如何写好人类微生物组论文？《自然·医学》发表百名专家指南 | 热心肠日报
今天是第2005期日报。
Nature子刊：如何撰写人类微生物组研究论文？最新指南来了（专家共识）
Nature Medicine[IF:53.44]
① 一个多学科专家组制定了STORMS检查表，以指导如何简明、完整地报告人类微生物组研究；② 检查表分为6部分（摘要、引言、方法、结果、讨论和其他信息）、17大项；③ 方法部分是重点，涉及参与者（研究人群，建议提供分析样本量流程图）、实验室方法、数据源、关于因果推断的研究设计考虑、生物信息学和统计学方法、可重复性研究等方面；④ 结果部分主要关注对研究人群的描述性数据和微生物组结果数据（如分类单元、差异丰度分析等）。
Reporting guidelines for human microbiome research: the STORMS checklist
11-17, doi: 10.1038/s41591-021-01552-x
【主编评语】人类微生物组研究具有特别的跨学科性质，涉及流行病学、生物学、生物信息学、转化医学和统计学等多个学科。其研究设计和结果报告具有挑战性，不能直接套用常用的观察性或遗传性流行病学研究的报告指南。因此，一个由微生物组流行病学研究人员组成的多学科小组，将观察和遗传研究的指南改编为适用于人类微生物组研究的报告指南，形成了一个称为“加强微生物组研究的组织和报告”（STORMS）的检查表工具，以指导人类微生物组研究的论文写作，促进稿件准备、同行评审、读者对发表论文的理解以及对已发表结果的比较分析。相关的专家共识声明文章已在Nature Medicine发表，并已被部分期刊采纳，可至 https://stormsmicrobiome.org 查看详情。（@mildbreeze）
Nature Reviews：微生物组组装的优先效应（综述）
Nature Reviews Microbiology[IF:60.633]
① 微生物组装的优先效应机制包括生态位优先、生态位促进或抑制修饰，这影响到微生物群落的组成和稳定性；② 通过综合实验性方法、完全观测数据集方法、确定分类群及检测时间序列样品，可以在复杂微生物群落中直接测试和预测优先效应；③ 跨系统的共同原则认为优先效应不仅受到种群密度的影响，还取决于一系列空间和时间尺度的影响，而且微生物群落中经常出现分离和聚合现象；④ 但是，衡量微生物群优先效应仍面临着概念上和实际的挑战。
Priority effects in microbiome assembly
08-27, doi: 10.1038/s41579-021-00604-w
【主编评语】新物种在群落中的建立可能取决于它们到来的顺序和/或时间，这种现象被称为优先效应。优先效应可以影响微生物群的组成和功能，进而对宿主健康造成影响。在Nature Reviews Microbiology发表的这篇综述中，作者概述了优先效应的机制及其重要性，列举了动植物相关微生物群和环境微生物群的例子，介绍了检测微生物群落优先效应的方法，并讨论了跨系统的共同原则（包括生态进化动力学和时空尺度等）。（@mildbreeze）
Nature Reviews：一文读懂噬菌体与细菌群落之间的相互作用（综述）
Nature Reviews Microbiology[IF:60.633]
① 噬菌体在自然环境中分布普遍，丰度因环境而异，且结构、遗传物质、基因含量、生命周期具有多样性；② 病毒组的组成有较大的空间（地理位置来源）变异性，而在时间上较为稳定；③ 噬菌体的进化受到细菌种群密度和多样性以及与其他噬菌体的竞争的影响；④ 噬菌体影响微生物群落的组成和进化（细菌突变及突变率、介导基因水平转移等），影响细菌与其宿主的互作；⑤ （半）自然环境中的噬菌体与细菌的协同进化，会对自身产生多种短期和长期后果。
Interactions between bacterial and phage communities in natural environments
08-09, doi: 10.1038/s41579-021-00602-y
【主编评语】噬菌体在塑造细菌群落的组成和进化中有重要作用，Nature Reviews Microbiology发表的这篇综述，探讨了噬菌体群落的组成和进化，以及它们在控制细菌群落的种群和进化动态中的作用。（@mildbreeze）
研究微生物生态学，单细胞组学很关键（综述）
Trends in Ecology and Ecolution[IF:17.712]
① 与基于培养和宏组学的方法相比，单细胞组学能获得单个个体生态尺度的信息，并将每个细胞与其功能联系起来；② 单细胞组学有助于了解微生物群落内的生态进化压力和进化过程；③ 单细胞组学可揭示单个微生物基因组的巨大多样性，有助于生态学概念的检验，促进微生物间互作、微生物与宿主的互作和互作机制的研究，以及了解病毒在微生物群中的作用；④ 单细胞组学目前还存在代表性不足和成本高的缺点，以及细胞分离、裂解和扩增偏好的技术障碍。
Contribution of single-cell omics to microbial ecology
09-30, doi: 10.1016/j.tree.2021.09.002
【主编评语】单细胞组学方法在微生物生态学研究中受到的关注越来越多。Trends in Ecology and Ecolution发表的这篇综述，讨论了单细胞组学在微生物生态系统和生态进化学研究中的应用。（@mildbreeze）
Science子刊：用宏观生态学描述肠道菌群的变异性
Science Advances[IF:14.136]
① 分析14人的肠道菌群~1年的时序数据，在宏观生态学框架下研究个体内和个体间的变异性；② 个体内，多数OTU的丰度呈现快速波动，但其平均丰度（反映承载力）随时间保持稳定，而少量OTU是不稳定的，其平均丰度随时间发生跳跃式变化，提示存在替代稳定状态；③ 菌群的个体间变异性可分解为随机性和决定性两部分，后者体现在承载力差异上；④ 结合随机逻辑模型（反映环境波动）和替代稳定状态进行建模，能对个体内和个体间的变异性进行定量预测。
