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今天是第2516期日报。 Cell子刊：蠕虫、微生物及哺乳动物宿主间如何互作？（综述）Cell Host and Microbe[IF:31.316] ① 蠕虫、微生物及其哺乳动物宿主间复杂互作可能是相互适应性的重要决定因素，宿主免疫与蠕虫和微生物群间关键互作会影响蠕虫的耐受性和抵抗力；② 蠕虫感染通过直接（调节细菌基因表达、分泌共享和/或有毒代谢产物、竞争必须营养素等）或间接作用（诱导产生2型免疫反应）改变肠道细菌群落；③ 蠕虫与微生物组的互作也会调节宿主的健康和疾病；④ 微生物组学、代谢组学和免疫学的技术进步及计算方法的应用，加深了对蠕虫和微生物间互作的了解。 Networking between helminths, microbes, and mammals 【主编评语】肠道是一个竞争特别激烈的生态环境，其中蠕虫与其他生物（如原生动物、真菌和病毒）的跨界相互作用在很大程度上还未被探索。近日，蒙纳士大学研究人员在Cell Host and Microbe发表最新综述，通过多种例子系统的说明了蠕虫和微生物群是如何影响组织内稳态、免疫以及宿主疾病和健康。此外，还列举了多种新型组学在解析蠕虫和微生物间互作的新应用，值得关注。（@九卿臣） Cell子刊：重建菌群功能——将共生细菌组装为活体生物药（综述）Cell Host and Microbe[IF:31.316] ① 微生物组因共生网络复杂而具有功能多样性，可通过增强食物消化、免疫发育、宿主行为、抗感染能力及缓解炎症反应来改善宿主健康；② 肠道菌群组成受到宿主和环境以及细菌间互作的影响，基石细菌在调节菌群恢复力和稳定性中发挥作用；③ 抗生素导致菌群多样性丧失从而易感病原体，可通过自然修正、FMT和合成菌群等方法修复菌群失调；④ 可依据菌群的代谢物、复杂的菌群互作关系来设计组装细菌聚生体，构建微生物组成明确的活体生物药。 Assembling symbiotic bacterial species into live therapeutic consortia that reconstitute microbiome functions 【主编评语】构建组成明确的功能性菌群药物，在改善健康和治疗疾病方面具有前景。Cell Host and Microbe发表的这篇综述回顾了相关领域的主要发现，并对通过组装共生细菌聚生体（consortia）来重建和优化微生物组功能的方法进行了探讨。（@mildbreeze） Cell子刊：肠道菌群的交叉喂养（综述）Cell Host and Microbe[IF:31.316] ① 交叉喂养即不同微生物之间的代谢产物共享，有助于建立稳定、抗入侵、抗干扰有弹性的肠道菌群；② 交叉喂养的方式及其如何保持群落稳定的解析，有助于了解肠道菌群的生态学原理及机制；③ 交叉喂养可从噬菌体裂解细胞、代谢产物溢出、公享代谢产物释放方面解释其为什么或者如何发生；④ 交叉喂养的代谢产物可分为中枢代谢不同营养级的代谢产物（糖、电子供体/受体），及生物合成或摄取必需营养素所需的代谢产物（氨基酸、辅因子、维生素）。 Cross-feeding in the gut microbiome: Ecology and mechanisms 【主编评语】Cell Host and Microbe上发表的一篇综述，讨论了交叉喂养的生态及进化意义，探究了跨营养水平的交叉喂养机制，并强调了交叉喂养对菌群及宿主健康的影响。（@aluba） Cell子刊：肠道微生物的通讯方式——群体感应（综述）Cell Host and Microbe[IF:31.316] ① 群体感应（QS）是肠道微生物与宿主，细菌与细菌之间进行化学信号交流的方式，可产生自体诱导物（AI）；② 肠道共生菌可通过AI-2 、自体诱导物AHL和DPO、AI-3或新的信号分子，依赖不同的受体及机制调控细菌行为；③ QS可被工程化对抗病原菌感染，也包括基于AI的调控寡肽策略；④ 肠道共生菌可通过酶的分泌、生物膜形成、接触依赖性和非依赖性机制抑制其他菌调控细菌行为，但机制尚不明确。⑤ 未来，需要发现新的QS信号分子及其受体、QS系统。 Deciphering the quorum-sensing lexicon of the gut microbiota 【主编评语】肠道菌群和宿主之间的长期共存导致了一种对双方都有利的共生关系。在这个复杂的多物种环境中，细菌可以通过化学分子进行交流，感知周围环境的化学、物理和生态特性并做出反应。群体感应是细胞间通讯机制之一。