今日Cell：感染过后，小鼠和菌群携手变强大！| 热心肠日报
今天是第1706期日报。
Cell：感染“训练”宿主，“升级”菌群对病原体的抵抗力
Cell[IF:38.637]
① 肠道菌群能抵御致病菌在宿主小鼠肠内定植；② 粪菌移植试验表明，感染过食源性病原菌假结核耶尔森菌的小鼠，其肠道菌群能保护受体小鼠抵抗之后的肺炎克雷伯菌的肠内定植；③ 机制上，感染诱导宿主胆汁酸代谢改变，使肠内牛磺酸水平升高，从而增加了δ变形菌等利用牛磺酸的细菌，这些菌转化牛磺酸产生的硫化物能抑制病原体的需氧呼吸作用；④ 补充牛磺酸可改变菌群并增强其定植抵抗作用，而螯合硫化物的药物会扰乱菌群组成，促进病原体入侵。
Infection trains the host for microbiota-enhanced resistance to pathogens
01-15, doi: 10.1016/j.cell.2020.12.011
【主编评语】What doesn't kill you makes you stronger（不能摧毁你的，会让你变得更强大）。这一点在免疫功能方面体现得尤为明显。那么，在抵抗致病菌定植中发挥重要作用的肠道菌群，是否也有这样的特性呢？Cell最新发表的一项研究表明，肠道致病菌感染能增强菌群的定植抵抗作用。进一步的机制研究表明，感染能“训练”宿主改变其胆汁酸代谢，增加肠道内的牛磺酸，富集能利用牛磺酸的细菌。这些细菌将牛磺酸转化为硫化物，从而抑制致病菌的呼吸作用，抵抗致病菌定植。这是宿主与菌群共生双赢的又一体现。相关发现对于研究宿主-菌群互作以及肠道感染疾病等，具有重要参考价值。（@mildbreeze）
口腔链球菌失调可能促进关节炎的发生发展
Annals of the Rheumatic Diseases[IF:16.102]
① 相比于健康对照，RA患者及其直系亲属（FDR）的口腔菌群失调，且更易表现出牙周炎症状；② 链球菌科是RA患者及FDR的口腔菌群失调的主要贡献者，分离出的15株链球菌属菌株中，10株属于S. parasalivarius菌种；③ S. parasalivarius在体外可诱导ZAP-70突变SKG小鼠的脾细胞产生TNF及IL-6，与参与链球菌细胞壁（SCW）合成的蛋白的存在相关；④ 分离自RA患者及健康对照的S. parasalivarius菌株中的SCW均可诱导SKG小鼠的慢性关节炎。
Streptococcus species enriched in the oral cavity of patients with RA are a source of peptidoglycan-polysaccharide polymers that can induce arthritis in mice
01-04, doi: 10.1136/annrheumdis-2020-219009
【主编评语】Annals of the Rheumatic Diseases上发表的一项最新研究，发现类风湿关节炎（RA）患者及其直系亲属的口腔菌群失调，主要表现为链球菌科的增加。分离并鉴定出的链球菌属物种——S. parasalivarius可通过其产生的肽聚糖-多糖聚合物及链球菌细胞壁，在体外诱导炎症因子的产生，并可诱导小鼠的慢性关节炎。该研究结果提示，口腔菌群失调（尤其是链球菌失调）可能促进类风湿关节炎的发生发展。（@szx）
国内团队：口腔菌群干预或能协助前列腺疾病治疗（综述）
Medicinal Research Reviews[IF:9.3]
① 口腔菌群与前列腺疾病有一定相关性，表现在牙周炎患者前列腺疾病风险高，前列腺病患者前列腺分泌物可检测到口腔致病菌，牙周炎促进前列腺病患者前列腺特异性抗原（PSA）水平升高；② 口腔致病菌可通过血液循环直接进入前列腺致病；③ 牙周炎也可通过系统性影响炎症细胞因子水平、代谢途径、激素水平和免疫功能间接影响前列腺健康；④ 通过口腔菌群干预可以一定程度上改善前列腺症状；⑤ 口腔菌群与前列腺疾病的关系有待于更为深入的研究。
A potential therapeutic strategy for prostatic disease by targeting the oral microbiome
2020-12-30, doi: 10.1002/med.21778
