Dan Knights

肠道菌群和宿主基因调控都可参与胃肠道疾病的发生发展，但尚不清楚这二者如何互作以影响宿主疾病。Nature Microbiology近期发表的一项研究，建立了一个用于整合多组学高维数据集的机器学习框架，并用该方法在三种肠道疾病中，鉴定了疾病间特有和共有的宿主基因-微生物组关联，为进一步研究菌群影响疾病的机理提供了新线索。

宿主-菌群互作多组学转录组肠道菌群

肠道病毒组

肠道病毒组与IBS、饮食和肠道基因表达的互作

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。

肠道病毒组肠易激综合征

肝硬化

肝硬化患者中的肠道细菌组与病毒组的相互作用

肝硬化病毒组细菌-噬菌体互作肝性脑病利福昔明

肠易激综合征

Cell：纵向多组学研究挖掘IBS发病机制

肠道微生物组的变化可能参与了肠易激综合征（IBS）的发生发展，但背后的机制仍待深入挖掘。Cell最新发表了来自美国梅奥诊所Purna Kashyap团队与明尼苏达大学Dan Knights团队的研究，通过纵向取样的整合多组学方法，揭示了IBS及其不同亚型（便秘型、腹泻型）的肠道菌群组成和功能（代谢产物、基因）的变化特征，以及这些变化可能参与IBS发病的机制，相关的菌群代谢物和宿主-微生物代谢途径或是潜在的IBS治疗靶点。该研究是通过纵向多组学方法研究人类疾病机制的一个范例。

肠易激综合征 physiology functional bowel disorders Diet symptom severity

粪菌移植

自体粪菌移植可维持特定饮食干预的减重效果

Gastroenterology上发表的一项最新研究，90名中心型肥胖或血脂异常患者随机接受6个月的3种不同的饮食干预：健康饮食指南、地中海饮食、绿色地中海饮食（多摄入绿色植物及多酚）。干预结束后，将患者自己的粪菌制成胶囊用于随后的粪菌移植试验。干预结束2个月后，患者分别摄入自体粪菌胶囊或安慰剂，持续治疗6个月。结果发现，仅在绿色地中海饮食组中，饮食干预可显著改变患者的菌群组成，且自体粪菌移植可显著抑制体重、腰围及胰岛素水平的反弹。

粪菌移植 Autologous FMT Obesity weight regain after diet Diabetes

膳食纤维

阿糖基木聚糖调控超重/肥胖者的肠道菌群组成及代谢

膳食纤维在不同个体中发挥的不同健康效应，可能是由肠道菌群将其代谢为有益代谢产物的能力差异而造成的。来自Microbiome上发表的一项RCT研究，在31名超重/肥胖受试者中，分析了玉米糠中的长链阿糖基木聚糖对肠道菌群多样性、组成及代谢的影响，发现阿糖基木聚糖可显著增加部分受试者的粪便丙酸盐水平，而阿糖基木聚糖对丙酸盐的影响与其诱导的菌群组成变化及基线菌群组成相关。该研究提示，可基于肠道菌群的群落特征预测膳食纤维对个体健康的影响。

膳食纤维 Arabinoxylan dietary fiber Gut microbiota Inter-individual variability

抗生素抗性基因(ARG)

移居美国或导致肠道中抗生素抗性基因的快速持续获

Clinical Infectious Diseases发表的文章，通过对粪便菌群进行宏基因组测序分析，发现从泰国移居美国的女性，其肠道中抗生素抗性基因的富集和丰度快速增加。

抗生素抗性基因(ARG) Antimicrobial resistance Antibiotic resistance genes gut resistome human migration

Antibiotic

定制益生菌可代替抗生素调节家禽菌群

mBio最近的一项研究发现，精心挑选的针对宿主的定制益生菌混合补充剂，要比非定制益生菌混合补充剂能更有效的调节商业火鸡菌群，改善火鸡品质，并且这种作用类似于低剂量抗生素。暗示利用定制益生菌干预的方法或可替代低剂量抗生素，调节禽类宿主性能及菌群结构。

Antibiotic bacteria Fungi Host microbiota

饮食

Cell子刊：饮食对菌群的影响，高度个体化

用饮食干预来调节肠道菌群，首先需要了解饮食如何影响人体肠道菌群。《Cell Host and Microbe》发表的一项最新研究表明，肠道菌群对饮食的应答是高度个体化的，相关发现对于研究用饮食干预调节肠道菌群，具有重要参考意义。

饮食肠道菌群个体化干预 Paola Brescia Maria Rescigno

功能性胃肠疾病

Nature子刊：功能性胃肠病相关的肠道菌群失调

小肠细菌过生长与功能性胃肠病有关。《Nature Communications》近期发表研究，发现功能性胃肠疾病患者的小肠菌群发生了改变，且低纤维、高糖饮食可能有助于病症恶化。该结果对于开发针对性菌群干预、饮食干预手段具有参考价值。

