方法学

蛋白质结构预测一直是生物信息学领域的重要研究课题。近日，新加坡国立大学和美国密歇根大学研究人员在Nature Methods发表最新研究，开发出两款基于AI的蛋白质互作结构预测软件，DeepMSA2通过利用递推动态规划和隐马尔科夫模型算法，可从海量宏基因组序列库中快速提取高质量的MSA数据；而DMFold算法可高效构建蛋白质复合物的三维结构，其精度远超AlphaFold2，值得关注。

蛋白质结构预测机器学习研究论文基础研究宏基因组

反向代谢组学

Nature：反向代谢组学方法，挖掘IBD新线索

近年来，微生物组研究开始将重点从微生物本身转向它们产生的分子。这些分子会直接与人体细胞互作，影响宿主健康。然而，试图确定人体微生物组正在产生哪些分子是相当具有挑战性的。近日，加州大学圣地亚哥分校研究人员在Nature发表最新研究，通过结合有机合成、数据科学和质谱分析等开发出反向代谢组学新方法，发现了数百种以前从未在人体中观察到的分子，还可以较好鉴定出炎症性肠病（IBD）的生物标志物，值得关注。

反向代谢组学研究论文人类健康微生物组胆汁酸

方法学

用原代肠道类器官检测宿主如何响应微生物刺激

与微生物相互作用的研究大多来源于癌细胞系（如Caco-2），但这些癌症细胞系中的反应如何反映正常上皮的反应，以及是否存在微生物菌株特异性效应，需要进一步研究。Gut Microbes近期发表的文章，研究如何利用原代上皮类器官来检测宿主对微生物刺激的反应。

方法学原代上皮类器官

类器官

清华团队Nature子刊：增强肠道球状体生物发生的新方法

区域特异性肠道球状体是胃肠道和肺类器官的前身，为基础研究和转化带来了巨大的希望，然而由于缺乏对肠道球状体形态发生的控制和机制理解，肠道球状体的有效生产仍然具有挑战性。近日，清华大学邵玥、李博团队在Nature Communications上发表文章，发现通过不稳定性驱动的形态力学可机械增强肠道球状体的生物发生，提供了一种高效、通用、可扩展和标准化的系统来生产人类肠道球状体，并揭示基于组织结构和表面张力的机械生物学用于控制组织形态发生和推进类器官技术。

类器官方法学

肠-脑轴

Nature子刊：新方法助力肠-脑轴研究

动物模型在探究大脑和肠道间的双向交流中发挥着关键作用，但目前大部分研究都集中在复杂的微生物群落上，很难确定特定微生物对宿主的中神经系统贡献度。近日，美国德克萨斯州休斯顿贝勒医学院病理学和免疫学系研究人员在Nature Protocols发表最新研究，联合靶向代谢组学、细菌培养、类器官及动物模型开发出解析共生微生物和宿主间复杂双向互作的流程，该方法可专门识别微生物信号（体外和体内）并将它们与宿主内部的变化相关联，约4-5周可完成动物模型构建、菌群衍生代谢物定量、数据下机和归一化部分，详细的处理方法可参照原文尝试。

肠-脑轴研究论文基础研究方法学类器官

宏病毒组

马郁芳+马骁驰：肠道宏病毒组扩增和测序方法的优化及评价

由于生物量较低，宏病毒组测序中难免需要多次PCR扩增以获取足量的DNA，可能导致病毒基因组的测序覆盖分布不均匀，对基因组组装产生影响。大连医科大学马郁芳和马骁驰团队在Journal of Advanced Research发表了最新研究，建立了一种优化的、可重复的宏病毒组扩增和测序工作流程，并结合二三代混合测序策略，有效提升了宏病毒组的组装性能，为未来在基因组水平研究复杂的肠道病毒群落提供了有效的方法支撑。

宏病毒组噬菌体方法学测序纳米孔测序

饮食-菌群互作

检测呼吸中的挥发性代谢物，研究膳食纤维对肠道菌群的影响

膳食纤维对宿主生理的影响，很大程度上源于其与肠道菌群的互作。细菌发酵膳食纤维产生的代谢物中，大部分是挥发性的。EBioMedicine近期发表的一项研究，探索了以分析呼气中的挥发性代谢物作为一种非侵入性方法来研究膳食纤维与肠道菌群互作的可行性。

