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资讯 | 微生物最新研究进展

 微生态 2021-04-13


    今天微生态带您去看微生物领域各大重要期刊的最新研究成果,包括MicrobiomeFrontiers in MicrobiologymSystems、SBB、Gut等期刊。
   为了方便各位小伙伴研读,我们整理了这些文章对应的pdf文档,有需要的小伙伴可以免费领取文献包。具体领取方式请参见文末

Microbiome

科研| Microbiome:亚马逊河流微生物组降解雨林有机质的基因组潜力

本文由橙编译

    西班牙海洋科学研究所ICM-CSIC 的Ramiro Logares等人于2020年10月30日在Microbiome发表题为《Uncovering the genomic potential of the Amazon River microbiome to degrade rainforest organic matter》的文章,本研究通过30个取样点的实验设计,结合宏基因组高通量测序技术对亚马逊河流域的微生物群落特征及基因多样性进行研究。该项研究工作大大促进了目前对于世界上最大的河流微生物组及其与有机质降解相关的潜在代谢的认知。此外,得到的非冗余基因集(AMnrGC)对于河流未来重要资源的研究具有重要借鉴意义。

摘要:亚马逊河是世界上最大的河流之一,并从周围的雨林中接收大量的陆地有机物(TeOM)。尽管TeOM通常是难降解的物质,但只有一小部分到达海洋,这表明河流微生物组会导致TeOM大量降解。但目前涉及亚马逊河中TeOM降解的微生物基因组的研究报道相对较少。作者通过分析沿河分布的30个采样点的106个宏基因组,对亚马逊河微生物群落结构的整体分布情况进行了研究,并构建了亚马逊河流域微生物非冗余基因目录(AMnrGC),该目录包括约370万个非冗余基因,且主要与细菌相关。作者发现,与其他相关的已知环境(河流和雨林土壤)相比,亚马逊河微生物群包含大量潜在的新基因,并且编码参与木质素降解途径的基因与三羧酸盐转运蛋白和半纤维素降解机制相关。作者提出了一个模型,进一步说明了如何通过亚马逊河水域中的不稳定化合物调节顽固性TeOM的降解。该研究大大促进了目前对于世界上最大的河流微生物组及其与TeOM降解相关的潜在代谢的理解。此外,产生的基因目录(AMnrGC)代表了热带河流未来研究的重要资源。

关键词:亚马逊河、水生细菌、生物多样性、宏基因组、纤维素降解、激发效应,基因目录

原名:Uncovering the genomic potential of the Amazon River microbiome to degrade rainforest organic matter

译名:亚马逊河流微生物组降解雨林有机质的基因组潜力

期刊:Microbiome

IF:11.607

发表时间:2020.10

通讯作者:Ramiro Logares

通讯作者单位:西班牙海洋科学研究所ICM-CSIC

DOI号:10.1186/s40168-020-00930-w

原文链接:

https://microbiomejournal./articles/10.1186/s40168-020-00930-w

Gut

科研| Gut:在一项随机对照试验中粪便菌群移植阻止人类新发1型糖尿病进展

本文由mallow编译

    荷兰阿姆斯特丹大学Max Nieuwdorp等人于2020年10月26日在Gut发表题为《Faecal microbiota transplantation halts progression of human new- onset type 1 diabetes in a randomised controlled trial》的文章,本研究这项研究有助于通过粪便菌群移植(FMT)量化人类新发T1D对肠道菌群驱动作用的程度,为将来的试验提供样本量并强调了肠道菌群在T1D受试者β细胞破坏中起作用。

摘要:目的:1型糖尿病(T1D)的特征是胰岛自身免疫和β细胞破坏。肠道微生物与免疫的相互作用与T1D的病理生理有关。使用FMT研究了微生物群介导的对T1D患者疾病进展的影响。

设计:将近期发病(<6周)T1D(18-30岁)的患者随机分为两组,在4个月内接受3例自体或异体(健康供体)FMT。主要终点是在12个月内通过混合餐测试评估保留的受激C肽释放。次要结果参数是血糖控制,空腹血浆代谢物,T细胞自身免疫性,小肠基因表达谱和肠道菌群组成的变化。

结果:在12个月时,自体FMT组(n=10)与健康供体FMT组(n=10)相比,刺激的C肽水平显著保留。小肠普氏菌与残留的β细胞功能成反比,而血浆代谢物1-花生四烯酸-GPC和1-肉豆蔻酰基-2-花生四烯酸-GPC的水平与残留的β细胞功能呈线性相关。最后,十二指肠活检中的基线CD4 + CXCR3 + T细胞计数,小肠脱硫弧菌水平以及CCL22和CCL5基因表达预测FMT后捐献者的β细胞功能得以维持,而与供体特征无关。

