微生物前沿研究熱點論文速覽【高分文章】

【本期看點】

Nature：大規(guī)模解析人體與腸菌的基因互作，揭示血型如何影響腸菌

Cell子刊：吳岳/袁祖貽團隊揭示阿司匹林通過腸道菌群引起腸道損傷新機制

Gut：口腔細菌加速小鼠胰腺癌的發(fā)展

Trends in Microbiology：利用人類微生物組進行疾病預測

Microbiome：宏基因組學揭示了山羊幼崽瘤胃抗性組和微生物組的時間動態(tài)

Microbiome：硬骨魚的眼粘膜穩(wěn)態(tài)為微生物組和粘膜免疫之間的共同進化提供了見解

Bioresource Technology：微生物菌劑減少堆肥氨排放

[IF:64.8]Nature：大規(guī)模解析人體與腸菌的基因互作，揭示血型如何影響腸菌

1.對來自四個荷蘭隊列的9015名個體的人類基因變異和腸道微生物結構變異之間的關系進行了薈萃分析，選取了一個279人的坦桑尼亞隊列作為驗證隊列。鑒定出宿主基因型與腸道菌群基因組結構變異（SV）的>210個潛在關聯；

2.在人類ABO基因位點和F.prausnitzii的5個SV之間出現了顯著的相關性，最強關聯在rs635634和F.prausnitzii的一個2-kb的dSV（577-579kb）之間；在其23kb范圍內發(fā)現GalNAc途徑相關基因GH109；

3.體外實驗表明，GalNAc可作為攜帶GalNAc代謝途徑的F. prausnitzii的唯一碳水化合物來源，其他與ABO相關的物種也可以利用GalNAc，特別是產氣柯林斯菌。

4.GalNAc利用基因也與宿主的心臟代謝健康有關，特別是在具有A抗原的個體中。

Zhernakova, D.V., Wang, D., Liu, L.et al. Host genetic regulation of human gut microbial structural variation. Nature 625, 813–821 (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-
023-06893-w

[IF:30.3] Cell Host & Microbe ：吳岳/袁祖貽團隊揭示阿司匹林通過腸道菌群引起腸道損傷新機制

1.西安交通大學第一附屬醫(yī)院吳岳教授、袁祖貽教授團隊聯合美國國立衛(wèi)生研究院 Frank Gonzalez 研究員發(fā)現阿司匹林通過影響腸道細菌-膽汁酸代謝導致腸道損傷的新機制，并提出了預防阿司匹
林誘導腸道損傷的潛在方法；

2.利用臨床隊列和服用阿司匹林的小鼠，鑒定了一種腸道微生物，金氏擬桿菌(Parabacteroides goldsteinii )，其生長被阿司匹林抑制；

3.補充金氏擬桿菌或其BA代謝物7-酮-石膽酸(7-keto-LCA)的小鼠顯示出減少了阿司匹林介導的腸道生態(tài)位和腸道屏障的損害；

4.金氏擬桿菌HDHA突變體無法產生7-keto-LCA的情況下無法減輕腸道損傷。

Li et al., A gut microbiota-bile acid axis promotes intestinal homeostasis upon aspirin-mediated damage, Cell Host & Microbe (2024)

[IF:24.5]Gut：口腔細菌加速小鼠胰腺癌的發(fā)展

1.牙齦卟啉單胞菌是一種與牙周病高度相關的物種。為了剖析牙齦卟啉單胞菌在 胰腺導管腺癌(PDAC）發(fā)育中的作用，研究者將細菌注入基因工程小鼠 PDAC 模型中。這些小鼠被用來研究 Kras 突
變和牙齦卟啉單胞菌對胰腺上皮內瘤變 (PanIN) 進展為 PDAC 的協同作用。

2.小鼠牙齦卟啉單胞菌從口腔遷移至胰腺，并可在人類 PanIN 病變中檢測到；

3.對野生型小鼠重復施用牙齦卟啉單胞菌可誘導胰腺腺泡導管化生 (ADM)，并改變胰腺內微生物群的組成；

4.該證明了牙齦卟啉單胞菌在小鼠胰腺癌發(fā)展中的因果作用。

Saba E, Farhat M, Daoud A, et al. Oral bacteria accelerate pancreatic cancer development in mice. Gut. Published online January 17, 2024. doi:10.1136/gutjnl-2023-330941

[IF:15.9]Trends in Microbiology：利用人類微生物組進行疾病預測

1.越來越多的研究正在將微生物組變異納入基于機器學習的疾病預測模型中。

2.通過考慮微生物組特征，通常可以改善疾病的預測。

3.在微生物組增強疾病預測方面，最有希望的改進是肝病、呼吸系統疾病、糖尿病、炎癥性腸病和神經精神疾病。

4.由于改進的預測依賴于準確的微生物定義、檢測和多樣性指標，因此必須考慮生物信息學和實驗設計過程中的重要考慮因素，以限制不必要的技術偏差的影響。

Liu Y, Fachrul M, Inouye M, Méric G. Harnessing human microbiomes for disease prediction.Trends Microbiol. Published online January 20, 2024. doi:10.1016/j.tim.2023.12.004

