多篇亮点文章解读近期微生物组领域重要研究成果！
【1】Cell Host Micro：人类肠道微生物组或能影响机体对轮状病毒的反应
doi：10.1016/j.chom.2018.07.005
（微生物组）
在一项对健康成年男性的概念验证研究中，来自荷兰的研究人员通过研究发现，利用抗生素来操控微生物组或能影响机体对口服轮状病毒疫苗的反应，尤其研究人员还发现，相比疫苗接种前未进行抗生素疗法的个体而言，接受抗生素疗法的个体机体中能表现更高水平的病毒披发现象（viral shedding），相关研究结果刊登于国际杂志Cell Host & Microbe上，研究者指出，改变肠道微生物组或能影响机体对疫苗的免疫原性。
研究者Vanessa Harris说道，疫苗中的减毒活体病毒能在接受抗生素治疗的受体机体中以更高水平进行复制，这就意味着会有更高水平的病毒脱落，而此前研究结果表明，发生较高水平病毒脱落的儿童常常能因接种疫苗而得到更高水平的保护作用。研究人员想通过研究观察是否微生物组与疫苗的接种效力直接相关，如果是这样的话，那么研究人员或许就能利用机体微生物组来改善对疫苗的反应效力。
【2】Mayo Clin Proc：肠道微生物对体重的影响
doi：10.1016/j.mayocp.2018.02.019
-根据最近发表在《Mayo Clinic Proceedings》杂志上的一篇文章，对于特定人群来说，肠道微生物的特殊活性或许有助于减肥。这一效应不依赖于控制饮食以及日常锻炼等行为。
“我们知道不同人的减肥效率存在差别，即使在接受了相同的卡路里摄入以及相同强度的锻炼之后依然如此”，该研究的作者Purna Kashyap说道。
“肠道微生物具有降解复杂生物颗粒的能力，从而能够为我们提供额外的能量。在正常情况下这对我们是有益的”，该文章的共同作者Vandana Nehra博士说道：“然而，对于想要减肥的人来说，这就变成了莫大的阻碍”。作者等人希望了解是否肠道微生物的这一特殊功能是否是某些群体难以减肥成功的原因。
【3】Cell Host Microbe：肠道微生物代谢产物能够预防沙门氏菌感染
doi：10.1016/j.chom.2018.07.002
最近，来自斯坦福大学的研究者们发现了机体自我保护肠道微生物感染的机制。
丙酮酸是拟杆菌属的副产物，根据研究者们的发现，该化合物能够抑制沙门氏菌的生长。这一发现帮助揭示了为什么不同的人在受到沙门氏菌感染之后会出现不同的抵抗性，这一发现同样有助于开发更好的治疗方法。
相关结果发表在最近一期的《Cell Host and Microbe》杂志上。研究者们发现丙酮酸并不会激发机体靶向病原体的免疫反应，但是能够通过改变环境中的pH值，从而延长病原体分裂所需时间。
【4】Microbiome：孕妇的饮食模式或会影响婴儿的肠道微生物组
doi：10.1186/s40168-018-0490-8
近日，一篇刊登在国际杂志Microbiome上的研究报告中，来自达特茅斯-希区考克医学中心的研究人员通过研究发现，孕期母亲的饮食或能影响婴儿肠道微生物组的组成，而且这种效应或许还会因孕妇的分娩方式而发生改变。
研究者Sara Lundgren表示，我们的研究发现了一种易于改变的因素，即母亲的饮食与婴儿肠道菌群之间的关联，这或许为孕妇或哺乳期女性制定基于研究证据的饮食建议提供了一定的线索。研究者发现，婴儿出生六周后期体内的肠道微生物组主要由肠杆菌科（20%）、双歧杆菌（18.6%）、拟杆菌属（10.44%）及链球菌属（8.10%）组成。