结论:FMT在疾病发作后的12个月内中止了T1D患者的内源性胰岛素产生。几种微生物来源的血浆代谢物和细菌菌株与保留的残留β细胞功能有关。这项研究提供了肠道微生物在T1D中的作用的新见解。

原名:Faecal microbiota transplantation halts progression of human new- onset type 1 diabetes in a randomised controlled trial

译名:在一项随机对照试验中粪便菌群移植阻止人类新发1型糖尿病进展

期刊:Gut

IF:19.819

发表时间:2020.10.26

通讯作者:Max Nieuwdorp

通讯作者单位:阿姆斯特丹大学医学中心

DOI号:10.1136/gutjnl-2020-322630

原文链接:

https://gut./content/early/2020/10/25/gutjnl-2020-322630

mSystems

科研 |mSystems用于开发提高战士健康和体能的靶向微生物溶液的仿生肠道模型系统

本文由依然编译

   美国弗吉尼亚州的Sterling Thomas等人于2020年10月27日在mSystems发表题为《Biomimetic Gut Model Systems for Development of Targeted Microbial Solutions for Enhancing Warfighter Health and Performance》的迷你综述,文章讨论了影响国防部对作战人员肠道微生物群的一些驱动因素,并描述了目前支持微生物-宿主直接相互作用的体外肠道模型系统

摘要:作为认知人体自身状况的媒介,肠道微生物群在健康和疾病中都起着至关重要的作用,尽管我们对肠道微生物在宿主生理中的作用有了很大进展,但人类微生物群落动力学的潜在机制还没有完全阐明。这一知识差距是靶向肠道微生物组开发促进机体健康和性能产品的主要障碍。微生物群与战士的健康和体能有关,国防部(DoD)对此很感兴趣,其首要研究重点之一是开发影响肠道微生物群弹性的干预措施。虽然技术的进步使实验模型系统的发展成为可能,这些系统提升了人类健康和机械性洞察力的表现,但能否转换成人类成果仍然值得怀疑。这篇综述讨论了影响国防部对作战人员肠道微生物群的一些驱动因素,并描述了目前支持微生物-宿主直接相互作用的体外肠道模型系统。

关键词:共培养,肠道微生物,体外,肠道模型系统,战士,操作准备,微生物与宿主的相互作用,肠道感染,腹泻

原名:Biomimetic Gut Model Systems for Development of Targeted Microbial Solutions for Enhancing Warfighter Health and Performance

译名:用于开发提高战士健康和体能的靶向微生物溶液的仿生肠道模型系统

期刊:mSystems

IF:6.633

发表时间:2020.10

通讯作者:Sterling Thomas

通讯作者单位:诺布利斯,莱斯顿,美国弗吉尼亚州

DOI号:10.1128/mSystems.00487-20

原文链接:

https://msystems./content/5/5/e00487-20

Frontiers in Microbiology

科研 | Frontiers in Microbiology一项初步研究:非小细胞肺癌患者对奥西替尼治疗后肠道菌群的变化

本文由莫沉编译。

  青岛科技大学Jing Cong等人于2020年10月26日在Frontier in Microbiology发表了题目为《A pilot study: changes of intestinal microbiota of patients with non-small cell lung cancer in response to osimertinib therapy》的文章,对接受奥西替尼治疗的非小细胞肺癌患者的肠道菌群进行16S rRNA测序,分析治疗前后患者肠道菌群的变化,本研究为了解非小细胞肺癌患者在接受奥西替尼治疗后肠道微生物的变化提供了依据。

摘要:奥西替尼在T790M突变的非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer, NSCLC)患者中具有较好的疗效和相对较轻的肠道副作用。已有的研究表明,肠道菌群在药物的疗效和毒性中发挥着重要作用。然而,目前我们尚不清楚在接受奥西替尼(osimertinib)治疗后患者肠道微生物的变化。在这项初步研究中,研究者采用纵向抽样,每隔6周抽样一次,持续时间约为1年,对奥西替尼治疗后NSCLC患者粪便样本进行16S rRNA测序,分析患者治疗后肠道微生物的变化。结果表明,不同治疗周期的NSCLC患者的肠道微生物,在门、科、属水平上并无显著差异(P > 0.05)。同时,以丰富度、Shannon多样性和基于Welch’ s检验的系统发育多样性为特征的a多样性在NSCLC患者对奥西替尼治疗的反应中也无显著差异(P > 0.05)。然而,在差异检验和PCoA分析上具有一定差异。与治疗前相比(Clostridium XIVa),治疗后患者的部分肠道微生物 (Sutterella, Peptoniphilus, Anaeroglobus)的丰度发生了显著变化。上述结果表明奥西替尼的治疗在一定程度上改变了患者的肠道菌群。综上所述,本研究为了解非小细胞肺癌患者在接受奥西替尼治疗后肠道微生物的变化提供了依据。此外,患者肠道菌群未发生完全改变可能与奥西替尼治疗过程中肠道副作用少且治疗效果较好有关。