近期一篇发表在Cell子刊，Cell Host and Microbe上的综述回顾了近年来在肠道微生物群共生体中群体感应的研究进展，并提出目前领域面临的挑战和未来需要发展的新的技术和方法。（@Zhonghua） Cell子刊：宿主中微生物间的水平基因转移（综述）Cell Host and Microbe[IF:31.316] ① 水平基因转移（HGT）发生机制有转化、接合、转导和溶源，涉及到多种细菌的可移动基因原件（MGE），MGE在HGT中发挥重要作用；② 不同的MGE在实现HGT时具有竞争和协同作用，是目前研究的热点之一；③ 宿主相关环境因素显著影响细菌与细菌、细菌与MGE的相互作用，影响HGT的发生；④ 如何在宿主环境内检测和定量分析HGT是目前面临的挑战之一；⑤ 整合基因组学、合成生物学、体内建立生态进化模型以及新的计算方法等多学科联合或可解决该难题。 Horizontal gene transfer among host-associated microbes 【主编评语】水平基因转移广泛存在于宿主微生物群落中，是促进细菌多样性的重要进化力量。宿主的微生物群落的微生物密度高，移动元素频繁，因此基因交换也是抗生素耐药性迅速传播的关键因素。近期一篇发表在Cell子刊，Cell Host and Microbe的一篇综述详细回顾了近年来宿主微生物群落水平基因转移的相关研究进展，综述了涉及细菌及其移动元件的相互作用网络的生态复杂性，以及宿主生理对遗传交换率的影响，进而讨论了在体内检测和量化基因交换方面面临的挑战及研究方向。（@Zhonghua） Cell子刊：口腔微生物组的结构功能和宿主健康（综述）Cell Host and Microbe[IF:31.316] ① 口腔菌群形成复杂有序的空间结构，物种间存在物理、化学信号系统进行互作，并调节整体功能以及适应环境；② 口腔菌群失调与宿主炎症反应之间的互作可驱动牙周炎的发生；③ 牙龈孤立化学感应细胞可响应细菌代谢物维持菌群稳态；④ 牙周炎状态下的口腔菌群失调可能引起系统性炎症，如结直肠炎、神经性炎症等，还会影响心脑血管疾病、非酒精性脂肪肝和2型糖尿病等合并症；⑤ 补体靶向药物和氧化铁纳米颗粒是口腔菌群失调和牙周炎的潜在疗法。 Oral polymicrobial communities: Assembly, function, and impact on diseases 【主编评语】这是发表在Cell Host and Microbe,的一份综述工作。作者讨论了口腔微生物组复杂多样的空间构成，以及种内和种间多重互作模式，并以此调节群落整体功能。作者也阐述了口腔菌群失调与牙周炎等口腔疾病的关系，同时菌群失调也会造成超越口腔的系统性影响。作者在最后探讨了针对口腔菌群失调和炎症的潜在治疗策略，包括使用补体靶向药物和氧化铁纳米颗粒。（@Johnson） Cell子刊：真菌如何在共生和致病之间转换（综述）Cell Host and Microbe[IF:31.316] ① 抗微生物药、宿主生理、微生物入侵等因素可塑造人类菌群并促进微生物生活方式（共生vs致病）转变；② 宿主HIF-1α/CRAMP轴和白色念珠菌形态转变调控因子等可决定其能否定植肠道；③ 菌群和黏膜免疫可影响念珠菌形态转变，念珠菌定植可诱导Th17、加剧肠道炎症；④ 耳念珠菌持续定植于皮肤并在宿主中演化出不同分支，增加长期感染风险；⑤ 抗生素可通过削弱菌群定植抗性、菌血症诱发免疫抑制、直接调节真菌适性等机制促进耳念珠菌感染。 One population, multiple lifestyles: Commensalism and pathogenesis in the human mycobiome 【主编评语】耳念珠菌（Candida auris）和白色念珠菌（Candida albicans）可导致侵袭性真菌病。然而，这些物种可以稳定和无症状地定植于人类皮肤和胃肠道。Cell Host and Microbe发表的这篇综述探讨了微生物组、宿主生理学、宿主免疫力和抗生素在调节白色念珠菌物种在共生、致病和感染之间转换的作用。（@mildbreeze） 天津大学：群体感应合成细菌疗法（综述）Biotechnology Advances[IF:17.681] ① 肠道菌群紊乱导致多种肠道疾病，传统益生菌、益生元和粪菌移植的治疗方法面临着可控性、有效性和安全性挑战；② 基于群体感应（QS）回路合成的细菌治疗为肠道疾病治疗提供了新颖安全有效的方法；③ 基于QS的合成细菌疗法分为环境信号传感模块（感知肠道疾病生理信号）、治疗性分子产生模块（对疾病起治疗作用）和群体行为调节模块（QS系统）；④ 本文通过综述三个模块的结构和功能，探讨合理设计QS基因回路作为新的肠道疾病干预策略。 