饮食-菌群互作膳食纤维肠道菌群肠道菌群代谢物方法学

菌群-药物互作

评估药物代谢中的宿主-肠菌互作的新方法

肠道菌群可以影响药物代谢，改变药物反应。然而，在活体内定量评估宿主和微生物对药物代谢的贡献，仍有很大挑战。Journal of the American Chemical Society发表的这项研究，基于线虫和大肠杆菌系统，结合氟核磁共振方法，开发了一种可用于在活体内评估含氟药物代谢过程中的宿主-肠菌互作的方法，或可用于研究菌群异质性对多种药物代谢的影响。

菌群-药物互作方法学线虫

质谱

司同+陈永灿等：菌株高通量质谱筛选方法（综述）

尽管质谱分析具有高灵敏度、高特异性、无标记等优点，但传统色谱-质谱方法通量低、周期长、无法满足菌株快速筛选的需求。近日，中国科学院深圳先进技术研究院陈永灿、司同及团队在Current Opinion in Biotechnology发表最新综述，聚焦工程菌株的高通量质谱筛选方法，从微生物培养体系、自动化样品制备、高通量质谱仪器、菌株开发应用等多方面系统阐述，并对关键挑战和未来趋势进行了展望，值得关注。

质谱菌株筛选综述基础研究方法学

粪菌移植

如何规范化报告动物模型FMT方法？

粪菌移植（FMT）是验证肠道菌群组成与疾病或病理状态之间因果联系的有力工具，但临床前研究的FMT实验细节报告尚无统一标准。Gut Microbes近期发表的这项研究，通过对已发表的小鼠FMT研究文献进行系统综述，对在报告FMT动物研究方法中存在的问题进行了总结归纳，并针对现有问题提出了动物粪便移植报告指南（GRAFT），值得专业人士参考。

粪菌移植方法学指南

菌群-宿主互作

功能基因组学结合微流控，高效挖掘微生态功能基因

高效的功能基因组方法，有助于阐释肠道微生物利用肠粘膜多糖的机制。本研究建立了一种高效的微生态功能基因组研究方法，通过建立长片段fosmid文库、微液滴筛选大肠杆菌表达株，可利用常规流式细胞分选仪进行高通量功能基因组筛选，适用于各种基于宏基因组的功能筛选。利用该方法，本研究鉴定了细菌中与IBD相关的粘蛋白聚糖分解酶，有望从菌种特异的功能基因角度阐释IBD患者肠道菌群特点。

菌群-宿主互作 functional metagenomics Droplet microfluidics Human gut microbiota Human glycans

结肠途径经内镜肠道植管术

张发明团队：结肠途径TET满足患者多次粪菌移植治疗需求

南京医科大学第二附属医院张发明团队近期在《BMC Gastroenterology》发表研究的前瞻性研究中，介绍了新型内镜介入技术——结肠途径经内镜肠道植管术（TET），以及影响结肠TET的方法学、可行性和安全性的可能因素。在2019年权威医学期刊《Lancet》发表的综述论文中（https://www.mr-gut.cn/papers/read/1082612884），评价TET为有前途的粪菌移植治疗途径。本项研究结果对有多次FMT治疗及全结肠给药治疗需求的患者具有参考意义。

结肠途径经内镜肠道植管术 Transendoscopic enteral tubing Fecal microbiota transplantation Enema Colonoscopy

噬菌体

Nature子刊：鉴定细菌-噬菌体配对的新方法

Nature Microbiology近期发表研究，报道了一种基于单细胞病毒标记的方法，结合荧光标记、流式细胞技术、基因组扩增和高通量测序，可鉴定细菌-噬菌体配对，值得专业人士参考。

噬菌体微生物组单细胞病毒标记方法学 Kathryn G Dewey

丰度基因

寻找与CRC、IBD相关肠道菌群基因的新方法

分析共丰度基因群（ CAG）有助于简化从基因层面研究菌群的方法。近期《Microbiome》发表一种新的数据处理方法，将CAG作为基础单位进行基因水平的菌群分析，并用该方法验证了一系列结直肠癌、炎症性肠病人群研究中与疾病相关的CAG。该数据计算方法有助于在基因层面揭示肠道菌群与人体健康的关系。

丰度基因肠道菌群标志物方法学结直肠癌炎症性肠病(IBD)

