今日Cell：迄今最大人类肠道噬菌体数据库发布 | 热心肠日报
第1733期：今日Cell：迄今最大人类肠道噬菌体数据库发布
本期话题：肠道噬菌体，瘤内菌群，猪肠道微生物组，三代测序，新生儿，城市化，农药残留，糖尿病
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02月19日
Cell：迄今最大的人类肠道噬菌体基因组数据库Cell[IF:38.637]① 分析全球28060个人肠道宏基因组和2898个肠道细菌参考基因组，获得约14.2万个人肠道噬菌体基因组，建立肠道噬菌体数据库（GPD），鉴定出2.1万个病毒群（VC，近似于属水平），大大扩展了肠道噬菌体的多样性；② 噬菌体宿主分析显示，厚壁菌门细菌的噬菌体多样性最高，且约36%的VC有不止一种细菌宿主；③ 肠道噬菌体组的类型与人生活方式相关，鉴定出280个在全球广泛分布的VC，包括1个与p-crAssphage有相似特征的进化枝Gubaphage。
【主编推荐语】肠道噬菌体对肠道菌群的塑造和演变有重要影响，但目前人们对于肠道噬菌体的了解仍然有限。Cell最新发表的一项研究，建立了迄今为止最全面和完整的人类肠道噬菌体基因组数据库GPD（Gut Phage Database），并利用这一资源分析了人肠道噬菌体的多样性、细菌宿主和全球分布等问题。（@mildbreeze）
Massive expansion of human gut bacteriophage diversity
2021-02-18, doi:10.1016/j.cell.2021.01.029
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于君团队：肿瘤内的菌群是不均一的，且与大肠癌变相关Gastroenterology[IF:17.373]① 纳入36例CRC和32例腺瘤患者，每个肿瘤及其邻近正常组织均取多个样本，共分析436个组织样本的菌群；② 首次揭示了瘤内菌群的异质性，菌群组成和细菌丰度（包括梭杆菌属等CRC相关病原菌）在同一肿瘤的不同部位存在差异；③ 这种异质性与CRC进展（从腺瘤到癌）相关：在同一肿瘤内丰度变化较大的微生物（HVM）其种类和在瘤内的丰度变化程度可随CRC进展而改变；④ 瘤内微生物异质性还与CRC相关的宿主基因突变（KRAS突变和MSI）显著相关。
【主编推荐语】结直肠癌（CRC）中存在肠道菌群失调，具核梭杆菌等细菌可促进CRC的发生发展。然而，肿瘤内的菌群组成和特征及其与CRC进展的关系尚不清楚。香港中文大学于君团队近期在Gastroenterology发表重要研究，首次揭示了结直肠腺瘤和CRC中的肿瘤内菌群异质性，及其与CRC进展和CRC相关基因突变的关系。这些发现为研究肠道菌群在CRC中的作用和机制提供了新的视角。（@mildbreeze）
2021-02-10, doi:10.1053/j.gastro.2021.02.020
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Nature子刊：陈从英、黄路生院士等建立猪肠道微生物组基因目录Nature Communications[IF:12.121]① 对不同来源的500份样品进行了宏基因组测序，结合已有的287个宏基因组序列结果构建了完整的猪肠道微生物整合基因目录（PIGC）；② PIGC包含17237052个完整基因，28%为未知基因，有效增加了猪肠道菌群基因数；③ 宏基因组分箱分析鉴定了6339个宏基因组组装基因组（MAG），代表2673个物种，86%为未知物种；④ 利用PIGC和MAG，在种水平上揭示了野生猪和商业杜洛克猪肠道菌的不同组成和功能；⑤ PIGC和MAGs为猪肠道微生物组的研究提供了重要的资源。
【主编推荐语】猪肉是目前人类肉产品的重要来源。猪肠道微生物在维持猪健康和保证生猪生产中具有重要的作用，但是目前人们对于猪肠道微生物组的了解仍然较少，主要原因在于缺乏猪肠道微生物组全面的基因组目录，因此宏基因组测序结果不能有效的分析和检测。近期江西农业大学陈从英和黄路生院士与研究团队在Nature Communications上发表了其研究工作，通过针对不同品种，不同农场，不同取材位置的500个猪肠道微生物组宏基因组测序，结合287个已有宏基因组序列结果进行分析，建立了目前最为全面完整的猪肠道微生物组基因目录（PIGC）和宏基因组组装基因组（MAG），应用PIGC和MAG揭示了野生猪和商业品种猪肠道菌群的组成和功能的不同。PIGC和MAG为猪肠道微生物组研究提供了重要资源。（@Zhonghua）
