戴磊等Nature子刊：新型成像技术助力空间微生物组研究 | 热心肠日报
今天是第2478期日报。
戴磊等Nature子刊：新型成像技术助力解析微生物组空间结构
Nature Communications[IF:17.694]
① 通过连续几轮探针杂交、解离及结合纠错策略，开发一种可容错编码的序贯荧光原位杂交（SEER-FISH）技术，用于解析微生物群落空间结构；② SEER-FISH对体外合成菌群组成识别具有可重复性和准确性，能够准确量化群落物种的组成变化；③ SEER-FISH解析并勾勒了拟南芥根表微生物群落的生物地理图，发现菌与菌间存在显著空间关联及微生物细胞聚集；④ 外源添加拟南芥根分泌的代谢产物植保素和香豆素，均会不同程度地影响改变物种间的空间关联。
Spatial profiling of microbial communities by sequential FISH with error-robust encoding
03-17, doi: 10.1038/s41467-023-37188-3
【主编评语】自然界中各种微生物独特的生存方式和相互作用关系构成了群落特定的空间结构。尽管现有的高通量测序技术能够描绘微生物群落的物种组成及丰度，但仍缺乏解析群落空间结构的有力工具。近日，中国科学院深圳先进技术研究院戴磊及团队在Nature Communications发表最新研究，开发了一种可容错编码的序贯荧光原位杂交技术，用于解析复杂微生物群落的空间结构。该方法可识别复杂群落中的不同微生物物种，在单细胞尺度上原位解析微生物物种间以及微生物-宿主间的互作。总之，该技术是研究微生物群落生态和功能的重要工具，值得关注。（@九卿臣）
国内团队Cell子刊：肠道菌群及其代谢物或可诱发女性抑郁症
Cell Metabolism[IF:31.373]
① 患有抑郁症的绝经前女性血清中雌二醇降低；② 来自绝经前抑郁女性的肠道菌群可降解雌二醇，并进一步分离鉴定为菌株Klebsiella aerogenes TS2020；③ 接受绝经前抑郁女性粪便移植的小鼠表现出抑郁样行为；④ TS2020灌胃诱导小鼠抑郁样行为；⑤ TS2020表达可降解雌二醇的3β-羟基类固醇脱氢酶（3β-HSD）；⑥ 特异性表达3β-HSD的大肠杆菌灌胃可诱导小鼠出现抑郁样行为；⑦ 较非抑郁症女性，TS2020和3β-HSD在绝经前抑郁症女性中表达更高。
Gut-microbiome-expressed 3β-hydroxysteroid dehydrogenase degrades estradiol and is linked to depression in premenopausal females
03-17, doi: 10.1016/j.cmet.2023.02.017
【主编评语】抑郁症是一个全球性问题，女性的发病率大约是男性的两倍。这种性别差异与雌二醇水平的变化有关，雌二醇对于维持健康的情绪很重要。在啮齿动物中，低血清雌二醇水平可诱发抑郁行为，并且绝经前女性抑郁症患者体内的雌二醇水平下降。然而，这种下降的原因仍不完全清楚。武汉大学人民医院李艳教授、王高华教授和刘忠纯教授团队在Cell Metabolism上发表最新研究性文章，揭示 雌二醇降解菌通过3β-羟基类固醇脱氢酶降低血清雌二醇含量，从而导致抑郁行为。提示雌二醇降解菌和3β-羟基类固醇脱氢酶是绝经前女性抑郁症治疗的潜在干预靶点。（@RZN）
哈工大顾宁 ：一种食品纳米污染物可伤肠道菌群和黏液层，促胰岛素抵抗
ACS Nano[IF:18.027]
① 慢性食源性碳点（CD）暴露破坏小鼠肠-肝轴，从而诱导葡萄糖代谢紊乱；② CD暴露可降低有益菌丰度、增加有害菌丰度，并增加厚壁菌门/拟杆菌门的比率；③ 机制上，增加的促炎细菌释放LPS，诱发肠炎、破坏肠粘液层，通过TLR4/NFκB/MAPK信号通路激活全身炎症并诱导肝胰岛素抵抗；④ 益生菌可逆转以上变化；⑤ CD暴露小鼠粪菌移植诱导受体小鼠葡萄糖不耐受、肝功能受损、肠粘液层损伤、肝炎症和胰岛素抵抗。⑥ 肠道菌群失调有助于CD诱导的胰岛素抵抗。
Foodborne Carbon Dot Exposure Induces Insulin Resistance through Gut Microbiota Dysbiosis and Damaged Intestinal Mucus Layer
03-10, doi: 10.1021/acsnano.3c01005
【主编评语】食源性碳点（CD）是一种新兴的食品纳米污染物，并导致哺乳动物代谢毒性增加。近日，哈尔滨工业大学顾宁团队在ACS Nano发表文章，发现CD暴露可通过肠道菌群失调及损伤肠黏液层从而诱导胰岛素抵抗，本研究突出了评估与食源性CD相关危害的重要性。（@圆圈儿）
肥胖周围神经病变小鼠的肠道菌群与神经脂质组、转录组的关联
