医学周报 | 微生物重要期刊最新研究进展（20211005）

Nature子刊

科研| Nature Microbiology：脓肿分枝杆菌Mycobacterium abscessus通过全球传播网络进行传播

本文由大头虾编译

摘要：脓肿分枝杆菌Mycobacterium abscessus是一种多药耐药的非结核分枝杆菌，已成为影响囊性纤维化 (cystic fibrosis，CF) 患者的主要病原体。尽管学者们最初认为脓肿分枝杆菌是独立于环境获得的，但大多数个体感染的是几个占优势的循环克隆 (dominant circulating clones，DCCs) 之一，这表明Mycobacterium abscessus在全球传播网络中存在。可是目前还不清楚这些克隆体是如何以及何时出现并在全球传播的。在本文中，我们从有和没有CF的个体分离的分离株来进行进化分析，以重建DCCs的种群历史、时空传播和最近的传播网络，发现在20世纪60年代，6个不相关的DCCs同步扩张，这一时期伴随CF着护理和生存的重大变化。由于罕见的洲际传播事件，这些克隆体中的每一个都已在全球传播。我们发现，DCCs (而非环境获得的分离株) 表现出与吸烟相关的特定突变特征。且目前的传播网络包括有或没有CF的个体，因此，我们认为DCCs最初出现在非CF人群中，但随后被放大并在CF群体中传播。有CF的个体可能是最宽容的宿主，而非CF的个体继续在传输网络中发挥关键作用，并可能促进远程传输。

论文ID

原名：Dissemination of Mycobacterium abscessus via global transmission networks

译名：脓肿分枝杆菌Mycobacterium abscessus 通过全球传播网络进行传播

期刊：Nature Microbiology

IF：17.745

发表时间：2021.9.20

通讯作者：R. Andres Floto & Julian Parkhill

通讯作者单位：剑桥大学医学院分子免疫组分子生物学实验室 & 剑桥大学动物医学系

DOI号：10.1038/s41564-021-00963-3

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41564-021-00963-3

Gut Micrbes

科研 | Gut Microbes：新一代益生元促进双歧杆菌的选择性生长，抑制艰难梭菌 Clostridioides difficile 生长

本文由大头虾编译

摘要：某些现有的益生元旨在促进肠道有益细菌的生长的同时也促进其他重要的细菌的生长。因此，我们分析了β-半乳糖苷对肠道细菌的促生长作用。半乳糖-β1,4-_L-鼠李糖 (Gal-β1,4-Rha) 选择性促进双歧杆菌Bifidobacterium的生长。Bifidobacterium longum subsp. longum 105-A (JCM 31944) 具有多个溶质结合蛋白，属于糖的ATP-结合转运体。11 B. longum subsp. longum 突变体亚种库中的每一个菌株，在以Gal-β1,4- Rha为唯一碳源的培养基中培养的BL105A_0502突变体，其溶质结合蛋白的每个基因均被破坏，与野生型菌株相比，只有BL105A_0502基因破坏突变体的生长出现延迟和降低。BL105A_0502同源物在双歧杆菌中高度保守。在含Gal-β1,4-Rha的培养基中Bifidobacterium longum subsp. infantis JCM 1222^T（具有BLIJ_2090，作为BL105A_0502同源蛋白）对肠道病原菌艰难梭菌Clostridioides difficile有抑制作用，而BLIJ_2090基因突变体则没有抑制作用。在体内，给药B. infantis 和Gal-β1,4- Rha可减轻艰难梭菌C. difficile感染相关的小鼠体重减轻。本研究中，我们已经成功地筛选了Gal-β1,4- Rha作为新一代候选益生元，它专门促进有益细菌的生长，而不促进显著的细菌和病原体的生长。

关键词：益生元，益生菌，双歧杆菌，微生物组，微生物区系，艰难梭菌Clostridioides difficile

论文ID

原名：Next-generation prebiotic promotes selective growth of bifidobacteria, suppressing Clostridioides difficile

