国内成果小爆发，微生物相关研究多点开花 | 热心肠日报

今天是第2247期日报。

浙大团队Cell：来自细菌的基因，竟能影响昆虫求偶行为？

Cell[IF:66.85]

① 纳入218个不同昆虫物种的基因组样本，发现1410个来自细菌、病毒、真菌与植物的水平基因转移（HGT）；② 其中近80%基因来自细菌，鳞翅目（蝴蝶与飞蛾）获得的HGT基因最多，平均每个物种拥有16个；③ HGT基因会伴随着昆虫适应性进化，避免被昆虫清除掉，达到“存活”目的；④ 敲除小菜蛾从李斯特菌属获得的1个HGT基因，发现突变体小菜蛾后代数目少约70%，但相关生长发育未受到影响；⑤ 行为学发现突变体雄虫对雌虫的求偶欲望显著地降低。

HGT is widespread in insects and contributes to male courtship in lepidopterans
07-18, doi: 10.1016/j.cell.2022.06.014

【主编评语】数亿年前，微生物可能通过基因水平转移（HGT）将基因传递给昆虫，从而使昆虫获得了进化优势。近日，浙江大学沈星星、黄健华及团队在Cell发表最新研究，结合218个高质量的不同昆虫基因组，鉴定到1410个HGT基因，其中近80%基因来自细菌，鳞翅目（蝴蝶与飞蛾）获得的HGT基因最多，平均每个物种拥有16个。此外，发现一个源自飞蛾与蝴蝶共同祖先的HGT基因（LOC105383139，是通过李斯特菌水平转移至飞蛾与蝴蝶共同祖先基因组上），敲除小菜蛾的LOC105383139基因后，小菜蛾的后代数量明显减少，且雄虫对雌虫的求偶欲望显著地降低。总之，该研究为未来探究昆虫生物学、农业害虫防治、昆虫生物多样性提供了新新视角。（@九卿臣）

华中农大：鸡空肠菌群可通过减轻肠道炎症改善生长性能

Microbiome[IF:16.837]

① 先前研究表明空肠菌群可改善鸡的生长性能，但是否通过减轻肠道炎症来发挥作用仍不清楚；② 7周龄的高体重鸡生长性能显著高于低体重鸡；③ 高体重鸡空肠的优势菌种为乳酸菌等革兰氏阳性菌，而低体重鸡以丛毛单胞菌属等革兰氏阴性菌为主；④ 低体重鸡血清中LPS、空肠中TLR4、MyD88及相关炎性因子表达水平均显著上调，导致肠屏障完整性受损；⑤ 将高体重成年鸡粪便菌群移植到1日龄雏鸡中，可重塑其空肠菌群、减轻炎症反应并提高生长性能。

Chicken jejunal microbiota improves growth performance by mitigating intestinal inflammation
07-15, doi: 10.1186/s40168-022-01299-8

【主编评语】肠道炎症在鸡中普遍存在，导致鸡生长性能下降，给养殖场带来巨大的经济损失。先前多项研究发现，肠道菌群和鸡的生长性能密切相关，但是否与减轻肠道炎症有关仍需进一步探究。近日，华中农业大学刘华珍及团队在Microbiome发表最新研究，发现高体重鸡空肠中以乳酸菌等革兰氏阳性菌为主，而低体重鸡丛毛单胞菌属等革兰氏阴性菌为优势菌属，这些阴性菌会释放更多的LPS，诱导炎症因子表达导致肠道炎症。通过粪菌移植高体重鸡的肠道菌群可显著缓解雏鸡的炎症反应，提高生产性能。总之，该研究为未来通过干预肠道菌群提高动物生产性能提供了潜在策略。（@九卿臣）

湘雅医院：肌少症患者肠道菌群有何特征？

Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle[IF:12.063]