功能性胃肠疾病小肠菌群菌群失调 Jia Sun Li‐Long Pan

机器学习

高质量的人类微生物组分类、回归数据库

近年来机器学习在人类微生物组研究的分类和回归中广泛应用，但缺乏对数据系统的整理和方法比较。本文整理并校正了15篇文章中的33个数据集，并进行不同机器学习方法的比较，不仅对分类和回归方法选择有指导作用，而且为该领域的方法开发及优化提供参考数据库。

机器学习 Kanekal Suresh Gautham Abdul Razak

肠道菌群

Cell：移民美国，西化的不仅是生活方式，还有肠道菌群

美国是移民大国，也是代谢疾病高发国，Cell刚刚上线的一项研究，对比了居住在泰国和美国的同族裔人群的肠道菌群组成和功能，发现移民可引起肠道菌群向着促代谢疾病的方向发生显著改变。一方水土养一方人，移民国外改变的不仅是生活环境，还有与健康息息相关的肠道菌群。

肠道菌群移民 Marta Guasch-Ferré Marta Guasch-Ferré

生物信息学工具

一种新的菌群失调的非参数检验方法

生物信息学工具非参数检验菌群失调 Hans Bisgaard Jonathan Thorsen

1型糖尿病

抗生素加速1型糖尿病小鼠的疾病发展

1型糖尿病 IMMUNOLOGY infectious disease Inflammation Microbiology

肠型

Nature子刊：利用“肠型”对肠道菌群进行分类

这是Nature Microbiology发表的重要文献，包括王俊、赵立平等两位中国科学家在内的29位菌群研究领域的重量级科学家，针对“肠型”这个概念进行了新的探讨，以求推动对这个重要概念的统一认识并将其推到实践。新方案是综合之前多种分型方案之长但充分考虑菌群功能、生态学及临床需求的在线方法。具体方法值得专业人士去深挖，我们仅简要介绍。特别推荐！

肠型 Trevor Beaudoin Charles M Deber

抗生素

Martin等：孕鼠用抗生素，后代菌群受损并易得结肠炎

这是Martin J Blaser领衔发表在Nature Microbiology上的抗生素研究，延续该团队前面的众多相关研究，这项研究设计了全新的实验思路，将受抗生素扰乱的小鼠的菌群移植给不同基因型的孕鼠，研究对后代的不同影响，与很多人的预想一致，他们继续明确了抗生素对孕鼠和后代的不利影响。很值得关注，强烈推荐。

抗生素代际传递结肠炎 Jesús Sanchis-Chordà Pilar Codoñer-Franch

巨噬细胞

SR：巨噬细胞选择性敲低的小鼠菌群有助于抗炎症

把小鼠的巨噬细胞选择性敲低，它们的免疫系统功能会发生改变，肠道菌群也发生变化，以提高抗炎症作用。这篇文章值得一读。

巨噬细胞 RIP140 代谢疾病肠道菌群 Suzanne A Ford

Cell子刊：益生菌稳定定殖的两大要素

这是近期又一篇影响因子超高的益生菌作用机制的研究论文（另一篇：http://mc.gutgutgut.cn/papers/read/1096077228），发现长双歧杆菌AH1206能在30%的人肠道里稳定保持6个月以上，而这与原住菌群中长双歧杆菌种类和特定基因缺失有关。在今后的益生菌疗法中，前期确定个体的菌群和基因缺什么，再给补充什么，或许是可能的。这是靶向肠道菌群的精准疗法相关研究的一大步，强烈推荐阅读。

长双歧杆菌

Cell子刊：益生菌稳定定殖的两大要素

这是近期又一篇影响因子超高的益生菌作用机制的研究论文（另一篇：http://mc.gutgutgut.cn/papers/read/1096077228），发现长双歧杆菌AH1206能在30%的人肠道里稳定保持6个月以上，而这与原住菌群中长双歧杆菌种类和特定基因缺失有关。在今后的益生菌疗法中，前期确定个体的菌群和基因缺什么，再给补充什么，或许是可能的。这是靶向肠道菌群的精准疗法相关研究的一大步，强烈推荐阅读。

长双歧杆菌 gut microbiome Gut microbiota microbiome modulation Bifidobacterium

抗生素

Nature子刊：抗生素改变菌群，加速一型糖尿病的发展

Martin J Blaser和合作者的最新研究，在小鼠中发现抗生素改变菌群，加速1型糖尿病的发展，这对抗生素促进自身免疫性疾病的发展提供了新的证据，强烈推荐阅读。

抗生素肠道菌群一型糖尿病 Leandro A Lobo Ana Carolina Oliveira

二代测序

Nature子刊：全面改进扩增方法，提高菌群研究准确性

Nature Biotechnology关于二代测序扩增文库制备方法改进的重量级文献，必须看一看，说不准你就因此搞定新物种了哈。

PCR 二代测序扩增文库文库制备扩增子

灵长类动物

PNAS：圈养的灵长类动物，菌群人源化

把非人类的灵长类动物圈养起来，它们的菌群会与西方生活方式塑造的人体菌群相似，食物多样性和膳食纤维减少，使得圈养动物原有的天然菌群消失，而普氏菌属及拟杆菌属开始在其体内定殖。这篇文章很有意义，推荐大家阅读。