关键词:肠道菌群、16S rRNA测序、非小细胞肺癌、奥西替尼、生态网络分析

原名:A pilot study: changes of intestinal microbiota of patients with non-small cell lung cancer in response to osimertinib therapy

译名:一项初步研究:非小细胞肺癌患者对奥西替尼治疗后肠道菌群的变化

期刊:Front. Microbiol.

 IF:4.235

通讯作者:Mx. Jing Cong,

通讯作者单位:青岛科技大学

DOI号:10.3389/fmicb.2020.583525

原文链接:

https://www./articles/10.3389/fmicb.2020.583525/abstract

Frontiers in Plant Science

科研| Frontier in Plant Science:连续种植西洋参土壤微生物群落变化

本文由达达兔编译

   西北农林大学植物保护学院胡小平等人于2020年10月30日在Frontier in Plant Science发表题为《Changes of Microbiome in the Soil of American Ginseng Continuous Plantation》的文章,本研究通过对种植西洋参的土壤和未种植西洋参土壤的微生物群落组成进行研究,旨在找出西洋参连作障碍问题的原因,为中草药种植研究提供依据。

摘要:西洋参是我国重要的中草药作物。近年来,西洋参的市场需求不断增加,但是由于连作障碍问题导致西洋参的种植面积不断减小。本研究在分析土壤微生物群落组成的基础上来评估土壤微生物群落的变化是否和西洋参的连作有关。研究表明,种植西洋参的土壤中真菌和细菌的α多样性显著低于未种植的土壤。种植西洋参土壤中,植物根系致病菌镰刀菌和伊氏菌的相对丰度显著高于未种植土壤。另外,一些具有生物降解功能的细菌,如甲基叔丁基醚降解菌,鞘氨单胞菌,贪噬菌, 红长命菌,在种植西洋参土壤中的丰度低于未种植西洋参土壤。此外,种植西洋参的土壤pH值低于未种植的土壤。因此,真菌根系病原体的积累和土壤pH值的降低可能是西洋参连作问题中的一个原因。

关键词:西洋参,微生物多样性,高通量测序,草本作物,连作障碍

原名:Changes of Microbiome in the Soil of American Ginseng Continuous Plantation

译名:连续种植西洋参土壤微生物群落变化

期刊:Frontier in Plant Science

IF:4.402

发表时间:2020.10

通讯作者:胡小平

通讯作者单位:西北农林大学植物保护学院

DOI号:10.3389/fpls.2020.572199

原文链接:

https://www./articles/10.3389/fpls.2020.572199/abstract

SBB

科研 |北京大学:从热带到北方森林土壤的微生物残留模式和影响因素

本文由YQ编译

  北京大学城市与环境学院方精云课题组于2020年10月29日在Soil Biology and Biochemistry发表题为《Patterns and determinants of soil microbial residues from tropical to boreal forests》的研究论文,本研究探究了中国东部及全球森林的土壤微生物分布格局影响因素。从热带到北方森林,土壤微生物残留浓度显著增加,主要受温度和土壤氮的影响。研究微生物残留地理格局和影响因素有助于量化非生物和生物因素在控制土壤中微生物残留中的作用,并有助于在参数化模拟有机碳形成过程中的微生物组成。

摘要:全球气候变化背景下,土壤碳稳态至关重要。研究表明微生物残留是影响土壤碳持续存在的重要因素。而不同环境下的土壤微生物残留模式和影响因素仍缺乏研究。本研究结合中国东部热带到北方森林的实地调查和全球森林生物群落分析,评估生物和非生物因素如何控制土壤微生物残留物的地理格局(以氨基糖表示)。研究发现在中国乃至全球范围内,从热带森林到北方森林,土壤微生物残留浓度显著升高,主要受温度和土壤氮的影响。与细菌相比,真菌更倾向于在高纬度地区积累。然而,所有森林土壤中,土壤碳氮比与总残留碳/有机碳量呈显著负相关,表明热带森林微生物残留碳对有机碳的贡献大于北方森林。研究结果表明从北方森林到热带森林,气候和土壤在微生物介导的土壤碳稳态中发挥着重要作用。