【主编评语】人类微生物组失调与疾病的关系非常密切。口腔菌群是人体共生菌的重要组成部分。口腔菌群失调与多种系统性疾病有关。已有研究揭示牙周病和前列腺疾病之间的可能存在联系，建议通过靶向牙周病原体对前列腺疾病进行预防和治疗。但尚未有研究全面综合的讨论口腔菌群与前列腺疾病的关系。近期，武汉大学曾宪涛、杜克大学/南方科技大学胡海亮与研究团队在Medicinal Research Reviews中发表的一篇综述详细总结了目前关于口腔菌群特别是牙周炎和前列腺疾病的研究进展，首次探索口腔微生物群和前列腺疾病之间的联系，提出改善口腔菌群以治疗前列腺疾病的潜在策略。（@Zhonghua）
不吸烟者的肺癌风险与口腔菌群多样性有关
Thorax[IF:8.834]
① 实验组为终生不吸烟的偶发肺癌病例（n=114），1:1匹配终生不吸烟且年龄性别一致的对照组；② 测量每个病例和对照组诊断前口腔冲洗样中口腔微生物组的群落结构和丰度；③ 相比菌群alpha多样性较高的受试，菌群alpha多样性较低的受试患肺癌的风险更高；④ 经多次比较发现，更高的Spirochaetia和拟杆菌丰度与降低的肺癌风险相关；⑤ 而更高的杆菌类和乳杆菌目丰度与增加的肺癌风险相关。
Variation in oral microbiome is associated with future risk of lung cancer among never-smokers
2020-12-14, doi: 10.1136/thoraxjnl-2020-215542
【主编评语】两项前瞻性队列研究中的巢式病例对照研究发表在Thorax杂志。对不吸烟者的前瞻性研究表明，较低的alpha多样性与较高的肺癌风险相关，而特定类群的丰度与肺癌风险改变相关。（@Lexi）
宏泛基因组学剖析口腔菌群
Genome Biology[IF:10.806]
① 研究采用宏泛基因组学方法结合公共基因组与人类微生物组计划宏基因组数据，分析舌背、颊粘膜及龈上菌斑口腔微生物群落多样性；② 以副流感嗜血杆菌为例，其基因组分为三个不同亚组，口腔生境间丰度差异大；③ 对于罗斯氏菌属，以共享基因组含量分类可见其物种水平分类和栖息地偏好；④ 功能富集分析确定编码草酰乙酸脱羧酶的操纵子，可诊断出舌头丰富亚组；⑤ 粘滑罗斯菌虽属地舌背，但包含至少两个特异性隐形亚群。
Metapangenomics of the oral microbiome provides insights into habitat adaptation and cultivar diversity
2020-12-16, doi: 10.1186/s13059-020-02200-2
【主编评语】Genome Biology上发表文章，提出用宏泛基因组学对现下的微生物组大数据进行深度分析，具体以口腔微生物组副流感嗜血杆菌、罗斯氏菌属为例。其工作流程包括泛基因组建立（Pagenome）、宏基因组拼图最终将二者对比覆盖建立泛宏基因组学（Metapangenomics）。此种方法在菌群的生态学、进化学等领域研究中具有实际推进意义。（@solo）
口腔中不同株系的TM7的生态位分配
Genome Biology[IF:10.806]
① 使用宏基因组测序从71个人舌头/牙菌斑样本中重建了790个非冗余基因组，有43个属于TM7，归为6个进化枝；② 其中42个TM7成员呈现位点（牙菌斑vs舌头）特异性；③ 舌头特异性的TM7成员与肠道的TM7成员可归为一类，而牙菌斑特异性的TM7成员则与环境中的TM7成员归为一类，提示牙菌斑可能是环境细菌适应宿主的“垫脚石”；④ 原噬菌体序列在口腔TM7中普遍存在，而环境TM7中却没有，提示噬菌体可能在TM7适应宿主过程中发挥了作用。
Functional and genetic markers of niche partitioning among enigmatic members of the human oral microbiome
2020-12-16, doi: 10.1186/s13059-020-02195-w
【主编评语】Genome Biology近期发表研究，得到了790个口腔微生物的宏基因组组装基因组，并通过泛基因组和系统发育基因组学方法，重点分析了43个口腔TM7菌株，发现不同的株系呈现鲜明的口腔位点特异性。（@mildbreeze）
粪菌移植或调节适应性免疫治疗复发性艰难梭菌感染
Gastroenterology[IF:17.373]