[IF:15.5]Microbiome：宏基因組學揭示了山羊幼崽瘤胃抗性組和微生物組的時間動態(tài)

1.家畜腸道微生物組攜帶抗生素耐藥基因（ARGs），可傳播給環(huán)境和人類，導致抗生素耐藥性挑戰(zhàn)。

2.該研究收集了1、7、14、28、42、56、70和84日齡山羊的瘤胃內容樣本，使用宏基因組學分析了它們的微生物組和抵抗組譜，并評估了常規(guī)飼養(yǎng)系統下山羊生命早期瘤胃抵抗組的時間動態(tài)。

3.山羊幼崽的瘤胃抵抗組包含ARG至41類，且ARG的豐富度隨著年齡的增長而降低。在喂奶過程中發(fā)現了四種抗生素化合物類型的ARG，包括藥物、殺菌劑、金屬和多種化合物，而補充起始飼料后僅觀察到藥物類型的ARG。

4.網絡推斷模型揭示了ARG之間的相互作用與年齡有關。瘤胃抗性組和微生物組成之間存在很強的相關性。變形桿菌門內的瘤胃大腸桿菌是消費初乳的山羊中ARG的主要載體，而與纖維素降解相關的普雷沃特氏菌（Prevotella ruminicola）和產琥珀酸絲狀桿菌(Fibrobacter succinogenes)是補充起始飼料后ARG的載體。牛奶攝入可能是瘤胃ARGs的一個來源，瘤胃抵抗組隨年齡的變化與補充起
始劑對微生物組的調節(jié)相關。

Chai, J., Zhuang, Y., Cui, K. et al. Metagenomics reveals the temporal dynamics of the rumen resistome and microbiome in goat kids. Microbiome 12, 14 (2024).https://doi.org/10.1186/s40168-023-01733-5

[IF:15.5]Microbiome：硬骨魚的眼粘膜穩(wěn)態(tài)為微生物組和粘膜免疫之間的共同進化提供了見解

1.該研究表征了虹鱒（Oncorhynchus mykiss）OM微生物生態(tài)系統的結構，并首次證實了魚類OM中存在彌漫性粘膜相關淋巴組織（MALT）。

2.位于眼粘膜表面的微生物群落有助于形成其免疫環(huán)境，在IHNV感染后，在鱒魚OM中觀察到了強大的免疫反應、顯著的組織損傷和微生物微生態(tài)失調，特別是在穹窿結膜（FC）中，其特征是病理生
物的增加和OM相對豐度中有益分類群的減少。

3.確定了OM中病毒誘導的免疫反應與微生物組穩(wěn)態(tài)之間的顯著相關性，強調了其在粘膜免疫和微生物組穩(wěn)態(tài)中的關鍵作用。

Kong W, Cheng G, Cao J, Yu J, Wang X, Xu Z. Ocular mucosal homeostasis of teleost fish provides insight into the coevolution between microbiome and mucosal
immunity.Microbiome. 2024;12(1):10. Published 2024 Jan 13. doi:10.1186/s40168-023-01716-6

[IF:11.4 ]Bioresource Technology：微生物菌劑減少堆肥氨排放

1.該研究評估了微生物制劑和不同堆肥材料對豬糞堆肥過程中理化參數動態(tài)變化、氮轉移基因/細菌群落相互作用網絡的影響；

2.在稻草-蘑菇堆肥中加入微生物制劑可減少25.52 % NH3和總氨14.41?%排放；添加微生物制劑的在稻草-蘑菇將氨的總排放量減少了37.67?%；

3.NH4+-N和pH是門和屬水平微生物的主要影響因素。微生物制劑增加了narG、nirK和nosZ基因的表達，在稻草-蘑菇提高了amoA、nirK、nirS和nosZ基因的豐度。

4.在氮轉化過程中，Alcanivorax、Luteimonas、Pusillimonas等被鑒定為八個核心微生物屬。該研究提供了一種減少氨排放的策略，并分析了堆肥過程的潛在機制。

Naiyuan Liu, Zhuangzhuang Liu, Keyu Wang, Jinfeng Zhao, Jun Fang, Gang Liu, Hao Yao, Junting Pan,Comparison analysis of microbial agent and different compost material on
microbial community and nitrogen transformation genes dynamic changes during pig manure compost,Bioresource Technology,2024

百邁客云交互式更新7項分析內容，宏基因組交互式同步更新中

百邁客云微生物多樣性APP新增7項圖片交互式功能，內容包括Beta多樣性分析中的PLS-DA分析，microPITA分析、功能預測分析（PICRUSt2功能預測、BugBase表型預測、Tax4Fun功能預測、FAPROTAX功能預測），百邁客云宏基因組APP也將同步更新中……