① 纳入141例肌少症患者和1276名非肌少症，两组菌群α多样性无差异 ，β多样性在属和种水平上差异显著；② 相比非肌少症，患者Desulfovibrio piger，Clostridium symbiosum，Bacteroides fluxus等丰度显著增加，除Coprobacter secundus均与肌少症严重程度正相关；③ 基于差异物种构建模型，可较好区分两组受试者（AUC=0.852）；④ 患者苯丙氨酸、酪氨酸等合成被消耗，亚麻酸代谢、星形孢菌素合成等显著富集，且D. piger与星形孢菌素合成相关。

Population-based metagenomics analysis reveals altered gut microbiome in sarcopenia: data from the Xiangya Sarcopenia Study
07-18, doi: 10.1002/jcsm.13037

【主编评语】肌少症是指随年龄增长进行性的出现全身肌肉减少，强度下降以及肌肉的生理功能减退的综合征，肌少症的发病机制目前还不明确。一些研究报道肠道菌群和肌少症有关，但还未对肌少症患者特定物种和相关功能详细探究。近日，中南大学湘雅医院魏捷、曾超、雷光华及团队在Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle发表最新研究，基于大规模观察性研究，发现肌少症患者肠道菌群物种组成和功能发生显著改变。总之，该研究未来更好探究患者肠道菌群和疾病的潜在关联提供了指导。（@九卿臣）

宁夏医科大学：饮用水中的微塑料暴露如何影响菌群和代谢？

Journal of Hazardous Materials[IF:14.224]

① 将ICR小鼠暴露于无纺布茶包、食品级塑料袋和一次性纸杯3种塑料制品的沸水浸出液6个月，各组内分雄性和雌性各5只；② 塑料沸水浸出液暴露导致小鼠菌群属水平α多样性降低，物种组成显著变化；③ 小鼠尿液代谢组也发生显著变化，其中关键代谢途径为糖胺聚糖降解和精氨酸生物合成；④ 无纺布茶包组小鼠的菌群和代谢物变化，与宿主免疫反应降低、氧化应激和炎症反应相关。

Effects of oral exposure to leachate from boiled-water treated plastic products on gut microbiome and metabolomics
07-16, doi: 10.1016/j.jhazmat.2022.129605

【主编评语】这是发表在Journal of Hazardous Materials上的一份工作，由宁夏医科大学李江平团队完成。作者使用三种塑料制品沸水处理后的浸出液对ICR小鼠进行饮用水干预，同时收集粪便和尿液进行16S扩增子和代谢组学分析。结果显示，塑料制品沸水浸出液暴露会导致小鼠菌群多样性降低，结构改变，同时代谢谱发生显著变化。这种变化与宿主免疫反应降低、氧化应激和炎症反应相关。有趣的是，塑料制品沸水浸出液暴露对宿主的影响有性别依赖性，比如菌群α多样性降低主要发生在雌性小鼠中，同时同种塑料制品对不同性别小鼠的菌群丰度影响也不尽相同。（@Johnson）

南昌大学：微塑料通过肠道菌群导致男性不育

Environmental Pollution[IF:9.988]

① 雄鼠暴露于直径5微米的聚苯乙烯微塑料（PS-MPS）90天后导致其出现明显睾丸组织损伤、激素合成抑制和精子发生功能障碍；② PC-MPs可在结肠中持续存在，经粪菌移植研究发现PC-MPs小鼠肠道菌群移植受体鼠表现为生殖功能障碍和肠道菌群紊乱；③ PC-MPs导致普雷沃菌科_UCG-001和拟杆菌属丰度升高，乳酸菌属和杜氏杆菌属丰度降低，菌群变化与精子异常高度相关；④ 肠道菌群紊乱通过Th17A通路介导辅助性T细胞17（Th17）迁移，促进睾丸疾病发生。

Microplastics-perturbed gut microbiota triggered the testicular disorder in male mice: Via fecal microbiota transplantation
07-14, doi: 10.1016/j.envpol.2022.119789