菌群互作

华中科技大学：解读肠道病变中的菌群互作

物种间对现有资源的竞争和合作相互作用很大程度决定了肠道菌群组成。华中科技大学的陈卫华团队近期在《Frontiers in Microbiology》发表研究，重新分析了3项肠道病变研究中的菌群代谢互作，阐释了多种新型的细菌类群互作模式，对于解读肠道病变中的菌群变化模式具有参考价值。

菌群互作方法学全基因组代谢网络重建炎症性肠病结直肠癌(CRC)

菌株培养

宏基因组+培养，分离新型肠道双歧杆菌

共生菌群中存在这许多未知微生物。《Genome Biology》近期发表研究，从菌群宏基因组数据中分析了碳源代谢情况，并以此为依据从哺乳动物粪便菌群中分离培养出新的双歧杆菌。该方法为进一步探知共生菌群中的未知微生物提供了参考方法。

菌株培养新肠道细菌 genomics Human gut commensals metagenomics

菌群均一化

用同窝饲养还是同窝出生，哪种小鼠的菌群更相似？

菌群差异会影响宿主表型，需要在设计动物实验时加以考虑。《Cell Reports》近期发表文章，比较了同窝饲养、杂交子二代同窝出生两种小鼠模型，发现同窝出生且母源一致的小鼠的肠道菌群一致性高，可用于排除肠道菌群对宿主表型的影响。该结果对于合理设计动物实验具有参考价值。

菌群均一化 microbiota microbiota standardization intestinal Co-housing

病毒监测

培养+质谱，监测环境中人类病毒的新方法

监测环境中的病毒对于预防感染具有重要意义。《Environmental Science & Technology Letters》近期发表研究，介绍了一种监测环境病毒的新方法，通过细胞培养和质谱分析特异性蛋白，可以不依赖特异性引物来来检测污水中的人源病毒。该方法对于病毒监测和感染预防具有参考价值。

病毒监测环境病毒方法学细胞培养质谱分析

菌群建立

朱怀球：微生物如何塑造菌群？基于功能基因的微生态动力学模型

北京大学工学院生物医学工程系的朱怀球教授发表题为《微生物如何塑造菌群？基于功能基因的微生态动力学模型》的报告，系统总结了多个群落动力学方程，介绍了微生物塑造其群落的方式方法。

菌群建立微生物群落动力学方法学功能基因 Yihai Cao

菌群保存

李后开：眼见未必即为实------临床粪便样本保存方法与肠道菌数据变异的关系探讨

上海中医药大学交叉科学研究院的李后开教授发表了题为《眼见未必即为实------临床粪便样本保存方法与肠道菌数据变异的关系探讨》的报告，强调了重新评估肠道微生物组数据一致性和变异的重要性。

菌群保存方法学

粪菌移植

张发明等：如何将粪菌群移植做到最好？（综述）

近年来粪菌移植（FMT）作为菌群紊乱的治疗手段广获关注。《Current Opinion in Pharmacology》近期发表的特邀专题综述，由张发明教授牵头，中国、美国、澳大利亚相关专家共同完成。该综述聚焦了目前粪菌移植在移植物制备、临床实践策略、新型移植手段和医学伦理问题，对于粪菌移植技术的临床运用具有重要参考价值。FMT方法学进展将使更多的医生愿意接受并推荐FMT，从而为更多患者带来益处。尽管它目前仍面临着许多挑战，但FMT的新证据正在开启治疗革命的新时代，未来可期！

粪菌移植方法学观点评论伦理学经内镜肠道植管术

菌群-宿主互作

Cell：寻找影响宿主生理的菌群代谢物

肠道菌群产生大量代谢产物。《Cell》近期发表研究，利用但菌株培养技术和G蛋白偶联受体（GPCR）的配体筛选系统，筛选出可产生GPCR配体的144株肠道细菌，并分析了其代谢物对宿主生理活动的影响。该研究提供了一种高通量筛选GPCR配体、研究肠道菌群-代谢物-宿主互作的平台。

