01 月 16 日的《熱心腸日報》,我們解讀了 9 篇文獻,關注:定植抵抗,口腔菌群,肺癌,前列腺疾病,宏泛基因組學,生態位,糞菌移植,適應性免疫,安全性,牛犢。
Cell:感染“訓練”宿主,“升級”菌群對病原體的抵抗力Cell——[38.637]
① 腸道菌群能抵禦致病菌在宿主小鼠腸內定植;② 糞菌移植試驗表明,感染過食源性病原菌假結核耶爾森菌的小鼠,其腸道菌群能保護受體小鼠抵抗之後的肺炎克雷伯菌的腸內定植;③ 機制上,感染誘導宿主膽汁酸代謝改變,使腸內牛磺酸水平升高,從而增加了δ變形菌等利用牛磺酸的細菌,這些菌轉化牛磺酸產生的硫化物能抑制病原體的需氧呼吸作用;④ 補充牛磺酸可改變菌群並增強其定植抵抗作用,而螯合硫化物的藥物會擾亂菌群組成,促進病原體入侵。
【主編評語】
What doesn't kill you makes you stronger.(不能摧毀你的,會讓你變得更強大。)這一點在免疫功能方面體現得尤為明顯。那麼,在抵抗致病菌定植中發揮重要作用的腸道菌群,是否也有這樣的特性呢?Cell最新發表的一項研究表明,腸道致病菌感染能增強菌群的定植抵抗作用。進一步的機制研究表明,感染能“訓練”宿主改變其膽汁酸代謝,增加腸道內的牛磺酸,富集能利用牛磺酸的細菌。這些細菌將牛磺酸轉化為硫化物,從而抑制致病菌的呼吸作用,抵抗致病菌定植。這是宿主與菌群共生雙贏的又一體現。相關發現對於研究宿主-菌群互作以及腸道感染疾病等,具有重要參考價值。(@mildbreeze)
【原文資訊】
Infection trains the host for microbiota-enhanced resistance to pathogens
2021-01-15, doi: 10.1016/j.cell.2020.12.011
口腔鏈球菌失調可能促進關節炎的發生發展Annals of the Rheumatic Diseases——[16.102]
① 相比於健康對照,RA患者及其直系親屬(FDR)的口腔菌群失調,且更易表現出牙周炎症狀;② 鏈球菌科是RA患者及FDR的口腔菌群失調的主要貢獻者,分離出的15株鏈球菌屬菌株中,10株屬於S. parasalivarius菌種;③ S. parasalivarius在體外可誘導ZAP-70突變SKG小鼠的脾細胞產生TNF及IL-6,與參與鏈球菌細胞壁(SCW)合成的蛋白的存在相關;④ 分離自RA患者及健康對照的S. parasalivarius菌株中的SCW均可誘導SKG小鼠的慢性關節炎。
【主編評語】
Annals of the Rheumatic Diseases上發表的一項最新研究,發現類風溼關節炎(RA)患者及其直系親屬的口腔菌群失調,主要表現為鏈球菌科的增加。分離並鑑定出的鏈球菌屬物種——S. parasalivarius可透過其產生的肽聚糖-多糖聚合物及鏈球菌細胞壁,在體外誘導炎症因子的產生,並可誘導小鼠的慢性關節炎。該研究結果提示,口腔菌群失調(尤其是鏈球菌失調)可能促進類風溼關節炎的發生發展。(@szx)
【原文資訊】
Streptococcus species enriched in the oral cavity of patients with RA are a source of peptidoglycan-polysaccharide polymers that can induce arthritis in mice
2021-01-04, doi: 10.1136/annrheumdis-2020-219009
國內團隊:口腔菌群干預或能協助前列腺疾病治療(綜述)Medicinal Research Reviews——[9.3]
① 口腔菌群與前列腺疾病有一定相關性,表現在牙周炎患者前列腺疾病風險高,前列腺病患者前列腺分泌物可檢測到口腔致病菌,牙周炎促進前列腺病患者前列腺特異性抗原(PSA)水平升高;② 口腔致病菌可透過血液迴圈直接進入前列腺致病;③ 牙周炎也可透過系統性影響炎症細胞因子水平、代謝途徑、激素水平和免疫功能間接影響前列腺健康;④ 透過口腔菌群干預可以一定程度上改善前列腺症狀;⑤ 口腔菌群與前列腺疾病的關係有待於更為深入的研究。
【主編評語】