文章中，研究人员对阴道分娩出生的97名婴儿进行研究，在其肠道中鉴别除了三类不同的微生物菌群，第一类的主要特征是双歧杆菌属水平较高，第二类的主要特征是链球菌属和梭菌属的水平较高，而第三类的主要特征是拟杆菌属的水平较高；研究人员发现，剖腹产出生的48名婴儿肠道中的微生物菌群的组分不同，第一类的主要特征为双歧杆菌属水平较高，第二类的主要特征为梭菌属水平较高，而链球菌属的丰度较低，而第三类则表现为肠球菌水平较高。
【5】Cell：泻药引起肠道微生物组发生长期变化
doi：10.1016/j.cell.2018.05.008
非处方泻药（laxative）并不仅仅导致熟悉的腹泻效应。根据一项新的研究，在小鼠服用泻药不到一周后，它们的肠道菌群组成和免疫系统活化就发生改变。相关研究结果发表在2018年6月14日的Cell期刊上，论文标题为“Transient Osmotic Perturbation Causes Long-Term Alteration to the Gut Microbiota”。
乔治亚州立大学免疫学家Andrew Gewirtz（未参与这项研究）说，这项研究提示着“肠道微生物组是在早期获得的并且随后是非常稳定的观点有点过于简单化。事实上，许多不同的事情总是在干扰肠道微生物组。”
当还是一名博士生时，美国斯坦福大学生物物理学家Carolina Tropini（如今是斯坦福大学Justin Sonnenburg实验室的一名博士后研究员）就已注意到一些细菌对渗透压休克（osmotic shock）---水和溶解在其中的分子的浓度快速发生变化---作出反应，但是一旦环境恢复到正常，它们就能够重新开始生长。
【6】Sci Adv：机体所摄入的食物如何影响肠道微生物组的生化信号
doi：10.1126/sciadv.aar7063
很多年以来，科学家们一直在研究试图阐明机体肠道微生物组如何影响人类健康的多个方面，比如机体免疫系统和精神健康等，但近日，来自马里兰大学和普渡大学的科学家们通过研究阐明了我们所摄入的食物如何影响肠道微生物组的生化信号过程，相关研究刊登于国际杂志Science Advances上。
本文研究中，研究人员分析了我们所摄入的食物及机体葡萄糖的产生和细菌群体感应系统（quorum sensing）之间的关系，群体感应系统主要涉及小型信号分子—自体诱导物（AI）的合成，其能被单一细菌所分泌但却会协调不同细菌间的反应，一旦AI的水平达到阈值，即发出细胞“群集”信号，AI信号就能被在细胞间传输，从而就能激活细胞中基因的表达，并且协调一些表型反应。
文章中，研究人员通过对多种细菌分泌释放的自体诱导物AI-2进行研究，鉴别出了细菌群体感应系统活性和肠道糖分代谢的关联，细菌能利用磷酸烯醇丙酮酸依赖的糖分磷酸转移酶系统（PTS）来摄取糖分，包括葡萄糖和果糖；在大肠杆菌中，名为HPr的磷酸化载体蛋白在进行糖分运输上扮演着关键角色。
【7】Science：肠道微生物组竟能控制肝脏中的抗肿瘤免疫反应
doi：10.1126/science.aan5931 doi：10.1126/science.aat8289
在一项新的研究中，来自美国、德国和泰国的研究人员发现肠道细菌与肝脏中的抗肿瘤免疫反应之间存在关联。他们证实在小鼠肠道中发现的细菌会影响肝脏的抗肿瘤免疫功能。这些发现对理解导致肝癌的机制和开发治疗肝癌的方法产生影响。相关研究结果发表在2018年5月25日的Science期刊上。
美国国家癌症研究所癌症研究中心医学博士Tim Greten说，“我们利用不同的肿瘤模型发现如果用抗生素治疗小鼠来消灭某些细菌，那么这就能够改变肝脏中的免疫细胞组成，从而影响肝脏中的肿瘤生长。这是我们从基础研究中学到的知识如何能够让我们深入了解癌症和可能的治疗方法的一个很好的例子。”
微生物组是生活在身体内或身体表面上的细菌和其他微生物的集合。在人类中，人体总微生物组的最大部分存在于肠道中。尽管对肠道微生物组与癌症之间的关系进行了广泛的研究，但是人们对肠道细菌在肝癌形成中的作用仍然知之甚少。
