仁济GUT 中农Microbiome 海大ISME，中国团队小丰收 | 热心肠日报
今天是第1842期日报。
仁济医院：两种硬化性胆管炎中，粪便菌群和代谢组的改变和差异
Gut[IF:19.819]
① 纳入34例IgG4-SC、37例PSC和64例健康对照，进行多组学整合分析；② 2种疾病都呈现菌群的α多样性降低和组成改变，伴随粪便代谢组的变化，PSC尤为明显；③ 2种疾病也存在不同的菌群和代谢组特征，基于代谢物的模型在疾病状态预测方面优于基于菌群的模型；④ IgG4-SC的疾病相关菌属和代谢物多与转氨酶相关，Blautia的减少和琥珀酸的升高可能参与肝脏炎症；⑤ PSC的菌群/代谢物特征与胆汁淤积表型相关，例如真杆菌属和次级胆汁酸的共同减少。
Altered faecal microbiome and metabolome in IgG4-related sclerosing cholangitis and primary sclerosing cholangitis
05-25, doi: 10.1136/gutjnl-2020-323565
【主编评语】IgG4相关硬化性胆管炎（IgG4-SC）和原发性硬化性胆管炎（PSC）有着相似的临床表现，但有着不同的治疗和预后。已有研究表明肠道菌群改变可能参与了PSC病理，但菌群在IgG4-SC中的作用尚缺乏研究。上海交通大学医学院附属仁济医院的Ruqi Tang、马雄、Min Lian与团队，近期在Gut发表研究，通过对IgG4-SC、PSC和健康人进行肠道微生物组、代谢组和人体表型进行整合多组学分析，揭示了两种疾病在宿主-微生物互作中的相似和不同之处，为深入探索发病机理提供了新线索。（@mildbreeze）
中国农大：肠道菌群+宿主遗传，共同影响鸡的饲料效率
Microbiome[IF:11.607]
① 鸡的微生物表型和共现网络沿消化道呈现空间异质性；② 不同肠段的宿主基因和肠道微生物的相关性较弱，但位于MTHFD1L和LARGE1基因的SNP分别与盲肠的巨型球菌和副拟杆菌丰度相关；③ 宿主遗传对剩余采食量（RFI）的影响为39%，3个独立的SNP与饲料效率和肠道菌群相关；④ 盲肠菌群可解释RFI变化的28%，为所有肠段中最高，低丰度的十二指肠Akk菌和盲肠副拟杆菌以及高丰度的盲肠乳杆菌、棒状杆菌、粪芽孢菌及Slackia与更好的饲养效率有关。
Joint contributions of the gut microbiota and host genetics to feed efficiency in chickens
06-01, doi: 10.1186/s40168-021-01040-x
【主编评语】如何提高饲料效率是动物养殖业的关键问题。中国农业大学杨宁、孙从佼与团队近期在Microbiome发表研究，分析了206只鸡的遗传、不同肠段肠道菌群以及二者的关联和对饲料效率的影响，表明虽然宿主基因对整个菌群的影响有限，但一小部分肠道微生物可与宿主基因相互作用，共同提高饲料效率。这些发现或有助于研发改善鸡饲料效率的新方法。（@mildbreeze）
张家超等：基于肠道菌群标志物诊断格雷夫斯病
ISME Journal[IF:9.18]
① 格雷夫斯病（GD）是一种自身免疫病，临床诊断存在不便和困难；② 招募162名受试者（健康对照、GD轻症和重症），用鸟枪法宏基因测序分析肠道菌群特征；③ GD患者肠道菌群失调，病原菌和产有害代谢物的条件致病菌增多，菌群多样性、有益共生菌和有机酸生成减少，一些菌种的SNP改变；④ 用随机森林方法建立含32个菌群标志物（涵盖菌种、MAG、基因和SNP）的分类模型，可准确区分3组受试者，并在多队列验证中区分GD与其他疾病（包括帕金森病）。
Compositional and genetic alterations in Graves’ disease gut microbiome reveal specific diagnostic biomarkers
06-02, doi: 10.1038/s41396-021-01016-7
【主编评语】格雷夫斯病（GD）又称“毒性弥漫性甲状腺肿”，是一种自身免疫疾病的多系统综合征，通常引起甲亢。目前GD的临床诊断较为耗时，且可能与帕金森病混淆，因此需要研发便捷、准确的诊断方法。海南大学张家超团队、Kaining Chen团队与Rob Knight团队合作，在ISME Journal发表文章，对GD患者肠道菌群特征进行分析，鉴定出具有疾病特异性的GD菌群标志物，构建了疾病诊断模型，具有临床应用潜力。（@mildbreeze）
