今日Cell：入血的细菌，决定HIV治疗免疫重建？| 热心肠日报
今天是第1870期日报。
Cell：血液微生物组或影响HIV患者的免疫重建
Cell[IF:41.582]
① HIV感染者开始cART治疗后2年内，血液微生物组的组成（如沙雷氏菌属的含量）发生快速动态变化；② 治疗第1年，高丰度的沙雷氏菌可刺激促炎先天细胞因子和Th17应答，促进黏膜完整性恢复，驱动第一波免疫重建；③ 随后沙雷氏菌丰度降低，先天细胞因子和Th17应答下调，而Th1和Th2细胞因子升高，则与治疗第2年时更好的CD4 T细胞恢复相关；④ 另3个队列分析也提示，血液微生物组多样性和组成的变化可影响全身炎症，从而影响CD4 T细胞的恢复。
Translocated microbiome composition determines immunological outcome in treated HIV infection
07-07, doi: 10.1016/j.cell.2021.05.023
【主编评语】HIV感染可通过联合抗逆转录病毒疗法（cART）得到有效控制，患者的CD4 T细胞恢复和炎症水平是影响长期预后的关键因素。Cell发表的一项最新研究，揭示了HIV患者接受cART治疗期间，移位到血液中的菌群组分与血液细胞因子和免疫细胞亚群的动态变化，以及这些变化之间的关联，表明血液菌群与患者免疫系统间潜在的动态互作，可能参与了肠道屏障的恢复，促进了两个阶段的免疫重建，从而帮助CD4 T细胞恢复。这些发现或为改善HIV治疗带来新思路。（@mildbreeze）
毛胜勇等：反刍动物全消化道微生物组基因集+一万个MAG
Microbiome[IF:14.65]
① 纳入7种反刍动物10个胃肠道（GIT）区域的370个样本进行宏基因组分析；② 重建了超过1.54亿个非冗余基因的GIT微生物参考基因集，从10373个宏基因组组装的基因组中，鉴定出8745个未培养的候选细菌和古菌物种；③ 该基因集揭示了不同GIT区域中微生物组组成/功能与生理适应之间的空间关联；④ 8745个新表征的基因组编码数百种酶和新的生物合成基因簇；⑤ 发现新的产甲烷古菌和氢代谢功能，有助于理解反刍动物甲烷产量和饲料效率。
An integrated gene catalog and over 10,000 metagenome-assembled genomes from the gastrointestinal microbiome of ruminants
06-12, doi: 10.1186/s40168-021-01078-x
【主编评语】胃肠道菌群在反刍动物的健康中有重要作用，但此前研究大多聚焦瘤胃菌群，而忽略了反刍动物胃肠道其他区域的菌群。Microbiome近期发表了南京农业大学毛胜勇、吉林农业大学李志鹏、西北工业大学邱强、中科院亚热带农业生态研究所王敏与团队的研究，通过宏基因组分析，首次构建了反刍动物全消化道微生物基因集，获得了超过10000个宏基因组组装基因组（MAG），鉴定出近9000种潜在的新细菌和古菌，大幅扩充了对反刍动物全消化道菌群的认知，为深入研究胃肠道菌群对反刍动物健康和生产的影响提供了重要资源。（@mildbreeze）
Nature子刊：19万个人类肠道病毒基因组草图
Nature Microbiology[IF:17.745]
① 利用11,810 个人粪便样本数据构建宏基因组肠道病毒（MGV）目录，包含189,680个病毒基因组草图，代表 54,118个种、5,800 个属和1,434个科；② MGV极大地扩展了肠道病毒基因组的多样性，提高了宏基因组中病毒的检测率；③ 建立了病毒与宿主的联系，双链DNA噬菌体主要感染梭菌纲和拟杆菌纲的成员；④ 产生了459,375个病毒蛋白簇，发现大量产生多样性的逆转录因子，它们在噬菌体-宿主互作中有重要作用，还有很多未知功能有待挖掘。
Metagenomic compendium of 189,680 DNA viruses from the human gut microbiome
06-24, doi: 10.1038/s41564-021-00928-6
【主编评语】噬菌体在肠道微生态中有重要作用，但相关研究和资源还很有限。Nature Microbiology近期发表研究，建立了一个含有近19万个人类肠道病毒基因组草图的数据库MGV，为深入探索肠道病毒组和噬菌体疗法提供了重要资源。（@mildbreeze）
人类病毒组数据库再添新资源