Microbiome[IF:16.837]
① 相比低脂标准饮食 (SD)小鼠，高脂饮食（HFD）肥胖小鼠的肠道菌群结构显著改变，而饮食逆转 (HFD-R) 可迅速逆转以上变化；② HFD小鼠中，周围神经病变 (PN) 相关的分类群变体（如乳杆菌、毛梭菌和厌氧菌）与几种脂质（升高的血浆鞘磷脂、坐骨神经甘油三酯）呈正相关，也存在呈负相关的其他分类群变体；③ 特定PN相关分类群变体与坐骨神经中与PN发病机制相关通路（包括炎症、脂质代谢和抗氧化防御通路）相关基因表达有关。
Gut microbiota in a mouse model of obesity and peripheral neuropathy associated with plasma and nerve lipidomics and nerve transcriptomics
03-15, doi: 10.1186/s40168-022-01436-3
【主编评语】周围神经病变 (PN) 是肥胖、前驱糖尿病及2型糖尿病的常见并发症，但其发病机制尚不明确。高脂饮食（HFD）肥胖小鼠模型中饮食由HFD到低脂标准饮食 (SD) 的饮食逆转 (HFD-R) 可以挽救PN表型，但其对肠道菌群的影响尚未研究。近日，发表在Microbiome上的这篇文章，通过研究SD、HFD和HFD-R小鼠的肠道菌群，并分析膳食脂肪含量、肠道菌群群落结构、血浆和坐骨神经脂质组、神经转录组和PN表型之间的相关性，本研究有助于深入了解PN中肠道-菌群-外周神经系统特征。（@圆圈儿）
国内团队：定期使用泻药与痴呆风险较高相关
Neurology[IF:11.8]
① 纳入502,229名年龄40-69岁无痴呆史受试者，平均随访9.8年，18235名（3.6%）在基线期自报连续4周、每周多次定期使用泻药；② 218名（1.3％）定期使用和1,969名（0.4％）非定期使用泻药受试者发展为全因痴呆症；③ 定期使用泻药使全因痴呆症和血管性痴呆风险增加51%和65%，且相应风险随泻药类型的数量增加而增加，但与阿尔茨海默症无显著关联；④ 仅使用一种泻药的5800名受试者中，使用渗透性泻药使全因痴呆症和血管性痴呆风险增加64%和97%。
Association Between Regular Laxative Use and Incident Dementia in UK Biobank Participants
02-22, doi: 10.1212/WNL.0000000000207081
【主编评语】非处方泻药的使用在普通人群中很常见。微生物组-肠道-脑轴假说表明，使用泻药或与痴呆症有关。中国科学院大学的沙沣和香港中文大学的楊祖耀合作在Neurology发表文章，经常使用泻药与全因性痴呆的风险较高相关，特别是那些使用多种泻药或渗透性泻药的患者。（@章台柳）
病理异常前的肠道菌群组成或可预测阿尔茨海默病
Microbiology spectrum[IF:9.043]
① 对3xTg-AD阿尔茨海默病模型鼠和野生鼠（WT），4至52周，每隔两周收集粪便进行16S测序，从结肠和海马中提取RNA，测量免疫基因表达；② 利用QIIME2和随机森林分类器计算并预测与基因型相关菌群特征，24周时，结肠中GFAP（指示星形细胞增生）升高，海马中il6（炎症）和mrc1（胶质细胞增生）升高；③ 早期3xTg-AD和WT鼠的肠道菌群组成不同，粪菌群组成预测小鼠基因型正确率为90％-100％，拟杆菌属的相对丰度在3xTg-AD鼠中随时间增加而增加。
Predicting Neurodegenerative Disease Using Prepathology Gut Microbiota Composition: a Longitudinal Study in Mice Modeling Alzheimer’s Disease Pathologies
03-06, doi: 10.1128/spectrum.03458-22
【主编评语】Microbiology spectrum近期发表的文章，对阿尔茨海默病模型小鼠的肠道菌群进行纵向分析，发现在病理学前期时间点的肠道菌群组成的变化可以预测AD病理的发展。（@章台柳）
谢黎炜+印遇龙+万丹等：肠道菌群是铁稳态和宿主健康的桥梁（综述）
Science China Life Sciences[IF:10.372]
① 铁是生物体所需的金属辅酶因子，铁稳态与宿主健康及其氧化应激高度相关；② 肠道菌群通过肠-X轴与铁稳态互作，进而影响宿主生理学和病理生理学代谢；③ 破坏铁稳态会影响胃肠道疾病、代谢性疾病、精神性疾病、癌症、免疫性疾病、心血管及骨骼肌等疾病的发生和发展；④ 宿主铁稳态可通过营养和肠道稳态、肠道免疫和氧化应激等机制影响肠道菌群的组成以及宿主与菌群间的互作；⑤ 修复铁稳态与肠菌平衡是一种治疗相关代谢性疾病及慢病的新型方法。