关键词:氨基糖、微生物残留、土壤有机碳、森林、温度、土壤氮素

原名:Patterns and determinants of soil microbial residues from tropical to boreal forests

译名:从热带到北方森林土壤的微生物残留模式和影响因素

期刊:Soil Biology and Biochemistry

IF:5.795

发表时间:2020.10

通讯作者:方精云

通讯作者单位:北京大学城市与环境学院

DOI号:10.1016/j.soilbio.2020.108059

原文链接:

https://www./science/article/pii/S0038071720303552



科研| Soil Biology and Biochemistry:热带森林中降雨量的长期增加减少了土壤有机磷的分解

本文由小白同学编译

摘要:在热带森林生态系统中,降雨量的增加可能会影响土壤磷元素的循环,但控制土壤有机磷转化的生物和非生物因素尚不清楚。本研究通过7年长期田间试验,考察了增加降雨量(+25%)对热带森林土壤中磷元素动态变化的影响。由于土壤有机质和有机铁/铝氧化物有效性有所提高,降雨量的增加提高了森林土壤对磷的最大吸附能力。土壤有机质、金属(Mn、Mg、Ca) 和磷形成了稳定的三元复合物,增加了土壤对有机磷的表面吸附作用。此外,由于慢生根瘤菌等微生物丰度有所减少,土壤中碱性磷酸酶活性也有所降低。研究发现,热带森林雨季降雨的增多抑制了磷酸酶活性,不利于土壤有机磷分解,而强化了土壤对磷的吸附能力。综上所述,长期降雨量增加可以提高土壤中有机磷的吸附和积累,降低其生物有效性,从而抑制了热带森林中植物对磷元素的吸收。

关键词:气候变化、土壤有机磷、线虫群落、热带森林、磷吸收能力

原名:Long-term increase in rainfall decreases soil organic phosphorus decomposition in tropical forests

译名:热带森林中降雨量的长期增加减少了土壤有机磷的分解

期刊:Soil Biology and Biochemistry

IF:5.759

发表时间:2020.10.26

通讯作者:彭长连

通讯作者单位:华南师范大学生命科学学院

DOI号:10.1016/j.soilbio.2020.108056

原文链接:

https://www./science/article/abs/pii/S0038071720303527

AEM

科研| Applied and Environmental Microbiology:人类微生物群在法医学中的影响:系统综述

本文由依然编译

   西班牙穆尔西亚大学医学院Isabel Legaz等人于2020年10月28日在Applied and Environmental Microbiology发表题为《The impact of the human microbiome in forensic sciences: A systematic review》的综述文章,本综述阐述了人体微生物群研究在法医学中的应用,并确定目前研究的主线,以及它对法医学领域的可能贡献。这些研究表明,微生物组分析在法医学的不同领域有着广阔的前景,开辟了一个重要的新研究领域

摘要:许多研究将微生物群落的差异与人类健康和疾病联系起来,然而,对微生物死后发生的变化或微生物组分析在法医学领域的应用知之甚少。本综述阐述了人体微生物群研究在法医学中的应用,并确定目前研究的主线,以及它对法医学领域的可能贡献。遵循PRISMA指南,对与法医学相关的人类微生物群进行了系统的审查。这项研究揭示了研究微生物群在身体分解过程中的作用,包括确认溺水或猝死造成的死亡,定位死亡的地理位置,建立人体微生物群与个人物品、性接触和个人身份识别之间的联系。放线菌科、类杆菌科、产碱菌科和芽孢杆菌在确定死亡时间上起着重要作用。气单胞菌可以用来确定死因,棒状杆菌或幽门螺杆菌可以用来确定个人身份或地理位置。这些研究表明,微生物组分析在法医学的不同领域有着广阔的前景,开辟了一个重要的新研究领域。

关键词:法医学,溺水,人类识别,微生物组,死后间隔,性接触,猝死

原名:The impact of the human microbiome in forensic sciences: A systematic review

译名:人类微生物群在法医学中的影响:系统综述

期刊:Applied and Environmental Microbiology

IF:4.016

发表时间:2020.10

通讯作者:Isabel Legaz

通讯作者单位:西班牙穆尔西亚大学医学院

DOI号:10.1128/AEM.01451-20

原文链接:

https://aem./content/86/22/e01451-20



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