促长寿，百岁老人的肠道病毒组有何助益？ | 热心肠日报
今天是第2538期日报。
Nature子刊：百岁老人肠道病毒群或可助其抵抗病原体
Nature Microbiology[IF:30.964]
① 利用先前发表来自日本和撒丁岛195个宏基因组样本，描述了百岁老人肠道病毒群特征；② 相比年轻人和老年人，百岁老人肠道病毒群更加多样化，包括先前未被描述的病毒属（如侵染梭状芽胞杆菌的病毒），还识别到多种处于裂解周期的病毒；③ 百岁老人肠道病毒群会增加细菌分解硫酸盐能力，有助于维持粘膜完整性抵抗细菌感染；④ 百岁老人噬菌体和细菌群显示出将甲硫氨酸转化为同型半胱氨酸、硫酸盐转化为硫化物、牛磺酸转化为硫化物的潜力增加。
Centenarians have a diverse gut virome with the potential to modulate metabolism and promote healthy lifespan
05-15, doi: 10.1038/s41564-023-01370-6
【主编评语】独特的肠道微生物群可能与预防衰老相关进程有关，因为它影响全身免疫功能和对感染的抵抗力。然而，贯穿生命不同阶段的微生物组的病毒群仍未被探索。近日，麻省理工学院、哈佛大学研究人员在Nature Microbiology发表最新研究，评估了百岁老人肠道病毒群特征，发现肠道中多种病毒会增加细菌分解硫酸盐能力，可能有助于帮助百岁老人免受传染病的侵害，值得关注。（@九卿臣）
刘占举+郭天南+朱瑞新Cell子刊：多组学破译克罗恩病中宿主与肠道菌群互作的空间特征
Cell Reports Medicine[IF:16.988]
① 收集30名克罗恩病（CD）患者的540份手术切除样本，进行非靶向蛋白质组学和16S rRNA测序分析；② 发现CD期间跨多组织的失调蛋白功能簇、异常抗菌免疫和代谢过程，并可确定细菌传播以及改变的菌群和生态模式；③ 鉴定出宿主蛋白与微生物间的多个候选相互作用对，且与CD中肠炎的持续存在及细菌在多组织间的迁移有关；④ 血清和粪便样本进一步确定宿主蛋白（如SAA2和GOLM1）和微生物（如 Alistipes 和链球菌）可作为潜在的诊断生物标志物。
Integrative multi-omics deciphers the spatial characteristics of host-gut microbiota interactions in Crohn’s disease
05-11, doi: 10.1016/j.xcrm.2023.101050
【主编评语】宿主-菌群互作失调在克罗恩病 (CD) 肠炎的发生发展中起着关键作用，然而肠道及其附属组织的空间分布和相互作用网络尚不清楚。近日，同济大学刘占举、朱瑞新团队联合西湖大学郭天南在Cell Reports Medicine发表文章，通过对克罗恩病患者的肠道及其附属组织的整合多组学分析，揭示了宿主蛋白和肠道菌群的空间特征及其相互作用，为CD发病机制以及基于蛋白和微生物的潜在诊断标志物提供了新见解。（@圆圈儿）
产前空气污染+母体应激，通过肠道菌群引起雄性后代行为缺陷
Molecular Psychiatry[IF:13.437]
① 小鼠产前暴露于柴油废弃颗粒（DEP）和母体应激（MS）只会在雄性后代中引起社会行为缺陷，伴有小胶质细胞形态和基因表达的改变以及伏隔核中多巴胺受体表达和多巴胺能纤维输入的减少；② DEP/MS引起雄性小鼠肠道菌群组成和肠上皮结构改变；③ 通过出生时交叉抚养改变肠道菌群可以预防DEP/MS诱导的雄性社会缺陷和小胶质细胞改变；④ 尽管男性后代社交缺陷可以通过腹侧被盖区多巴胺神经元的化学激活来逆转，但肠道菌群调节并不影响多巴胺终点。
Microbial modulation via cross-fostering prevents the effects of pervasive environmental stressors on microglia and social behavior, but not the dopamine system
05-17, doi: 10.1038/s41380-023-02108-w
【主编评语】妊娠期空气污染和母体应激与子代的自闭症等神经发育障碍有关，这两个诱因可能会共同增加自闭症谱系障碍，特别是在男性后代中，但目前对防治这类自闭症的生物学机制和治疗方向仍不明确。近期发表于Molecular Psychiatry上的文章，在小鼠中研究了产前暴露于空气污染和母体应激下后代社会行为的改变，并讨论了潜在的分子机制，最后探究是否能够通过交叉抚养的方式来逆转这种社会行为的改变。（@RZN）
菌群或通过迷走神经介导抑郁症发生
Molecular Psychiatry[IF:13.437]
① 健康小鼠移植不可预期慢性温和应激（UCMS）小鼠粪便后，迷走神经(VN)激活，脑干和海马体（HPC）中5-羟色胺和多巴胺神经递质发生变化；② 这些变化与成人HPC神经发生的迅速和持续缺陷有关，并在HPC中诱导早期和持续的神经炎症反应；③ 通过亚膈神经切断术可消除成年HPC神经发生缺陷、神经炎症和类抑郁行为；④ VN传入通路是菌群驱动介导脑效应所必需的；⑤ 激活迷走神经或改善肠道菌群或可开发作为抗药性抑郁症的替代疗法。