【主编评语】微塑料(MPs)是指尺寸小于5mm的熟料颗粒，作为一种环境污染物质已经广泛存在于地球生态系统中，特别是各类水体系统中。初步估计，人类每年通过饮水和食用海鲜产品造成大量的MP暴露，更为精确的数字是平均每人每周会吃掉5克的塑料，相当于一周吃掉一张信用卡。MP对人体神经系统、消化系统和免疫系统均有不同程度的影响，特别是有研究证实MPs会导致哺乳动物的睾丸疾病，但其具体的致病机制尚不明确。近期国内南昌大学许恒毅团队在Environmental Pollution上发表了其最新的研究工作，通过建立MPs处理小鼠模型，发现MPs暴露导致小鼠出现明显的组织损伤、生精障碍和激素合成抑制。粪菌移植实验证明MPs毒性与肠道菌群异常相关，MPs导致促炎菌增加和Th17易位，导致过度炎症。这些研究结果揭示了肠道菌群在MPs诱导的生殖毒性中的关键作用和潜在机制，为肠道微生物靶向治疗男性不育症提供了研究基础。（@Zhonghua）

王刚团队：乳酸菌如何缓解全氟辛酸暴露毒性？

Environment International[IF:13.352]

① 根据全氟辛烷磺酸盐(PFOS) 结合和抗氧化活性，从4种乳酸杆菌（每种20株）中筛选出19株细菌，将其分为PFOS结合（高/低）×抗氧化活性（高/低）四组；② 特定乳酸菌干预PFOS暴露小鼠可促进PFOS排出、减轻氧化性肝损伤和缓解炎症；③ 同时修复肠屏障，改善肠内短链脂肪酸降低，并改善菌群失调，上调氨基酸代谢和合成途径；④ 主成分分析揭示特定乳酸菌结合PFOS以促进排出、抗氧化以降低毒性和修复肠道环境来减轻PFOS暴露损伤的机制。

Capabilities of bio-binding, antioxidant and intestinal environmental repair jointly determine the ability of lactic acid bacteria to mitigate perfluorooctane sulfonate toxicity
07-03, doi: 10.1016/j.envint.2022.107388

【主编评语】这是发表在Environment International上的一份工作，由江南大学王刚教授团队完成。他们对4种共计80株乳酸菌进行体外筛选，以确定与全氟辛烷磺酸盐(PFOS)毒性缓解相关的PFOS结合能力和抗氧化能力，最终筛选出19株乳酸菌，并将其根据两种能力的高低分为4组。在对PFOS暴露小鼠模型的治疗干预中，他们发现PFOS排出、氧化性肝损伤改善等表型主要出现在高PFOS和/或高抗氧化能力的菌株中，但也有部分两种能力均较弱的菌株也表现出抑制炎症和减轻肝损伤。通过主成分分析，确定疗效的主要贡献者，作者发现，特定的乳酸菌主要通过结合PFOS以促进其排出，通过抗氧化降低肝损伤，通过调节菌群、修复肠屏障、上调短链脂肪酸水平来改善肠道环境，最终降低PFOS毒性。但同时，也有部分机制不明的乳酸菌也可降低PFOS毒性。（@Johnson）

赖信志+赖志河：降低幽门螺杆菌致病性的潜在新型益生菌

Frontiers in Immunology[IF:8.786]

① 小鼠经幽门螺杆菌（HP）和金黄色拟杆菌MTS01处理后肠道菌群多样性和组成均发生显著改变；② MTS01显著改变了HP感染小鼠肠道菌群中与脂质代谢和宿主免疫相关的10个菌属水平，与降低HP诱发疾病的可能性相关；③ MTS01抑制HP感染小鼠血清中甘油三酯和胆固醇水平的增加，以及炎症因子COX-2、IL-1b和TNF-a的表达，有助于减轻HP引起的胃炎；④ MTS01抑制胃上皮细胞的空泡化和伸长表型，并降低VacA和CagA表达以缓解HP的致病作用。

Gut Commensal Parabacteroides goldsteinii MTS01 Alters Gut Microbiota Composition and Reduces Cholesterol to Mitigate Helicobacter pylori-Induced Pathogenesis
06-30, doi: 10.3389/fimmu.2022.916848