译名：新一代益生元促进双歧杆菌的选择性生长，抑制艰难梭菌 Clostridioides difficile 生长

期刊：Gut Microbes

IF：10.245

发表时间：2021.9.23

通讯作者：Shin Kurihara & Hiroyuki Nakai

通讯作者单位： 日本近畿大学生物科学与技术学院&日本新舄大学农学院

DOI号：10.1080/19490976.2021.1973835

原文链接：

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/19490976.2021.1973835

npj Biofilms and Microbiomes

科研 | npj Biofilms and Microbiomes：牙周炎与口腔微生物区系的物种特异性基因表达有关

本文由大头虾编译

摘要：本研究的目的是描述牙周炎（periodontitis）口腔微生物区系中特定菌种的细菌活性。我们检验了慢性炎症，即牙周炎，与口腔微生物菌群的细菌基因表达有关的假设，从牙周炎患者和健康对照者的龈下菌斑（subgingival plaque）、舌头和唾液3个口腔部位采集了口腔微生物样本。我们使用配对宏基因组学和宏转录组学来表征相应的分类学组成，并确定特定的mRNA reads与相应基因组DNA reads的比值所表达的物种特异性细菌活性。在本文中，我们揭示了牙周炎与口腔微生物菌群的细菌基因表达的关系。其中口腔部位是分类组成和细菌基因表达的主要决定因素，牙周炎与3个口腔部位 (龈下菌斑、舌头和唾液) 的口腔微生物区系碳水化合物代谢的减少显著相关。本研究的数据还证明了牙周炎与口腔微生物菌群的细菌基因表达有关。牙周炎的严重程度既与局部龈下菌斑的细菌活性有关，又与舌头和唾液的微生物群有关。总的来说，本研究表明牙周炎与口腔微生物的碳水化合物代谢受损有关。而未来的纵向和介入研究需要评估细菌碳水化合物代谢受损的潜在致病作用，不仅在牙周炎中，也在其他低级别炎症疾病中，如2型糖尿病。

论文ID

原名：Periodontitis associates with species-specific gene expression of the oral microbiota

译名：牙周炎与口腔微生物区系的物种特异性基因表达有关

期刊：npj Biofilms and Microbiomes

IF：7.290

发表时间：2021.9.23

通讯作者：Daniel Belstrøm & Florentin Constancias

通讯作者单位： 丹麦哥本哈根大学健康和医学科学学院牙周病科和口腔微生物科&新加坡南洋理工大学环境生命科学工程中心

DOI号：10.1038/s41522-021-00247-y

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41522-021-00247-y

mSystems

科研| mSystems：来自人类微生物组的候选有益细菌--懒惰狡诈球菌Dolosigranulum pigrum的基因组稳定性和遗传防御系统

本文由大头虾编译

摘要：在人类鼻腔微生物群的多项流行病学研究中，懒惰狡诈球菌Dolosigranulum pigrum与健康指标呈正相关。D. pigrum的基础生物学知识是评估其未来治疗应用潜力的先决条件，然而，这样的数据非常有限。为了深入了解D. pigrum 的染色体结构、全基因组和基因组稳定性，我们比较了20年来收集的28个D. pigrum菌株的基因组。系统发育分析显示，在这段时间内，有密切相关的菌株在循环，19个基因组的闭合表现出高度保守的染色体同位。与核心基因组相比，辅助基因组（accessory genome）中富集了参与移动基因组（mobilome）和防御可移动遗传元件 (mobile genetic elements，MGEs) 的基因簇。通过对MGEs的系统分析，我们确定了首个候选D. pigrum及其插入序列。通过对限制MGEs传播的遗传要素【包括限制性修饰 (restriction modifification，RM)、CRISPR-Cas和防御系统】的系统分析，揭示了定位于特定基因组位点的宿主防御系统的菌株水平的多样性，包括RM系统热点在内。对CRISPR间隔基因的分析指出了大部分防御D. pigrum的MGEs。这些结果揭示了水平基因转移和移动遗传元素在菌株多样化中的作用。同时我们强调，在D. pigrum中，这发生在高度稳定的染色体组织受多种防御机制保护的背景下。