PNAS[IF:11.205]
① 采用病毒发现和注释的新工具Cenote-Taker 2，分析人不同部位的5996个宏基因组样本测序数据，获得45033个非冗余的病毒OTU，构建Cenote人病毒组数据库CHVD；② 对于富集病毒颗粒的人粪便样本，CHVD可识别70-99%的读段；③ 分析CRISPR间隔区揭示了大部分噬菌体的潜在宿主和噬菌体间竞争网络；④ 鉴定出人体多部位的常见噬菌体，多数感染拟杆菌科细菌；⑤ 对12个大型病例对照研究数据进行重分析（11种慢性疾病），鉴定出病毒与疾病间的2265个关联。
A catalog of tens of thousands of viruses from human metagenomes reveals hidden associations with chronic diseases
06-08, doi: 10.1073/pnas.2023202118
【主编评语】病毒组是人微生物组的重要组成部分。噬菌体可控制其宿主细菌的行为，从而可能对菌群和人体健康产生影响。但目前相关研究还很不足，其中一个原因是缺乏全面的病毒基因组序列注释数据库对样本进行完整分析。PNAS近期发表的一项研究，构建了包含4.5万个人体相关病毒/噬菌体分类群的人病毒组数据库，并用其分析了多种慢性疾病中的病毒组变化。（@mildbreeze）
肠道病毒组与IBS、饮食和肠道基因表达的互作
Gastroenterology[IF:22.682]
① 纳入16名健康人、17例IBS-C患者和17例IBS-D患者，分析粪便病毒组等组学数据；② 肠道病毒组在短期内是稳定的，其稳定性与IBS亚型和疾病发作情况无关；③ 鉴定出病毒组中的特定成员与结肠基因表达、细菌组成和功能（未知病毒和噬菌体）以及饮食（植物病毒）之间的关联；④ 鉴定出IBS亚型特异性的噬菌体特征，微小噬菌体科、肌尾噬菌体科和短尾噬菌体科的特定物种在IBS-D中升高，而其他的微小噬菌体科和肌尾噬菌体科的物种在IBS-C中升高。
Multi-omics analyses show disease, diet, and transcriptome interactions with the virome
07-06, doi: 10.1053/j.gastro.2021.06.077
【主编评语】肠道病毒组中包括感染宿主细胞的真核病毒以及感染细菌的噬菌体，可以塑造肠道细菌群落和引发宿主应答。Gastroenterology发表的一项最新研究，分析了健康人、便秘型肠易激综合征（IBS-C）和腹泻型肠易激综合征（IBS-D）患者的肠道病毒组，及其与其他组学数据的关系。该研究表明，肠道病毒组在短期内是稳定的，但在不同IBS亚型中存在差异，它受到饮食的影响，并可能通过与肠道细菌的相互作用和/或改变宿主的基因表达，来影响宿主功能。（@mildbreeze）
益生菌裂解物或可改善腹泻型IBS
Clinical Gastroenterology and Hepatology[IF:11.382]
① 389名IBS患者随机分为2组，191名每日口服非活性的益生菌裂解物（BL，包括大肠杆菌DSM 17252及粪肠球菌DSM 16440），198名每日口服安慰剂，干预持续26周；② BL组与安慰剂组之间的IBS-GAI评分应答（17.4% vs. 14.4%）及腹痛应答（42.0% vs. 35.4%）均无显著差异；③ 亚组分析显示，对于腹泻型IBS（IBS-D）患者，BL组的腹痛及粪便硬度有更好的改善；④ 患者对BL的耐受性良好。
A non-viable probiotic in irritable bowel syndrome - a randomized, double-blind, placebo-controlled, multi-center study
06-29, doi: 10.1016/j.cgh.2021.06.028
【主编评语】Clinical Gastroenterology and Hepatology上发表的一项多中心随机双盲安慰剂对照试验，对389名IBS患者进行26周干预，发现相比于安慰剂，非活性的益生菌裂解物未能显著改善IBS-GAI评分及腹痛，但在腹泻型IBS患者中，益生菌裂解物可更好地改善腹痛及粪便硬度。（@aluba）
内蒙古农业大学：干酪乳杆菌Zhang在肠道内的“变化”
NPJ Biofilms and Microbiomes[IF:7.29]
