微生物前沿研究热点论文速览【高分文章】

【本期看点】

Nature：大规模解析人体与肠菌的基因互作，揭示血型如何影响肠菌

Cell子刊：吴岳/袁祖贻团队揭示阿司匹林通过肠道菌群引起肠道损伤新机制

Gut：口腔细菌加速小鼠胰腺癌的发展

Trends in Microbiology：利用人类微生物组进行疾病预测

Microbiome：宏基因组学揭示了山羊幼崽瘤胃抗性组和微生物组的时间动态

Microbiome：硬骨鱼的眼粘膜稳态为微生物组和粘膜免疫之间的共同进化提供了见解

Bioresource Technology：微生物菌剂减少堆肥氨排放

[IF:64.8]Nature：大规模解析人体与肠菌的基因互作，揭示血型如何影响肠菌

1.对来自四个荷兰队列的9015名个体的人类基因变异和肠道微生物结构变异之间的关系进行了荟萃分析，选取了一个279人的坦桑尼亚队列作为验证队列。鉴定出宿主基因型与肠道菌群基因组结构变异（SV）的>210个潜在关联；

2.在人类ABO基因位点和F.prausnitzii的5个SV之间出现了显著的相关性，最强关联在rs635634和F.prausnitzii的一个2-kb的dSV（577-579kb）之间；在其23kb范围内发现GalNAc途径相关基因GH109；

3.体外实验表明，GalNAc可作为携带GalNAc代谢途径的F. prausnitzii的唯一碳水化合物来源，其他与ABO相关的物种也可以利用GalNAc，特别是产气柯林斯菌。

4.GalNAc利用基因也与宿主的心脏代谢健康有关，特别是在具有A抗原的个体中。

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 ：吴岳/袁祖贻团队揭示阿司匹林通过肠道菌群引起肠道损伤新机制

1.西安交通大学第一附属医院吴岳教授、袁祖贻教授团队联合美国国立卫生研究院 Frank Gonzalez 研究员发现阿司匹林通过影响肠道细菌-胆汁酸代谢导致肠道损伤的新机制，并提出了预防阿司匹
林诱导肠道损伤的潜在方法；

2.利用临床队列和服用阿司匹林的小鼠，鉴定了一种肠道微生物，金氏拟杆菌(Parabacteroides goldsteinii )，其生长被阿司匹林抑制；

3.补充金氏拟杆菌或其BA代谢物7-酮-石胆酸(7-keto-LCA)的小鼠显示出减少了阿司匹林介导的肠道生态位和肠道屏障的损害；

4.金氏拟杆菌HDHA突变体无法产生7-keto-LCA的情况下无法减轻肠道损伤。

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

[IF:24.5]Gut：口腔细菌加速小鼠胰腺癌的发展

1.牙龈卟啉单胞菌是一种与牙周病高度相关的物种。为了剖析牙龈卟啉单胞菌在 胰腺导管腺癌(PDAC）发育中的作用，研究者将细菌注入基因工程小鼠 PDAC 模型中。这些小鼠被用来研究 Kras 突
变和牙龈卟啉单胞菌对胰腺上皮内瘤变 (PanIN) 进展为 PDAC 的协同作用。

2.小鼠牙龈卟啉单胞菌从口腔迁移至胰腺，并可在人类 PanIN 病变中检测到；

3.对野生型小鼠重复施用牙龈卟啉单胞菌可诱导胰腺腺泡导管化生 (ADM)，并改变胰腺内微生物群的组成；

4.该证明了牙龈卟啉单胞菌在小鼠胰腺癌发展中的因果作用。

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：利用人类微生物组进行疾病预测

1.越来越多的研究正在将微生物组变异纳入基于机器学习的疾病预测模型中。

2.通过考虑微生物组特征，通常可以改善疾病的预测。

3.在微生物组增强疾病预测方面，最有希望的改进是肝病、呼吸系统疾病、糖尿病、炎症性肠病和神经精神疾病。

4.由于改进的预测依赖于准确的微生物定义、检测和多样性指标，因此必须考虑生物信息学和实验设计过程中的重要考虑因素，以限制不必要的技术偏差的影响。

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：宏基因组学揭示了山羊幼崽瘤胃抗性组和微生物组的时间动态

1.家畜肠道微生物组携带抗生素耐药基因（ARGs），可传播给环境和人类，导致抗生素耐药性挑战。

2.该研究收集了1、7、14、28、42、56、70和84日龄山羊的瘤胃内容样本，使用宏基因组学分析了它们的微生物组和抵抗组谱，并评估了常规饲养系统下山羊生命早期瘤胃抵抗组的时间动态。

3.山羊幼崽的瘤胃抵抗组包含ARG至41类，且ARG的丰富度随着年龄的增长而降低。在喂奶过程中发现了四种抗生素化合物类型的ARG，包括药物、杀菌剂、金属和多种化合物，而补充起始饲料后仅观察到药物类型的ARG。

4.网络推断模型揭示了ARG之间的相互作用与年龄有关。瘤胃抗性组和微生物组成之间存在很强的相关性。变形杆菌门内的瘤胃大肠杆菌是消费初乳的山羊中ARG的主要载体，而与纤维素降解相关的普雷沃特氏菌（Prevotella ruminicola）和产琥珀酸丝状杆菌(Fibrobacter succinogenes)是补充起始饲料后ARG的载体。牛奶摄入可能是瘤胃ARGs的一个来源，瘤胃抵抗组随年龄的变化与补充起
始剂对微生物组的调节相关。

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：硬骨鱼的眼粘膜稳态为微生物组和粘膜免疫之间的共同进化提供了见解

1.该研究表征了虹鳟（Oncorhynchus mykiss）OM微生物生态系统的结构，并首次证实了鱼类OM中存在弥漫性粘膜相关淋巴组织（MALT）。

2.位于眼粘膜表面的微生物群落有助于形成其免疫环境，在IHNV感染后，在鳟鱼OM中观察到了强大的免疫反应、显著的组织损伤和微生物微生态失调，特别是在穹窿结膜（FC）中，其特征是病理生
物的增加和OM相对丰度中有益分类群的减少。

3.确定了OM中病毒诱导的免疫反应与微生物组稳态之间的显著相关性，强调了其在粘膜免疫和微生物组稳态中的关键作用。

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：微生物菌剂减少堆肥氨排放

1.该研究评估了微生物制剂和不同堆肥材料对猪粪堆肥过程中理化参数动态变化、氮转移基因/细菌群落相互作用网络的影响；

2.在稻草-蘑菇堆肥中加入微生物制剂可减少25.52 % NH3和总氨14.41 %排放；添加微生物制剂的在稻草-蘑菇将氨的总排放量减少了37.67 %；

3.NH4+-N和pH是门和属水平微生物的主要影响因素。微生物制剂增加了narG、nirK和nosZ基因的表达，在稻草-蘑菇提高了amoA、nirK、nirS和nosZ基因的丰度。

4.在氮转化过程中，Alcanivorax、Luteimonas、Pusillimonas等被鉴定为八个核心微生物属。该研究提供了一种减少氨排放的策略，并分析了堆肥过程的潜在机制。

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

百迈客云交互式更新7项分析内容，宏基因组交互式同步更新中

百迈客云微生物多样性APP新增7项图片交互式功能，内容包括Beta多样性分析中的PLS-DA分析，microPITA分析、功能预测分析（PICRUSt2功能预测、BugBase表型预测、Tax4Fun功能预测、FAPROTAX功能预测），百迈客云宏基因组APP也将同步更新中……