重要性：懒惰狡诈球菌Dolosigranulum pigrum是一种潜在的有益细菌，基于贯穿人类一生中的鼻腔微生物群的多项研究表明，其与健康特征呈正相关。例如，D. pigrum在成人鼻腔的高水平定植预示着金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus的鼻腔定植缺失。此外，在中耳感染的研究中，D. pigrum在幼儿鼻部中的定植与健康对照组相关。我们对28个基因组的分析显示，在20年的时间里，D. pigrum菌株在美国人中具有显著的稳定性。我们随后确定了影响这种稳定性的因素，包括基因组稳定性、噬菌体捕食者、MGEs在菌株水平变异中的作用以及对MGEs的防御。最后我们发现，这些D. pigrum菌株也缺乏预测的毒力因子。总的来说，这些发现为D. pigrum作为治疗细菌的潜力提供了额外的支持。

论文ID

原名：Genomic Stability and Genetic Defense Systems in Dolosigranulum pigrum, a Candidate Beneficial Bacterium from the Human Microbiome

译名：来自人类微生物组的候选有益细菌--懒惰狡诈球菌Dolosigranulum pigrum的基因组稳定性和遗传防御系统

期刊：mSystems

IF：6.496

发表时间：2021.9.21

通讯作者：Christopher D. Johnston & Katherine P. Lemon

通讯作者单位：哈佛大学口腔医学院口腔医学，感染和免疫学系 & 美国贝勒医学院分子病毒学与微生物学系

DOI号：10.1128/mSystems.00425-21

原文链接：

https://journals.asm.org/doi/full/10.1128/mSystems.00425-21

Frontiers in Microbiology

综述 | Frontiers in Microbiology：人类真菌微生物组的共生和失调

本文由大头虾编译

摘要：微生物物种的影响在医学领域获得了越来越多的可行性和牵引力，对细菌在共生和失调中的作用有重要的启示。这些发现的一个很大的原因可以归因于深度测序技术的进步。然而，目前对真菌作用的研究还比较滞后。随着测序技术与传统培养分析技术的持续应用，我们将有机会阐明与人类健康相关的菌群和真菌群之间的复杂相互作用。在这篇综述中，我们旨在以系统的方式对健康和疾病状态下的人类菌群进行全面的综述。作者们希望读者将利用这篇综述作为基础框架，以加深他们对真菌群落的理解，并进行进一步的研究。

总结：很明显，真菌微生物组（mycobiome，又称为fungal microbiome）在健康和疾病中起着关键作用。然而，真菌和细菌之间的串扰可能和真菌本身一样重要。但目前学者对真菌和细菌之间的串扰的兴趣有限，这是由不完全了解真菌微生物组以及研究这些多微生物相互作用具有复杂性直接造成的后果。因此，必须全面分析和建立体内的真菌生态位，以从整体上更广泛地了解微生物组的功能，这在多个身体部位都很明显。目前要充分了解真菌、细菌和宿主之间的相互作用还需要更多的研究，但值得注意的是，真菌可以对健康和疾病产生深远的影响。随着我们测序技术的进步以及对存在于不同生态位的生物体的进一步阐明，现阶段更重要的是我们要为确定可能产生临床疗效的方法，以重建预防疾病和恢复健康平衡的微生物多样性共同努力。这些可能包括益生菌或基于我们对微生物群和真菌群间关系的发展理解的膳食产品。

关键词：生态失调，真菌微生物组，健康，疾病，微生物组，共生

论文ID

原名：Symbiosis and Dysbiosis of the Human Mycobiome

译名：人类真菌微生物组的共生和失调

期刊：Frontiers in Microbiology

IF：5.640

发表时间：2021.9.22

通讯作者：Mahmoud Ghannoum

通讯作者单位：美国凯斯西储大学医学院和凯斯西储大学医院克利夫兰医学中心

DOI号：10.3389/fmicb.2021.636131

原文链接：

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2021.636131/full

真菌微生物组（Mycobiome）影响人体不同部位的各种疾病示意图（原文中图1）

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