① 基于宏基因组和宏转录组探究干酪乳杆菌Zhang（LcZ）在体内外的基因表达差异，以及肠道共生菌群对LcZ的应答；② LcZ进入人体肠道后，其复制和转录增加，而肠内原有的干酪乳杆菌菌株不受影响；③ 进入肠道后，LcZ约39%的mRNA和45%的sRNA被抑制，而rli28c sRNA被激活，其在体外抑制了LcZ生长和乳酸产生④ LcZ的ABC转运蛋白和氨基酸代谢基因、糖和SCFA代谢基因，分别在摄入第14和28天被激活；⑤ 人肠道菌群对LcZ的应答是有限且异质的。
Metagenomic and metatranscriptomic profiling of Lactobacillus casei Zhang in the human gut
07-01, doi: 10.1038/s41522-021-00227-2
【主编评语】益生菌进入人消化道后，其复制和基因表达发生了哪些变化，目前人们还所知甚少。这限制了对益生菌的益生机制的理解。内蒙古农业大学孙志宏与团队近期在NPJ Biofilms and Microbiomes发表研究，通过宏基因组和宏转录组分析，揭示了益生菌干酪乳杆菌Zhang进入人肠道后，其基因表达模式发生的适应性变化，以及对肠道菌群的影响，为理解益生菌与宿主肠道（包括其中定植的菌群）之间的相互作用提供了新知。（@mildbreeze）
国内团队：“无菌小鼠+粪菌移植”研究人类疾病与菌群的因果关联可能不靠谱？
Genomics, Proteomics and Bioinformatics[IF:7.051]
① 收集来自4项已发表研究的数据，并分析了1713对人-鼠的肠道菌群谱；② 发现在物种水平上平均只有47%的人类肠道菌群可以在小鼠中重建，其中超过1/3发生显著变化（可变分类群）；③ 大多数可变分类群在多个人-鼠对和不同实验环境中是一致的；④ 约1/3的人类样本的肠型发生改变，即粪菌移植后主要物种发生显著变化；⑤ 饲喂受控饮食的小鼠的肠型变化率 (23.5%) 低于饲喂非受控饮食的小鼠 (49.0%)；⑥ 多数可变分类群与人类疾病有关。
Consistent Alterations of Human Fecal Microbes after Transplantation into Germ-free Mice
06-09, doi: 10.1016/j.gpb.2020.06.024
【主编评语】将人类的粪菌移植给无菌小鼠，常用于建立肠道菌群与表型的因果关联，但有些时候难以在小鼠中复制人类的表型。华中科技大学的陈卫华团队与复旦大学的赵兴明团队在Genomics, Proteomics and Bioinformatics上发表的一项最新研究，发现人的肠道菌群在被移植给无菌小鼠后，可能发生显著且一致的变化。因此，利用小鼠模型重现人肠道菌群相关表型仍存在较大的挑战。（@aluba）
ω-3脂肪酸或促健康长寿的新证据
American Journal of Clinical Nutrition[IF:7.045]
① 纳入2240名无心血管疾病的受试者（平均年龄65岁），在11年的随访期间，共有384名死亡；② 对红细胞中的28种脂肪酸进行定量分析，其中4种（14:0、16:1n–7、22:0、20:5n–3+22:6n–3）与全因死亡风险相关；③ 校正年龄与性别后，基于上述4种脂肪酸构建的模型可较准确地预测受试者的全因死亡风险（C-statistic=0.778），与基于6种风险因素（总胆固醇、HDL胆固醇、高血压治疗、收缩压、吸烟、糖尿病）的预测模型相似（C-statistic=0.777）。
Using an erythrocyte fatty acid fingerprint to predict risk of all-cause mortality: the Framingham Offspring Cohort
06-16, doi: 10.1093/ajcn/nqab195
【主编评语】红细胞中的长链omega-3（n-3）脂肪酸占总脂肪酸的比例与较低的总死亡率相关。American Journal of Clinical Nutrition上发表的一项前瞻性队列研究结果，对2240名平均年龄65岁的受试者进行11年随访后发现，基于4种脂肪酸分析的红细胞脂肪酸谱可较准确地预测全因死亡风险。（@aluba）
感谢本期日报的创作者：mildbreeze，一只赵崽儿呀，周云燕，孟露，aluba
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