Expanded catalog of microbial genes and metagenome-assembled genomes from the pig gut microbiome
2021-02-17, doi:10.1038/s41467-021-21295-0
延伸阅读： 【iNature】 【国家基因库大数据平台】
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Nature子刊：三代测序实现高精度的长读长扩增子测序Nature Methods[IF:30.822]① 本研究提出了一个简单的工作流程，将UMIs与ONT和PacBio平台上长的扩增子测序相结合，以产生具有低嵌合率的高精度单分子共有序列；② 使用严格的基于UMI的过滤方法几乎消除了PCR嵌合体；③ 对于ONT UMI和PacBio CCS数据，非均聚物区域中的残留误差与均聚物区域相比显著不同，而在两种情况下，PacBio UMI数据中的残留误差都非常低；④ 高精度长读长扩增子测序的文库策略和测序平台的选择取决于所关注的具体应用。
【主编推荐语】丹麦奥尔堡大学Mads Albertsen研究团队近日取得一项新成果，他们使用Nanopore或PacBio测序的独特分子标识技术完成了高精度长读长扩增子测序。相比于短读长测序技术，针对基因组长区域的高通量扩增子测序仍具有挑战性。在本研究中，研究人员开发了一种高通量扩增子测序方法，该方法结合了独特分子标识（UMIs）与牛津纳米孔技术（ONT）或Pacific Biosciences环形共有序列，可获得大基因组区域内高精度单分子共有序列。（@刘永鑫-中科院-宏基因组）
2021-01-11, doi:10.1038/s41592-020-01041-y
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新生儿肠道菌群的发育与形成Journal of Allergy and Clinical Immunology[IF:10.228]① 采集了1303个出生后3月、6月、12月母乳喂养婴儿的粪便；② 3个月大时，婴儿的菌群组成较混杂，主要由双歧杆菌，拟杆菌，埃希氏杆菌组成；③ 剖腹产生产的婴儿拟杆菌降低，同时，12月出现的过敏性皮炎和婴儿肠道内3月大的梭菌sensu stricto丰度升高相关；④ 成年人特异菌群的富集以及向拟杆菌属的转型在出生后一年内即形成；⑤ 过敏源干扰增加了婴儿肠道内的shannon多样性，同时增加了特定的菌群，例如普雷沃氏菌和变形菌门。
【主编推荐语】肠道微生物在宿主早期免疫教育中可能发挥着重要作用，Journal of Allergy and Clinical Immunology上发表了一项研究，报道了婴儿肠道微生物群的发育，进化，以及与卫生相关的环境因素、特应性疾病和随机引入致敏固体后的组成变化，为临床提供更好的健康诊断和评估奠定了基础。（@Vera）
Gut microbiota development during infancy: Impact of introducing allergenic foods
2021-02-01, doi:10.1016/j.jaci.2020.09.042
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Nature子刊：城市化相关的饮食及代谢变化促进炎症Nature Immunology[IF:20.479]① 纳入323名健康坦桑尼亚人，其中253名来自城市，70名来自乡村；② 相比于乡村居民，城市居民的全血转录组中IFN-γ应答相关通路显著富集，全血在细菌、真菌及TLR激动剂刺激后，产生的IFN-γ、TNF及IL-6更高，而IL-10较低；③ 食物源性及内源性代谢产物的差异可解释两组居民的细胞因子应答的差异，如水果及蔬菜中富含的黄酮在乡村居民中富集；④ 在体外培养中，来自城市居民的血清可促进单核细胞（来自健康志愿者）在LPS刺激后产生更多的TNF。