人類微生物組失調與疾病的關係非常密切。口腔菌群是人體共生菌的重要組成部分。口腔菌群失調與多種系統性疾病有關。已有研究揭示牙周病和前列腺疾病之間的可能存在聯絡,建議透過靶向牙周病原體對前列腺疾病進行預防和治療。但尚未有研究全面綜合的討論口腔菌群與前列腺疾病的關係。近期,武漢大學曾憲濤、杜克大學/南方科技大學胡海亮與研究團隊在Medicinal Research Reviews中發表的一篇綜述詳細總結了目前關於口腔菌群特別是牙周炎和前列腺疾病的研究進展,首次探索口腔微生物群和前列腺疾病之間的聯絡,提出改善口腔菌群以治療前列腺疾病的潛在策略。(@Zhonghua)
【原文資訊】
A potential therapeutic strategy for prostatic disease by targeting the oral microbiome
2020-12-30, doi: 10.1002/med.21778
不吸菸者的肺癌風險與口腔菌群多樣性有關Thorax——[8.834]
① 實驗組為終生不吸菸的偶發肺癌病例(n=114),1:1匹配終生不吸菸且年齡性別一致的對照組;② 測量每個病例和對照組診斷前口腔沖洗樣中口腔微生物組的群落結構和豐度;③ 相比菌群alpha多樣性較高的受試,菌群alpha多樣性較低的受試患肺癌的風險更高;④ 經多次比較發現,更高的Spirochaetia和擬桿菌丰度與降低的肺癌風險相關;⑤ 而更高的桿菌類和乳桿菌目丰度與增加的肺癌風險相關。
【主編評語】
兩項前瞻性佇列研究中的巢式病例對照研究發表在Thorax雜誌。對不吸菸者的前瞻性研究表明,較低的alpha多樣性與較高的肺癌風險相關,而特定類群的丰度與肺癌風險改變相關。(@楂小夭)
【原文資訊】
Variation in oral microbiome is associated with future risk of lung cancer among never-smokers
2020-12-14, doi: 10.1136/thoraxjnl-2020-215542
宏泛基因組學剖析口腔菌群Genome Biology——[10.806]
① 研究採用宏泛基因組學方法結合公共基因組與人類微生物組計劃宏基因組資料,分析舌背、頰粘膜及齦上菌斑口腔微生物群落多樣性;② 以副流感嗜血桿菌為例,其基因組分為三個不同亞組,口腔生境間丰度差異大;③ 對於羅斯氏菌屬,以共享基因組含量分類可見其物種水平分類和棲息地偏好;④ 功能富集分析確定編碼草醯乙酸脫羧酶的操縱子,可診斷出舌頭豐富亞組;⑤ 粘滑羅斯菌雖屬地舌背,但包含至少兩個特異性隱形亞群。
【主編評語】
Genome Biology上發表文章,提出用宏泛基因組學對現下的微生物組大資料進行深度分析,具體以口腔微生物組副流感嗜血桿菌、羅斯氏菌屬為例。其工作流程包括泛基因組建立(Pagenome)、宏基因組拼圖最終將二者對比覆蓋建立泛宏基因組學(Metapangenomics)。此種方法在菌群的生態學、進化學等領域研究中具有實際推進意義。(@好雨)
【原文資訊】
Metapangenomics of the oral microbiome provides insights into habitat adaptation and cultivar diversity
2020-12-16, doi: 10.1186/s13059-020-02200-2
口腔中不同株系的TM7的生態位分配Genome Biology——[10.806]
① 使用宏基因組測序從71個人舌頭/牙菌斑樣本中重建了790個非冗餘基因組,有43個屬於TM7,歸為6個進化枝;② 其中42個TM7成員呈現位點(牙菌斑vs舌頭)特異性;③ 舌頭特異性的TM7成員與腸道的TM7成員可歸為一類,而牙菌斑特異性的TM7成員則與環境中的TM7成員歸為一類,提示牙菌斑可能是環境細菌適應宿主的“墊腳石”;④ 原噬菌體序列在口腔TM7中普遍存在,而環境TM7中卻沒有,提示噬菌體可能在TM7適應宿主過程中發揮了作用。
【主編評語】
Genome Biology近期發表研究,得到了790個口腔微生物的宏基因組組裝基因組,並透過泛基因組和系統發育基因組學方法,重點分析了43個口腔TM7菌株,發現不同的株系呈現鮮明的口腔位點特異性。(@mildbreeze)
【原文資訊】
Functional and genetic markers of niche partitioning among enigmatic members of the human oral microbiome
2020-12-16, doi: 10.1186/s13059-020-02195-w