Synthetic bacterial therapies for intestinal diseases based on quorum-sensing circuits 【主编评语】这是发表于Biotechnology Advances上的一份综述文章，由天津大学康广博和黄鹤教授及其团队完成。他们主要综述了三种基于群体感应（QS）系统改造的细菌疗法，包括可以用于诊疗的环境信号传感模块、合成并释放治疗性物质的治疗性分子产生模块，以及根据细胞密度来调节群落行为的群体行为调节模块。他们综述了肠道疾病生理信号、治疗分子、目前存在的自然以及人工QS系统，并介绍了目前已发表的工程菌设计思路以及目前应用上仍需克服的困难。（@Johnson） RExMap或可助力识别人类肠道核心物种？Nucleic Acids Research[IF:19.16] ① 开发了一个针对16S数据的基于参考的精确映射（RExMap）数据库，来源于NCBI数据库中超17万个分离株基因组，能从16S数据中绘制微生物物种；② 通过RExMap分析16S数据能够在不到1%的测序深度下捕获全基因组测序检测到的约75%的物种；③ 重新分析全世界16个地区超2.9万个体的16S数据，发现15种核心微生物在所有人群中都是高度保守的（在代谢稳态中发挥重要作用）；④ 这些核心菌群在出生后不久就已形成，在多个独立的研究中显示与BMI密切相关。 Reconstructing the landscape of gut microbial species across 29,000 diverse individuals 【主编评语】人类肠道菌群与健康和疾病相关，人类微生物组的研究主要采用16S扩增子测序，在物种水平上区分微生物的能力有限。近日，美国加利福尼亚大学Tao Long及团队在Nucleic Acids Research发表最新研究，开发了一个针对16S数据的基于参考的精确映射（RExMap）数据库，在物种水平上识别到15种核心微生物在人类中普遍存在，独立于生活方式、环境或地理区域。这些微生物通常在出生时就已形成，并与营养代谢有关，值得关注。（@九卿臣） COPD中的肠-肺轴（综述）American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine[IF:30.528] ① COPD的肺部特征包括：免疫细胞浸润、促炎因子增加、上皮屏障功能受损、氧化应激、低氧、菌群组成改变；② 肺部的促炎因子通过系统循环迁移至胃肠道，促进胃肠道的免疫细胞浸润、上皮屏障受损、氧化应激、低氧、菌群及代谢产物变化；③ 肠道功能受损抑制营养吸收，降低抗氧化能力，减弱对病原体及其它环境刺激物的保护作用，以恶化COPD；④ 饮食干预调节肠道菌群组成，降低肠道通透性，增加菌群合成的免疫调节产物，以减少肺部的炎症因子。 The Bidirectional Gut-Lung Axis in COPD 【主编评语】American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine上发表的一篇综述，详细介绍了慢性阻塞性肺病（COPD）中的肠-肺轴双向互作。（@aluba） 微生物组药物研发与临床转化的现状和挑战（综述）Trends in Pharmacological Sciences[IF:17.638] ① 随着疾病与微生物组的关系和机制的阐明促进了新的微生物组疗法的设计和开发；② 微生物组药物可分为活微生物如益生菌和非生物疗法如后生元、益生元和多肽等；③ 目前药物研究的重点是口服制剂中加入益生菌用于治疗胃肠道疾病；④ 审批过程中的非生物疗法包括治疗克罗恩病的小分子sibofimloc、胶质母细胞瘤/肾上腺癌的多肽疫苗和治疗皮肤病的灭活细菌；⑤ 微生物组药物转化需克服个体间微生物的差异和临床试验中的混杂变量等挑战。 Current clinical translation of microbiome medicines 【主编评语】微生物组在疾病中的作用受到越来越多的关注，研究人员正致力于将新兴的基础科学转化为微生物药物以解决临床中的需求。近期发表在Trends in Pharmacological Sciences杂志上的一篇综述总结了目前最具转化潜力的微生物组药物的类型，并详细分析了当前全球微生物组药物研发的过程和临床转化面临的挑战。目前研究较多是经口递送至胃肠道的益生菌，然而，一些非生命的生物制剂和小分子提供了也可能发挥功能。（@邓敏） 感谢本期日报的创作者：Leo，Jack Chen，一只豆豆菌，往、昔℡，YANG WEI，拍了花宝贝，阿童木，DMG-Quasimodo 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