Gut microbiota bridges the iron homeostasis and host health
03-14, doi: 10.1007/s11427-022-2302-5
【主编评语】铁是人体最重要的微量元素之一，它不仅是合成血红蛋白的必需元素，而且广泛参与机体的代谢过程，所有具有功能的细胞均含铁。近日，中国科学院亚热带农业生态研究所印遇龙、万丹、广东省科学院微生物研究所谢黎炜及团队在Science China Life Sciences发表最新综述，系统的阐述了宿主铁代谢与肠道菌群间的紧密关联和互作情况，梳理了肠道菌群、铁平衡在预防和治疗多种代谢性及慢性疾病中的重要性，值得关注。（@九卿臣）
阻塞性睡眠呼吸暂停与肠道菌群及功能相关
Chest[IF:10.262]
① 纳入3570名50-64岁的瑞典参与者；② OSA的3项指标（呼吸暂停/不足、缺氧下的累积睡眠时间、氧饱和度降低次数）与较低的肠道菌群多样性相关；③ OSA相关缺氧指标与128种肠道细菌的相对丰度相关，包括较高丰度的Blautia obeum及Collinsela aerofaciens，后者与收缩压升高相关；④ 缺氧下的累积睡眠时间与9种肠道菌群代谢通路相关，包括代谢乳酸产生丙酮酸；⑤ 鉴定出2组血浆代谢产物，分别与缺氧指标正相关及负相关的肠道细菌物种呈正相关。
Obstructive sleep apnea was associated with the human gut microbiota composition and functional potential in the population-based Swedish CardioPulmonary bioImage Study (SCAPIS)
03-15, doi: 10.1016/j.chest.2023.03.010
【主编评语】Chest上发表的一项横断面队列研究结果，在3500多名瑞典人中发现，阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）相关的缺氧指标与肠道菌群的组成及功能相关。（@aluba）
兰州大学：镍暴露或可引起肠道菌群紊乱和血清尿酸升高？
Environmental Pollution[IF:9.988]
① 纳入92名镍暴露工人和17名对照，暴露组血清镍浓度和尿酸水平显著较高，且两者间显著正相关；② 暴露组多种降尿酸菌（如乳酸杆菌、毛螺菌科和布劳特氏菌属）丰度降低，致病菌（Parabacteriadies和志贺菌属）丰度增加，嘌呤降解能力受损和初级胆酸生物合成增加；③ 镍暴露会促进小鼠尿酸升高和全身炎症，减少乳酸杆菌和布劳特氏菌属丰度，增加炎症相关的另枝菌属和支原体；④ 代谢组学发现小鼠粪便中嘌呤核苷酸积累，促进嘌呤吸收和尿酸升高。
Nickel exposure induces gut microbiome disorder and serum uric acid elevation
03-02, doi: 10.1016/j.envpol.2023.121349
【主编评语】长期接触镍的职业人员存在血清尿酸升高的现象，但其机制尚不清楚。近日，兰州大学的李祥锴及团队在Environmental Pollution发表最新研究，通过人群和动物实验，发现镍暴露引起的血清尿酸升高与肠道菌群组成改变及嘌呤分解代谢紊乱有关。总之，该研究为今后进一步探讨其他重金属及重金属组合与尿酸的相关性提供了新参考，值得关注。（@九卿臣）
Cell：治疗复发性艰难梭菌感染的粪菌移植产品（产品简报）
Cell[IF:66.85]
① RBX2660（商品名Rebyota）是一种直肠给药的粪便菌群悬浮液，由筛选过的捐赠者粪便物质制成，包括一系列未定义的微生物；② Rebyota批准用于预防艰难梭菌感染的复发，在个体完成抗生素治疗后使用；③ Rebyota的作用机制可能涉及供体微生物对艰难梭菌的竞争性排除，并减少毒素的产生；④ 其他可能包括保护性类群的恢复和通过噬菌体、供体微生物或代谢物调节受体的微生物群；⑤ 粪便产品经过已知传染源的筛选，但长期并发症尚不清楚。
Fecal microbiota-based treatment for recurrent Clostridioides difficile infection
03-16, doi: 10.1016/j.cell.2023.02.034
【主编评语】Cell近期发表的简报，对治疗复发性艰难梭菌感染的粪菌移植产品——RBX2660进行介绍。（@章台柳）
感谢本期日报的创作者：Jack Chen，RZN，圆圈儿，DM，aluba，Sunflower
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