【主编推荐语】Nature Immunology上发表的一项队列研究结果，对比了323名健康坦桑尼亚人（253名城市居民、70名乡村居民）的免疫及代谢表型，发现城市生活与促炎免疫表型相关，而食物源性及内源性代谢产物的差异可解释城市居民与乡村居民在炎症应答上的差异。（@szx）
2021-02-11, doi:10.1038/s41590-021-00867-8
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补充维生素C可降低出血倾向Nutrition Reviews[IF:6.5]① 纳入15项临床试验（共涉及来自6个国家的1140名健康受试者）进行荟萃分析；② 当受试者的基础血浆抗坏血酸水平低于28μmol/L时，补充抗坏血酸可显著降低牙龈出血倾向；③ 当受试者的基础血浆抗坏血酸水平高于48μmol/L时，补充抗坏血酸无法显著降低牙龈出血倾向；④ 在8210名美国受试者中，校正年龄与性别后，较低的血浆抗坏血酸水平（11-28μmol/L，该水平可预防坏血病）与视网膜出血及牙龈出血倾向的发生率显著增加相关
【主编推荐语】Nutrition Reviews上发表的一项荟萃分析结果，总结15项临床研究（涉及1140名健康受试者）的数据后发现，在基础血浆抗坏血酸水平较低的受试者中，补充抗坏血酸可显著降低牙龈出血倾向。另外，在超过8000名美国受试者中发现，较低的血浆抗坏血酸水平与视网膜出血及牙龈出血倾向的风险增加相关。该研究结果提示，能够预防坏血病的维生素C摄入量可能并不足以降低牙龈出血及视网膜出血的风险。（@szx）
2021-02-01, doi:10.1093/nutrit/nuaa115
延伸阅读： 【ScienceDaily】
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中国农业科学院：蔬菜中的农药残留Food Chemistry[IF:6.306]① 对2014-2016年华北地区蔬菜中8种常用的农药助剂（PAs）进行检测，市场和农场蔬菜中总PAs残留量分别为500和661μg/kg；② 总PAs残留量最高的分别是花椰菜（平均1.53×10^3μg/ kg，市场蔬菜）和菠菜（平均3.72×10^3μg/ kg，农场蔬菜）；③ 大多数蔬菜中，三苯乙烯基聚氧醚(TPE)在8种PAs中占主导；④ 成人通过蔬菜接触TPE和壬基酚的健康风险是可以接受的，其他6种PAs的估计日摄入量＜0.01-0.89μg/kg体重/天，对人体健康构成威胁可能性较低。
【主编推荐语】中国农业科学院植物保护研究所董丰收团队研究成果。文章对市场和农场的10种蔬菜8种农药助剂进行了测定分析。花椰菜和菠菜中的残留量较多，大多数蔬菜中以TPE残留为主。就目前的测定结果显示，所测定蔬菜中农药残留量可以接受，并不对健康产生威胁。（@兵兵）
2021-01-06, doi:10.1016/j.foodchem.2020.128984
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成长期间的饮食模式变化可能影响2型糖尿病风险Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism[IF:5.399]① 对1007名3-18岁的受试者进行31年随访及5次饮食模式评估，期间202人空腹血糖受损，27人患2型糖尿病；② 随访前21年延续三种饮食模式：传统芬兰饮食、高碳水化合物饮食、蔬菜及乳制品饮食；③ 随访后10年演变为三种饮食模式：传统芬兰+高碳水化合物饮食、红肉饮食、健康饮食；④ 与饮食模式轨迹较不稳定者相比，青年到成年中期的红肉饮食模式评分增加或维持中等，与更高的空腹血糖受损风险相关；⑤ 校正长期膳食纤维摄入情况后上述关联略有减弱。
【主编推荐语】Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism上发表的一项前瞻性队列研究结果，对1000多名3-18岁的青少年健康受试者进行31年随访，发现从青年时期到成年中期，摄入红肉量的增加或持续摄入中等量的红肉，与成年时期较高的空腹血糖受损风险相关，而膳食纤维摄入的减少可能部分介导了这种关联。（@szx）
2021-01-28, doi:10.1210/clinem/dgab044
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