糞菌移植或調節適應性免疫治療複發性艱難梭菌感染Gastroenterology——[17.373]
① 複發性CDI患者外周血TcdB-特異性Th17細胞缺失,而TcdB是艱難梭菌主要致病毒素之一;② 納入22名複發性CDI患者,糞菌移植(FMT)對TcdA和TcdB特異性CD4+ T細胞總體比例沒有影響;③ 但TcdB-特異性Th17細胞比例、以及抗TcdA、TcdB、TcdB CROPS的IgG和IgA水平上升,這些抗體可能介導保護性免疫反應,同時FMT對T細胞受體庫無影響;④ 提示FMT治療複發性CDI的作用機制,不僅是改善腸道菌群,還可能是透過提高CD4+ T細胞以及抗體介導的免疫反應。
【主編評語】
艱難梭菌感染(CDI)是北美洲胃腸炎相關死亡的主要原因。一線治療是使用萬古黴素,它能殺死病原菌,並消除TcdA和TcdB兩種致病性毒素的產生,但25-35%的病人會經歷疾病復發。糞菌移植是治療複發性CDI的有效二線治療,但需要對其起作用的機制進行研究,以提高其臨床應用的安全性。Gastroenterology近期發表的文章,發現複發性CDI患者中,成功的FMT治療與TcdB特異性Th17細胞、TcdA和TcdB特異性IgG、IgA抗體比例增加有關,揭示出FMT治療複發性CDI的新機制。(@愛的抉擇)
【原文資訊】
Fecal microbiota transplant treatment for recurrent Clostridioides difficile infection enhances adaptive immunity to TcdB
2021-01-10, doi: 10.1053/j.gastro.2021.01.009
糞菌移植治療複發性艱難梭菌感染的長期安全性Gastroenterology——[17.373]
① 納入609名rCDI患者,接受FMT治療後隨訪1年,對其中447名患者進行2年以上的長期隨訪(中位3.7年);② 1年隨訪期間,超過60%患者發生腹瀉,少於33%患者發生便秘,9.5%患者再次發生CDI;③ IBD、透析依賴性腎病、接受多次FMT的患者腹瀉風險更高,女性患者便秘風險更高,而IBD患者便秘風險較低;④ 長期隨訪期間,188名患者出現73種新增症狀,其中13%胃腸道疾病,10%體重增加,11.8%新增感染(FMT後至感染髮生,中位間隔29個月)。
【主編評語】
Gastroenterology上發表的一項前瞻性佇列研究,對609名接受糞菌移植(FMT)治療的複發性艱難梭菌感染(rCDI)患者進行長期隨訪(最長可超過2年),發現在1年的隨訪期間,有近10%的患者再次發生CDI;在超過2年的長期隨訪期間,接近12%的患者發生感染。(@szx)
【原文資訊】
Long-term Safety of Fecal Microbiota Transplantation for Recurrent Clostridioides difficile Infection
2021-01-10, doi: 10.1053/j.gastro.2021.01.010
Nature子刊:糞菌移植改善牛犢腹瀉和生長Nature Communications——[12.121]
① 57頭中重度腹瀉的犢牛分為3組,分別採用口服式糞菌移植(FMT)、抗生素和生理鹽水治療;② 與另兩種療法相比,FMT能顯著緩解牛犢腹瀉,緩解率95%,且無死亡;③ 對牛犢糞便樣本的縱向多組學分析表明,FMT改變腹瀉犢牛的腸道菌群和糞便代謝組,增加紫單胞菌科細菌丰度,降低糞便氨基酸濃度,二者與腹瀉緩解高度相關;④ 持續2年的研究發現,FMT引起的腸道菌群改變可改善犢牛的生長效能,或與牛犢系統性代謝(血液代謝組)的改變有關。
【主編評語】
在畜牧養殖中,犢牛腹瀉多與腸道感染有關,傳統的抗生素治療可能會導致抗生素過度使用,造成耐藥菌傳播和抗生素殘留等公共衛生問題。Nature Communications近期發表一項對牛犢的對照研究,表明糞菌移植不僅對緩解牛犢腹瀉極為有效,還有助於改善牛犢的生長效能。(@mildbreeze)
【原文資訊】
Longitudinal evaluation of fecal microbiota transplantation for ameliorating calf diarrhea and improving growth performance
2021-01-08, doi: 10.1038/s41467-020-20389-5