国内团队：3种常见肠道疾病的菌群特征异同和诊断模型
mSystems[IF:6.633]
① 对CD、UC和CRC的13个粪便宏基因组数据集进行荟萃分析；② 87个标记物种和65个标记通路在同一疾病多个数据集中存在一致变化；③ CRC特异性富集的物种有最高的系统发育多样性，UC特异性物种在系统发育上与CRC接近；④ 疾病相关物种与代谢能力的变化有关，特别是降解功能，部分标记物种和通路与肠漏相关；⑤ 标记物种间的网络联系增强，或与疾病肠道环境的选择压力有关；⑥ 基于标记物种和通路构建4种高效的疾病识别和分层模型，性能良好且阳性率高。
Metagenomic Analysis of Common Intestinal Diseases Reveals Relationships among Microbial Signatures and Powers Multidisease Diagnostic Models
05-04, doi: 10.1128/mSystems.00112-21
【主编评语】华中科技大学陈卫华团队与复旦大学赵兴明团队合作，在mSystems发表研究，对克罗恩病（CD）、溃疡性结肠炎（UC）和结直肠癌（CRC）这三种常见的肠道菌群相关疾病的肠道菌群组成和代谢功能变化进行了荟萃分析，揭示了不同疾病间的共性和不同，并构建了有效的诊断模型。（@mildbreeze）
国内团队：肠道菌群参与中枢性性早熟的潜在机制
Clinical and Translational Medicine[IF:7.919]
① 中枢性性早熟（CPP）是以儿童生殖器过早发育、第二性征呈现为特征的神经内分泌疾病；② 纳入73名女孩（27例CPP、24例超重、22例健康对照）检测肠道菌群（GM），发现三组GM存在差异；③ CPP组GM的α多样性增加，Alistipes菌、克雷伯氏菌、萨特氏菌等显著上升，细菌间相关性增强，GM或通过产生神经相关的代谢产物，经脑肠轴调节CPP患者下丘脑-垂体-性腺轴；④ 功能预测及激素测量显示，CCP组一氧化氮合成增加，与FSH和胰岛素呈正相关。
Altered nitric oxide induced by gut microbiota reveals the connection between central precocious puberty and obesity
01-28, doi: 10.1002/ctm2.299
【主编评语】四川大学华西医院沈百荣团队与香港城市大学李帅成团队合作，在Clinical and Translational Medicine发表研究，通过分析对比中枢性性早熟（CPP）、超重和健康女孩的肠道菌群，鉴定出多个CPP相关细菌，表明细菌合成的神经递质或在CPP中有重要作用，并阐明了CPP和超重女孩肠道菌群的共同特征，提示靶向肠道菌群或能用于CPP治疗。（@mildbreeze）
肠道和阴道菌群与性类固醇：对女性健康的影响（综述）
Trends in Endocrinology and Metabolism[IF:11.641]
① 性类固醇与阴道菌群（VM）和肠道菌群（GM）之间的相互作用是一个双向轴，广泛影响女性所有生命阶段的健康状态；② GM通过estrobolome调节雌激素循环，反过来，这些循环雌激素帮助塑造VM，进而促进生殖道健康；③ GM和VM或参与一系列女性疾病，包括PCOS、不孕症、肥胖、妊娠糖尿病、细菌性阴道病等，性类固醇和GM还可能影响女性精神健康（抑郁症、焦虑症等）；④ 对于GM、VM和性类固醇之间的互作影响女性健康的机制，目前还存在很大空白。
Gut and vaginal microbiomes on steroids: implications for women's health
05-25, doi: 10.1016/j.tem.2021.04.014
【主编评语】Trends in Endocrinology and Metabolism近期发表综述，总结了肠道和阴道菌群与性类固醇之间的相互作用，及其对女性不同生命阶段的健康和疾病的影响。（@mildbreeze）
源于母乳的sIgA包裹的罗伊氏乳杆菌，对免疫发育的性别依赖性调节作用
Journal of Dairy Science[IF:3.333]