【主编评语】幽门螺杆菌（HP）感染与各种胃肠道疾病密切相关，其耐药性不断增强对人类健康构成严重威胁。Frontiers in Immunology近期发表来自台湾长庚大学赖信志、赖志河及团队的成果，发现金黄色拟杆菌MTS01能够通过调节小鼠肠道菌群、降低血清胆固醇和炎症因子水平，减轻HP致病性，有望成为一种抗击HP的新型益生菌。（@好雨）

国内团队：鼠李糖乳杆菌Fmb14通过肠-肾轴发挥益生作用

Pharmacological Research[IF:10.334]

① 从中国西北地区酸奶中分离得到一株对尿酸具有显著降解作用的鼠李糖乳杆菌Fmb14；② Fmb14通过调节嘌呤代谢和尿酸排泄系统来预防小鼠慢性嘌呤诱导的高尿酸血症（CPH），增加CPH小鼠存活率；③ Fmb14通过产生短链脂肪酸来恢复肠道菌群平衡，增强肠道屏障，降低炎症反应；④ 口服Fmb14可显著提高CPH小鼠普雷沃氏菌属丰度，降低瘤胃球菌属和拟杆菌属丰度，或可作为新的CPH标志物和调控靶点；⑤ Fmb14通过肠-肾轴改善CPH诱导小鼠的肾纤维化。

Lacticaseibacillus rhamnosus Fmb14 prevents purine induced hyperuricemia and alleviate renal fibrosis through gut-kidney axis
07-14, doi: 10.1016/j.phrs.2022.106350

【主编评语】高尿酸血症是对人类健康的严重威胁，传统医学治疗仅旨在治疗急性痛风性关节炎，而嘌呤饮食介导的慢性高尿酸血症及相关综合征在临床治疗中被忽视。来自南京农业大学陆兆新教授和南京财经大学陆颖健教授团队发表在Pharmacological Research上的一项研究评估了从中国酸奶中筛选的鼠李糖乳杆菌Fmb14在慢性嘌呤诱发高尿酸血症（CPH）小鼠中的预防能力，表明Fmb14通过肠肾轴改善CPH，提示了一种预防高尿酸血症的新策略。（@EADGBE）

港中大：益生菌文献、临床试验和专利搜索工具ProBioQuest

Database : the journal of biological databases and curation[IF:4.462]

① ProBioQuest是囊括益生菌影响健康相关的学术文章（已包含280万篇）、临床试验和专利的数据库，并会持续自动扩充；② ProBioQuest可通过关键词搜索获取益生菌、微生物组、疾病和食品等信息并进行实时分析；③ 通过链接输出功能，还可从国际主流网站获取目标项目的详细信息；④ ProBioQuest还可为科学家、健康专家、膳食补充剂制造商及大众提供益生菌信息汇总的便捷搜索引擎；⑤ ProBioQuest可从http://kwanlab.bio.cuhk.edu.hk/PBQ免费访问。

ProBioQuest: a database and semantic analysis engine for literature, clinical trials and patents related to probiotics
07-15, doi: 10.1093/database/baac059

【主编评语】益生菌通过调节肠道菌群来改善人体健康已受到广泛关注，随着对益生菌、肠道菌群文献以及商业化益生菌产品数量的快速增长，因此需要一个数据库来组织由学术文章、临床试验和专利中报道的益生菌影响健康的促进功能。近日，香港中文大学的关海山团队在Database-The Journal of Biological Databases and Curation发表论文，建立了ProBioQuest数据库，主要包括益生菌影响健康相关的学术文章（含280万篇）、临床试验和专利的数据库，并会持续自动扩充。此外，ProBioQuest（http://kwanlab.bio.cuhk.edu.hk/PBQ）还可通过输入一些关键词，为相关科研人员、健康专家及大众提供便利详细信息，值得相关人员关注和尝试。（@九卿臣）

感谢本期日报的创作者：九卿臣，倒霉到幸运，MD，Zzz，DMG-Quasimodo，赵静，任正楠，往、昔℡

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