A macroecological description of alternative stable states reproduces intra- and inter-host variability of gut microbiome
10-20, doi: 10.1126/sciadv.abj2882
【主编评语】微生物生态学中最基本的问题涉及群落的多样性和变异性（可变性）。Science Advances发表的这项研究，在一个独特的宏观生态学框架下，分析了肠道菌群在较长时间尺度下的个体内和个体间的变异性。结合环境波动和替代稳定状态的模型，可定量预测菌群的变异性。（@mildbreeze）
肠道菌群抵抗艰难梭菌入侵的生态和分子机制
Molecular Systems Biology[IF:11.429]
① 在不同多物种群落中，艰难梭菌的生长与群落的物种丰富度之间呈现强烈的负相关性；② 增加艰难梭菌的初始密度可以增加其在群落中的丰度，但群落环境决定了艰难梭菌可达到的最大丰度；③ 抑制艰难梭菌的分子机制包括环境酸化和对资源的竞争，Clostridium hiranonis通过资源竞争对艰难梭菌产生强烈抑制作用；④ 因此，设计包含物种丰富度、环境酸化和资源竞争等机制的群落，可优化细菌药物对艰难梭菌的抑制力。
Negative interactions determine Clostridioides difficile growth in synthetic human gut communities
10-25, doi: 10.15252/msb.202110355
【主编评语】研究肠道菌群对病原体的定植抵抗原理，将帮助设计出治疗肠道病原体感染的菌群疗法。Molecular Systems Biology发表的这项研究，通过利用多种合成的肠道菌群以及计算建模方法，揭示了菌群抵抗艰难梭菌入侵的生态和分子机制。（@mildbreeze）
细菌间的代谢差异，决定了互养关系的建立
Current Biology[IF:10.834]
① 对4个营养缺陷型受体菌株和25个潜在氨基酸供体菌株（原养型细菌）进行成对共培养实验；② 在绝大多数配对中，营养缺陷型受体（63%）都能生长，这表明很容易建立代谢互养的相互作用；③ 供、受体之间的系统发育距离及其代谢网络的相异性，与营养缺陷型受体的生长呈正相关，这种模式可部分归因于供、受体间的氨基酸谱的相异性；④ 对肠道菌群中的共生长细菌的计算建模分析证明，供、受体间的代谢差异可促进建立互养关系。
Metabolic dissimilarity determines the establishment of cross-feeding interactions in bacteria
11-02, doi: 10.1016/j.cub.2021.10.019
【主编评语】不同种类细菌之间的代谢物交换，影响着菌群的结构和功能。什么因素在决定这些互养相互作用的建立？Current Biology发表的这项研究对这一问题进行了探索，表明细菌之间的代谢差异是关键因素。（@mildbreeze）
人肠道菌群对抗生素治疗的生态和进化反应（综述）
FEMS Microbiology Reviews[IF:16.408]
① 抗生素对人肠道菌群的生态和进化的影响包括：多样性丧失、破坏菌群组成、抑制放线菌门细菌、促进拟杆菌门细菌增殖、促进抗生素耐药性；② 但相关研究结果存在矛盾，主要由于：所用抗生素的剂量/类别/组合的差异，人口统计学/生活方式/地域的差异，研究人员使用的测量/分析/报告样式的差异；③ 可采用自上而下和自下而上的两种方法解决，前者重在大样本量、深度宏基因组测序和有效协作以建立预测模型，后者侧重于使用模型系统检验假说。
Ecological and evolutionary responses to antibiotic treatment in the human gut microbiota
04-06, doi: 10.1093/femsre/fuab018
【主编评语】抗生素治疗可对人肠道菌群的微生物生态和进化造成影响，FEMS Microbiology Reviews发表的综述对此进行了总结和讨论。（@mildbreeze）
在菌株层面揭示人肠道微生物组对抗生素治疗的生态和进化反应
Genome Research[IF:9.043]
① 分析1个人在健康、疾病、抗生素治疗和恢复期间的肠道菌群，用深度链读宏基因组测序来追踪36种细菌的数千个单核苷酸变异（SNV）的变化轨迹；② 抗生素可以驱动单个菌种的遗传组成发生快速变化，包括之前存在的SNV发生近乎完全的“洗牌”，这些遗传变化经常出现在物种丰度没有明显变化的情况下，表明存在菌株替换和进化修饰；③ 抗生素治疗结束后，许多发生变化的SNV可迅速恢复到基线水平，这表明菌群的生态弹性有时可延伸到遗传层面上。
Longitudinal linked-read sequencing reveals ecological and evolutionary responses of a human gut microbiome during antibiotic treatment
07-22, doi: 10.1101/gr.265058.120
【主编评语】Genome Research近期发表的研究，从生态和进化的角度，在菌株层面揭示了人肠道菌群在抗生素治疗期间的变化，表明菌群的生态弹性可延伸到物种以下的遗传层面上。（@mildbreeze）
感谢本期日报的创作者：mildbreeze，Jack Chen，周云燕，拍了花宝贝，Sophia，楸楸，白蓝木
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