① 研究对象为母乳中分离的分泌型IgA包裹罗伊氏乳杆菌（Fn041）；② 用Fn041处理妊娠和哺乳的母代BALB/C小鼠，上调了断奶子代小鼠小肠粘膜IgA浆细胞数；③ 子代小鼠小肠抗菌肽、粘膜屏障和派伊尔结IgA合成通路被激活；④ 子代小鼠肠道sIgA包被菌群的Shannon指数显著增加；β多样性的改变有性别依赖。雌性子代sIgA包裹双歧杆菌含量极显著增加；⑤ 子代sIgA包裹双歧杆菌与Tlr9基因表达显著正相关，而与乳杆菌与粘膜屏障负调节蛋白Cldn2显著负相关。
Sex-dependent modulation of immune development by secretory IgA–coated Lactobacillus reuteri isolated from breast milk
02-19, doi: 10.3168/jds.2020-19437
【主编评语】近年来，母婴菌群一直备受关注。婴儿的肠道微生物在调节和维持婴儿免疫力的发展中发挥着潜在的重要作用。分泌型免疫球蛋白A（sIgA）是母乳中含量最丰富的抗体，其生理调节功能尚未不清楚。近期 J Dairy Sci刊登的来自青岛大学孙进和无锡市妇幼保健院余仁强研究团队的研究性文章，探讨了一株从母乳中分离的SIgA包裹罗伊乳杆菌对幼鼠粘膜免疫和屏障功能的影响。该研究结果表明，母亲sIgA参与了益生菌的母婴垂直传递，帮助罗伊乳杆菌增强子代免疫保护作用。该研究中分离自母乳中的sIgA包裹的潜在益生菌，可用于预防或缓解婴儿免疫发育障碍相关疾病，如特应性皮炎等，以促进早期生命的健康。（@刘永鑫-中科院-宏基因组）
Nature子刊：如何开展人类微生物组的大型前瞻性研究？Micro-N值得参考
Nature Protocols[IF:10.419]
① 基于护士健康研究II队列，启动一项大规模前瞻性研究Micro-N，旨在收集2万名护士的粪便和口腔菌群样本；② Micro-N可为探索人类健康中的宿主-环境-菌群互作提供丰富的研究资源，包括流行病学数据、血液/尿液/口腔细胞/肿瘤样本等生物样本库、遗传和生物标记物数据、BIOM-Mass微生物组研究平台等；③ Micro-N将为微生物组因果性研究提供证据，为研发靶向菌群的调节剂、预防措施、诊断方法和疗法奠定基础。
Overview of the Microbiome Among Nurses study (Micro-N) as an example of prospective characterization of the microbiome within cohort studies
04-21, doi: 10.1038/s41596-021-00519-z
【主编评语】在人群规模上评估菌群在健康/疾病中的作用，目前面临的一个主要障碍是缺乏大规模前瞻性研究。Nature Protocols近期发表了来自哈佛大学公共卫生学院的文章，介绍了基于大型前瞻性队列NHSII的Micro-N研究，并以此为例说明如何进行微生物组的前瞻性研究，推荐专业人士参考。（@mildbreeze）
帕金森病的肠道症状可能早于运动功能障碍
Molecular Neurodegeneration[IF:9.599]
① 2月龄的A30P小鼠尚无帕金森病症状（psA30P），并未表现出骨骼神经肌肉系统的运动功能受损及多巴胺水平降低；② psA30P小鼠的肠道蠕动缓慢，氧化应激增加，且肠肌丛中的神经丝轻链、囊泡相关膜蛋白2、钙合蛋白2以及多种miRNA（包括调控上述蛋白的miRNA）的表达发生显著改变；③ 许多在psA30P小鼠中表达失调的miRNA在帕金森病患者的血液、脑脊液及脑组织中也发生了表达变化；④ 体外培养的肠道神经系统与psA30P小鼠有着相似的蛋白表达变化。
Parkinson mice show functional and molecular changes in the gut long before motoric disease onset
06-02, doi: 10.1186/s13024-021-00439-2
【主编评语】Molecular Neurodegeneration上发表的一项最新研究，以A30P-α-突触核蛋白转基因（A30P）小鼠作为帕金森病模型，发现2月龄的A30P小鼠虽然还未表现出运动功能受损及多巴胺水平降低的帕金森病症状，但已经开始出现肠道蠕动功能受损，以及肠道神经系统中的特定蛋白与miRNA表达失调。该研究结果提示，帕金森病的肠道症状可能在运动功能障碍之前即发生，而相关蛋白及miRNA的表达变化或可作为帕金森病的生物标志物。（@szx）
感谢本期日报的创作者：mildbreeze，一只赵崽儿呀，徐硕，DMG-Quasimodo，Dr.Smile，大力，刘永鑫-中科院-宏基因组，szx