菌群-宿主互作菌群代谢物方法学 G蛋白偶联受体（GPCRs） Gerald Holtmann

方法学

宏基因组测序实验中实现污染物的精确定量

本文提出了一种直观而直接的方法来识别宏基因组测序实验中的污染。当微生物测序数量与总样品输入量成反比时，就很可能污染，因此，作者建议评估每个样本的学生化残差(Studentized Residual)可以对真实样本宏基因组中也可能存在污染物的程度提供概率评估，这种统计方法使研究人员可以将来源于污染的估计影响与真实的样品来源的成分分开，而无需对所有进一步分析中的生物进行检查。重要的是此方法假定您对可能的污染物没有事先的了解，并且不依赖于任何先前收集的环境或仅试剂测序样品，因此，无论出于何种目的，临床或其他目的，它都是一种通用的宏基因组测序方法。

方法学 DNA contamination metagenomics microbiota Regression analysis

精神疾病

西安交大：鉴别精神疾病相关肠道菌群

西安交大张峰团队近期在《Briefings in Bioinformatics》发表研究，将扩展的GSEA方法用于分析5种精神疾病遗传特征与肠道菌群的相关性，发现一系列肠道菌群与精神疾病有关联。该结果为分析精神疾病中肠道菌群的作用提供了新线索，值得参考。

精神疾病菌群-肠-脑轴 psychiatric disorders Gut microbiota gene sets enrichment analysis

粪菌移植

Nature子刊：评估菌群移植效率的新武器

来自上海交大附属仁济医院、北京大学和厦门大学的研究者近期联合在《Nature Communication》发表研究，利用荧光氨基酸标记物开发了一种可衡量菌群移植效率的技术，并运用该技术发现了在菌群移植中生存率高的细菌类群，以及抗生素前处理对菌群移植的影响。对于评估菌群移植效率、开发有效的菌群调控手段具有重要参考价值。

粪菌移植小鼠荧光标记方法学粪菌移植效率

细胞分选

Nature子刊：拉曼+稳定同位素实现活细胞按功能分选

稳定同位素被广泛的应用于环境中的功能微生物研究，但是对这些功能微生物缺乏有效的分选方法。《Nature Microbiology》近期发表的研究整合了微流控、光镊和拉曼等技术，通过加入稳定同位素对特定群落中某些有活性的微生物进行标记，实现了功能微生物的高通量、高准确度分选，在单细胞基因组学、微观宏基因组学和细胞培养等领域具有广泛应用前景。

细胞分选微流控技术光镊拉曼光谱单细胞技术

菌群稳态

量化抗生素对菌群结构影响的新模型

抗生素会对人体菌群会造成长期的影响。《ISME Journal》近期发表的文章阐释了一种新的数学分析模型，可量化抗生素对人体共生菌群的影响，验证了抗生素使用前后菌群在不同稳态间切换的假设，对研究抗生素用药前后菌群结构的变化提供了参考价值。

菌群稳态抗生素干预方法学数学建模 Catharina Svanborg

抗生素耐药性

SPOCK：大通量鉴定细菌耐药性的新方法

常用的生长抑制法难以检测抗生素对耐药菌的杀伤力。《Nature Methods》近期发表一种可以大通量检测耐药细菌的抗生素敏感性的方法——SPOCK，利用硝酸纤维膜、固体培养基和活细胞染色剂来测定抗生素对耐药菌生长的影响。该方法与全基因测序、比对技术相结合，有助于发现新的敏感基因靶点，为开发提高抗生素疗效的新佐剂提供了重要借鉴价值。

抗生素耐药性方法学抗生素佐剂耐药性筛选 Nancy Presse

口腔菌群

华西口腔医院：人口腔菌群相关小鼠模型的建立

来自四川大学华西口腔医院团队在《International journal of oral science》上发表的一项最新研究，成功将人唾液菌群移植给无菌小鼠，以建立人口腔菌群相关（HOMA）小鼠模型。在HOMA小鼠的口腔菌群中，来自供体唾液中的主要菌属显著富集，且口腔细菌可定殖于小肠中。这一模型的建立，或有助于未来研究口腔菌群在口腔疾病中的作用。

口腔菌群口腔菌群方法学动物模型建立小鼠

肠道类器官

新型类器官助力肠上皮研究

《Cell Reports》近期发表研究，报道了一种逆转人类肠类器官上皮细胞极性的新技术，可以使细胞顶端向外生长，基底细胞向里生长。该模型有助于研究病原体结合宿主细胞的位点和作用方式，对于研究细菌-宿主互作具有重要参考价值。

肠道类器官细菌-宿主互作 Listeria salmonella apicobasal polarity