灵长类动物灵长类动物微生物组人类微生物组菌群失调膳食纤维

血液感染

预处理期间的肠道菌群可预测化疗相关的血液感染

① 纳入28名在造血干细胞移植前接受化疗的非霍奇金淋巴瘤患者，分析其在发展为血液感染（BSI）和非血液感染（noBSI）患者状态下肠道菌群差异；② BSI患者肠道菌群多样性减少，Barnesiellaceae、红蝽杆菌科、粪杆菌属等7个分类单元丰度降低，丹毒丝菌科和韦荣球菌属丰度升高；③ 功能预测分析发现氨基酸和脂质代谢通路水平降低；④ 利用机器学习的方法，基于预处理期间肠道菌群，开发的BSI风险指数可准确预测BSI发病率（敏感性、特异性均为90%）

血液感染化疗肠道菌群 Sophie Viaud Laurence Zitvogel

抗生素

Cell子刊：抗生素对儿童肠道菌群和健康到底有何影响？

① 流行病学数据表明，生命早期使用抗生素与成年后疾病表型间存在关联；② 综合目前有关抗生素、菌群失调和疾病的知识，提出了研究儿童抗生素相关菌群失调的框架；③ 建议抗生素对菌群作用研究中重点关注四种类型的失调：关键分类群的缺失、多样性的降低、代谢能力的变化及病原体的大量繁殖；④ 建立庞大而多样的基线队列来定义健康婴儿菌群的发展，对于诊断、解释和治疗儿童菌群失调至关重要，有助于为婴儿期抗生素的使用提供循证建议。

抗生素儿童肠道微生物 Martial Marbouty Romain Koszul

肠型

重新思考“肠型”

肠型这个概念的提出，提供了一个可靠的框架让人们更多理解健康和疾病人群的微生物多样性。但自从2011年第一次提出肠型后，不断有新的科学家尝试用新的数据方法来研究多样性，越来越多的方法认为，多样性不是只有三种，而是连续的。Rob Knight这篇文章系统性介绍了相关研究和方法。

肠型微生物多样性 Erin M Hill-Burns Haydeh Payami

微生物时间表

eLife：利用微生物时间表，精准预估死亡时间

① 在每一件死亡调查中，确认死亡时间都非常关键，但现有技术可能受限于一系列的错误和偏倚，比如倚仗法医昆虫学的结果，可能会有数天甚至数月的偏差；② 在小鼠模型中，研究者发现死后微生物群落的变化是动态、可测并且是可重复的，可用于预估出3-48天的死亡时间；③ 这些对腐尸系统中细菌和真菌微生态的理解，为估计死亡时间提供了一个新的法医工具。

微生物时间表法医昆虫学法医微生物学刑事案件法医

酸奶

Science子刊：酸奶里的益生菌，对肠道菌群有何影响？

研究发酵乳品如何影响菌群：① 研究对人的影响需严格对照，小鼠则可控制变量；② 食用酸奶前后，分析人粪菌和宏转录组；给限菌小鼠强饲，观察前后变化；③ 人粪菌组成无显著变化，相关基因几无变化；④ 小鼠菌群有微小变化，但许多代谢通路相关的酶尤其是糖代谢酶显著提升；⑤ 食用酸奶的限菌鼠中，动物双歧杆菌是优势群体，它们上调了低聚木糖代谢相关基因座；⑥ 在酸奶摄入期，包括与植物多糖代谢有关的人的宏转录组有显著变化。

酸奶肠道菌群

酸奶

Science子刊：酸奶里的益生菌，对肠道菌群有何影响？

研究发酵乳品如何影响菌群：① 研究对人的影响需严格对照，小鼠则可控制变量；② 食用酸奶前后，分析人粪菌和宏转录组；给限菌小鼠强饲，观察前后变化；③ 人粪菌组成无显著变化，相关基因几无变化；④ 小鼠菌群有微小变化，但许多代谢通路相关的酶尤其是糖代谢酶显著提升；⑤ 食用酸奶的限菌鼠中，动物双歧杆菌是优势群体，它们上调了低聚木糖代谢相关基因座；⑥ 在酸奶摄入期，包括与植物多糖代谢有关的人的宏转录组有显著变化。

酸奶肠道菌群

分析方法

Genome Biology：人体各部位微生物组时间序列分析

此文是微生物组时间序列分析的代表作品，截止19年8月引用700多次。同时本文中的所有作者，目前基本都成为了世界各地的知名教授也是一大亮点。此文的数据，在QIIME和QIIME 2时代，同时入选为教程中的示例数据，所以刚入行的小伙伴，有必要读一下此文了解时间序列分析的基本实验设计和分析思路。

分析方法时间序列 qiime QIIME2 Yi Duan