Gut microbiota changes require vagus nerve integrity to promote depressive-like behaviors in mice
05-02, doi: 10.1038/s41380-023-02071-6
【主编评语】这是发表在Molecular Psychiatry上的一份工作，作者基于菌群与抑郁症发生之间目前存在的关系，假设迷走神经在两者间起连接作用。因此，他们通过不可预期慢性温和应激（UCMS）小鼠的粪菌移植实验结合亚膈神经切断术，发现UCMS肠菌可诱导健康小鼠表现出抑郁样表型，但切除迷走神经后，抑郁样表型消失。其中菌群通过迷走神经介导了脑内神经递质水平变化、成年HPC神经发生缺陷以及神经炎症，进而造成类抑郁样行为。（@Johnson）
不同胎龄和医疗干预对生命早期肠道菌群的影响
EBioMedicine[IF:11.205]
① 纳入暴露于抗生素、抗生素和益生菌的极早产儿、未暴露于抗生素的极早产儿和足月儿，分析不同胎龄（GA）和不同治疗的婴儿肠道菌群；② 菌群成熟的主要预测因素是住院时间和GA；③ 补充益生菌使极早产儿的肠道菌群和耐药性在第7天与足月儿相似，并改善GA导致的菌群互联性和稳定性丧失；④ 与足月儿相比，GA、住院治疗及抗生素和益生菌处理使早产儿可移动遗传元件的携带增加；⑤ 大肠杆菌与最高数量的耐药基因相关，其次是肺炎及产气克雷伯菌。
Development of early life gut resistome and mobilome across gestational ages and microbiota-modifying treatments
05-13, doi: 10.1016/j.ebiom.2023.104613
【主编评语】胎龄 (GA) 和相关的胃肠道成熟水平是驱动早产儿初始肠道菌群组成的主要因素，早产儿经常接受通过抗生素和益生菌治疗以恢复最佳肠道菌群，然而目前GA、抗生素和益生菌如何调节菌群的核心特征、肠道耐药性及遗传移动元件尚不清楚。近日，发表在EBioMedicine上的这篇文章，发现长期住院、抗生素及益生菌干预导致与感染风险相关的肠道菌群耐药性、可移动遗传元件及其特征的动态变化。（@圆圈儿）
粪便病毒组移植可提高小鼠肠道Akk菌增殖，并提高生育率
Gut Microbes[IF:9.434]
① C57BL/6NTac雄、雌小鼠分为六组：鼠李糖乳杆菌GG（LGG）+粪便病毒组移植（FVT）、AKK菌+FVT、假益生菌(Pro-sham)+FVT、LGG+生理盐水和AKK+生理盐水及对照（Pro-sham+生理盐水），研究FVT对食用益生菌的影响；② FVT处理不会增加受体小鼠肠道中口服的LGG或AKK相对丰度，但显著增加其天然存在的AKK相对丰度；③ FVT处理后的小鼠具有更高的生育率，但与益生菌给药无关；④ FVT可作为改变肠道菌群组成的手段，可促进益生菌的持续定植。
Fecal virome transfer improves proliferation of commensal gut Akkermansia muciniphila and unexpectedly enhances the fertility rate in laboratory mice
05-07, doi: 10.1080/19490976.2023.2208504
【主编评语】肠道病毒组在塑造肠道菌群中发挥着关键作用，而且粪菌移植（FMT）在治疗各种疾病中具有潜力，与FMT相比，粪便病毒组移植 (FVT)不会传播细菌，从而降低传播细菌相关传染病的风险，然而其对食用益生菌的作用尚不清楚。近日，发表在Gut Microbes上的这篇文章，发现FVT可提高小鼠肠道Akk菌（嗜黏蛋白阿克曼菌）增殖，并提高小鼠生育率。（@圆圈儿）
JAMA子刊：青少年胖子和瘦子结肠发酵代谢反应有何不同？
JAMA Network Open[IF:13.353]
① 纳入44名青少年分为瘦组、肥胖型胰岛素敏感（OIS）和肥胖型胰岛素抵抗组（OIR），评估肥胖和胰岛素抵抗与结肠中膳食纤维发酵、肠源性激素分泌、脂肪组织脂解和乙酸盐产生速度间的关联；② 三组青少年乳果糖摄入后结肠发酵程度相当，但OIR组乙酸增加率低于其他两组，且OIR组青少年脂肪组织胰岛素敏感性改善较迟缓；③ 乳果糖摄入后肠内分泌的活性GLP-1和PYY增加，胃饥饿素减少，胃饥饿素和PYY反应可能受到胰岛素抵抗和肥胖的影响。
Comparison of Metabolic Response to Colonic Fermentation in Lean Youth vs Youth With Obesity
05-09, doi: 10.1001/jamanetworkopen.2023.12530
