大学弗林德斯健康和医学研究所

DOI号：10.1016/j.celrep.2021.109564

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211124721009980

图文摘要