① 复发性CDI患者外周血TcdB-特异性Th17细胞缺失，而TcdB是艰难梭菌主要致病毒素之一；② 纳入22名复发性CDI患者，粪菌移植（FMT）对TcdA和TcdB特异性CD4+ T细胞总体比例没有影响；③ 但TcdB-特异性Th17细胞比例、以及抗TcdA、TcdB、TcdB CROPS的IgG和IgA水平上升，这些抗体可能介导保护性免疫反应，同时FMT对T细胞受体库无影响；④ 提示FMT治疗复发性CDI的作用机制，不仅是改善肠道菌群，还可能是通过提高CD4+ T细胞以及抗体介导的免疫反应。
Fecal microbiota transplant treatment for recurrent Clostridioides difficile infection enhances adaptive immunity to TcdB
01-10, doi: 10.1053/j.gastro.2021.01.009
【主编评语】艰难梭菌感染（CDI）是北美洲胃肠炎相关死亡的主要原因。一线治疗是使用万古霉素，它能杀死病原菌，并消除TcdA和TcdB两种致病性毒素的产生，但25-35%的病人会经历疾病复发。粪菌移植是治疗复发性CDI的有效二线治疗，但需要对其起作用的机制进行研究，以提高其临床应用的安全性。Gastroenterology近期发表的文章，发现复发性CDI患者中，成功的FMT治疗与TcdB特异性Th17细胞、TcdA和TcdB特异性IgG、IgA抗体比例增加有关，揭示出FMT治疗复发性CDI的新机制。（@爱的抉择）
粪菌移植治疗复发性艰难梭菌感染的长期安全性
Gastroenterology[IF:17.373]
① 纳入609名rCDI患者，接受FMT治疗后随访1年，对其中447名患者进行2年以上的长期随访（中位3.7年）；② 1年随访期间，超过60%患者发生腹泻，少于33%患者发生便秘，9.5%患者再次发生CDI；③ IBD、透析依赖性肾病、接受多次FMT的患者腹泻风险更高，女性患者便秘风险更高，而IBD患者便秘风险较低；④ 长期随访期间，188名患者出现73种新增症状，其中13%胃肠道疾病，10%体重增加，11.8%新增感染（FMT后至感染发生，中位间隔29个月）。
Long-term Safety of Fecal Microbiota Transplantation for Recurrent Clostridioides difficile Infection
01-10, doi: 10.1053/j.gastro.2021.01.010
【主编评语】Gastroenterology上发表的一项前瞻性队列研究，对609名接受粪菌移植（FMT）治疗的复发性艰难梭菌感染（rCDI）患者进行长期随访（最长可超过2年），发现在1年的随访期间，有近10%的患者再次发生CDI；在超过2年的长期随访期间，接近12%的患者发生感染。（@szx）
Nature子刊：粪菌移植改善牛犊腹泻和生长
Nature Communications[IF:12.121]
① 57头中重度腹泻的犊牛分为3组，分别采用口服式粪菌移植（FMT）、抗生素和生理盐水治疗；② 与另两种疗法相比，FMT能显著缓解牛犊腹泻，缓解率95%，且无死亡；③ 对牛犊粪便样本的纵向多组学分析表明，FMT改变腹泻犊牛的肠道菌群和粪便代谢组，增加紫单胞菌科细菌丰度，降低粪便氨基酸浓度，二者与腹泻缓解高度相关；④ 持续2年的研究发现，FMT引起的肠道菌群改变可改善犊牛的生长性能，或与牛犊系统性代谢（血液代谢组）的改变有关。
Longitudinal evaluation of fecal microbiota transplantation for ameliorating calf diarrhea and improving growth performance
01-08, doi: 10.1038/s41467-020-20389-5
【主编评语】在畜牧养殖中，犊牛腹泻多与肠道感染有关，传统的抗生素治疗可能会导致抗生素过度使用，造成耐药菌传播和抗生素残留等公共卫生问题。Nature Communications近期发表一项对牛犊的对照研究，表明粪菌移植不仅对缓解牛犊腹泻极为有效，还有助于改善牛犊的生长性能。（@mildbreeze）
感谢本期日报的创作者：mildbreeze，szx，Lexi，菌菌君，白蓝木，lzm，Unbroken
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