为了研究肠道细菌是否会影响肝脏中的肿瘤产生，Greten博士和他的团队对小鼠进行了一系列实验。他们使用了三种小鼠肝癌模型，并发现当他们利用抗生素混合物消灭肠道细菌时，接受抗生素治疗的小鼠形成更少更小的肝脏肿瘤并且降低肿瘤转移到肝脏中。
【8】Nat Microbiol：科学家们实现体外培养肠道微生物
doi：10.1038/s41564-018-0123-9
根据最近由来自EMBL研究者们做出的一项研究，肠道微生物能够成功地在实验室条件下进行培养。在发表在最近一期的《Nature Microbiology》杂志上的一篇文章中，作者报道了96%的不同类型肠道微生物的营养偏好。这一结果将有助于我们进一步理解肠道微生物组的特性。
肠道内的细菌对我们的健康存在明显的影响，但研究者们仍旧不清楚我们肠道微生物所需的精确的营养组成，以及它们是如何代谢营养物质的。这篇文章则为我们提供了肠道主要微生物所需的19种不同的生长培养基以及其配方。
“我们提供的这项资源有助于研究肠道微生物组的生态，从而更加深入地研究两者之间的相关性以及其因果关系”，Nassos Typas说道。
研究者们从72份微生物样本中挑选出了96株细菌，他们代表了最常见、丰度最高的肠道微生物种群。通过分析不同细菌的营养偏好以及产生不同类型分子的能力，研究者们发现了一些细菌此前未被发现的代谢特征。
【9】Nat Med：一种潜在新药或能通过靶向作用肠道菌群的方式降低机体心血管疾病的风险
doi：10.1038/s41591-018-0128-1
近日，来自克利夫兰诊所（Cleveland Clinic）的科学家们通过研究设计了一种新型药物，其或能通过靶向作用肠道中的特殊微生物通路来降低机体心血管疾病的发生风险，相关研究刊登于国际杂志Nature Medicine上。这类新药并不像抗生素，其会抑制肠道微生物菌群制造与心脏病相关的有害分子，但并不会杀灭这些肠道菌群。
文章中，研究人员通过对小鼠进行研究发现，这种新药能够通过降低TMAO（氧化三甲胺，trimethylamine N-oxide）的水平来逆转心血管疾病的两种主要风险因素，即血小板反应性增加和血栓形成过多，TMAO是机体在消化过程中肠道菌群产生的一种副产物。血液中高水平的TMAO常被研究人员用来预测个体未来心脏病发作、中风以及死亡的风险，目前针对TMAO的检测正在被应用于临床中。
【10】Nature：挑战常规！98%的人体肠道微生物组差异竟由环境决定！
doi：10.1038/nature25973
关于与生俱来与后天培养（nature vs nurture）的问题延伸到了我们的微生物组（microbiome）---我们每个人携带的细菌（它们中的大多数是有益细菌）群体。接二连三的研究已发现我们的微生物组几乎影响到我们的健康的每一个方面；它的微生物组成因人而异，而且可能是包括从体重增加到情绪在内的一切的关键因素。一些微生物组研究人员认为，这种差异始于我们的基因上的差异；但是，如今，以色列魏兹曼科学研究所开展的一项大规模研究挑战了这一观点，并提供证据证实微生物组和健康之间的关联性可能比我们想象中的更加重要。
事实上，现行的假设一直认为遗传学在决定人与人之间的微生物组差异方面起着重要的作用。根据这一观点，我们的基因决定着我们的微生物组所占据的环境，并且每种特定的环境允许某些细菌菌株茁壮成长。然而，在这项新的研究中，这些研究人员令人吃惊地发现宿主的遗传因素在决定微生物组的组成方面起着微小的作用---仅导致人与人之间的微生物组差异的2%。
（本文来源生物谷）
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