【主编评语】如今，儿童期和青少年肥胖现象越来越严重，除环境、行为因素和遗传背景外，机体的代谢变化也加剧了肥胖并导致心脏代谢并发症。近日，发表在JAMA Network Open的一项研究评估了青少年肥胖和胰岛素抵抗与结肠中膳食纤维发酵、肠源性激素分泌、脂肪组织脂解和乙酸盐产生速度间的关联，发现肥胖且胰岛素抵抗青少年表现出胰岛素分泌增多、乙酸生成率降低、脂肪组织胰岛素敏感性改善程度减少等现象。这也提示即使在青春期，胰岛素抵抗和肥胖的发生也会大大减少摄入膳食纤维的好处，值得关注。（@九卿臣）
肠道菌群及代谢产物与心血管代谢特征、慢性疾病及寿命的因果关联
Journal of Translational Medicine[IF:8.44]
① 纳入10种肠道相关代谢产物、通路及57种菌群丰度作为暴露，9种心血管代谢特征、8种慢性疾病与寿命作为结局，进行孟德尔随机化研究；② 在敏感性分析前后，鉴定出7种因果关联，但多重检验校正后7种因果关联均不再显著；③ 其中，5-羟色胺水平对冠状动脉疾病（OR=1.23）、乳杆菌目的丰度对2型糖尿病（OR=1.26）的因果效应较强，但在分别校正饮酒频率及BMI后，上述因果关联不再显著。
Impact of the gut microbiota and associated metabolites on cardiometabolic traits, chronic diseases and human longevity: a Mendelian randomization study
01-30, doi: 10.1186/s12967-022-03799-5
【主编评语】Journal of Translational Medicine上发表的一项孟德尔随机化研究结果，鉴定出肠道菌群的代谢产物、通路及分类群丰度与心血管代谢特征、慢性疾病及寿命的7种因果关联，但在校正混杂因素后，上述关联不再显著。该研究结果提示，先前研究报道的肠道菌群和疾病之间的关联可能受到混杂因素影响，并不存在因果关联。（@aluba）
Science子刊：口腔菌群中的β-葡萄糖醛酸酶促进牙周炎
Science Advances[IF:14.957]
① 在人口腔菌群中鉴定出53个独特的GUS，这些GUS具有结构多样性；② 口腔细菌的GUS可降解牙周组织中的含有葡糖苷酸的多糖，且降解能力在不同pH值下均明显优于人体自身的GUS，尤其是在牙周炎进展相关的高pH值下；③ 在未经治疗的牙周炎患者的临床样本中，利用微生物GUS的选择性抑制剂（UNC4917）可降低GUS活性，且其对GUS的抑制程度与牙周炎严重程度呈正相关。
Microbial β-glucuronidases drive human periodontal disease etiology
05-05, doi: 10.1126/sciadv.adg3390
【主编评语】β-葡萄糖醛酸酶（GUS）可降解牙周组织中的成分，可作为牙周炎严重程度的生物标志物。Science Advances上发表的一项最新研究结果，在人口腔菌群中鉴定出了多种不同的GUS，并发现GUS降解牙周组织中的多糖的能力明显优于人GUS。（@aluba）
长读长和短读长宏基因组测序技术恢复的MAGs有何差异？
Microbiome[IF:16.837]
① 在北海春季4个时间点恢复MAGs，发现回收的MAGs组成在长读长和短读长测序技术间有可比性；② 相比长读长宏基因组，短读长中重叠群测序深度更高，基因多样性更丰富；③ 当对两种测序方法恢复的基因组配对时（ANI≥99%），相比短读长，长读长MAGs由更少重叠群、更高N50和更多数量预测基因组成；④ 88%的长读长MAG携带16S rRNA基因，而短读长宏基因组中只有23%；⑤ 尽管在高和低GC含量的MAG中观察到差异，但两种技术回收的群体基因组相对丰度相似。
Comparing genomes recovered from time-series metagenomes using long- and short-read sequencing technologies
05-13, doi: 10.1186/s40168-023-01557-3
【主编评语】随着测序技术和生信方法的进步，短读长和长读长测序技术间的差距逐渐缩小。从短读长到长读长宏基因组方法的转变是否会在MAG恢复方面引入偏差以捕获微生物种群的遗传潜力如何尚不清楚。近日，马克斯普朗克海洋微生物学研究所研究人员在Microbiome发表最新研究，比对了长读长和短读长宏基因组测序技术在恢复MAGs方面差异，发现短读长技术比长读长回收了更多的MAGs和更多物种，而长读长样本产生了更高质量的MAG和相似的物种组成。此外，还发现尽管可以在高和低GC含量的MAG中观察到差异，但两种技术回收的群体基因组相对丰度相似，值得关注。（@九卿臣）
感谢本期日报的创作者：九卿臣，Jack Chen，RZN，Zzz，Sunflower，Leo，阿当
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