Rob Knight

结直肠癌胆汁酸高脂饮食

使用16S rRNA和宏基因组学的研究通常会产生不同的结果，这通常归因于PCR扩增的偏差。近日，加州大学圣地亚哥分校Rob Knight及团队在Nature Biotechnology发表最新研究，发布了一个名为Greengenes2的新参考数据库，该数据库可以比较组合和统一来自16S rRNA或宏基因组测序的微生物组数据，值得关注。

Greengenes2 参考数据库研究论文基础研究测序技术

饮食干预

Rob Knight团队：生酮或低脂饮食对AD高危成人有何影响？

生酮饮食是一种有趣的治疗阿尔茨海默病的候选治疗方法，因为其对代谢失调和癫痫有保护作用。肠道微生物群对于生酮饮食介导的神经保护以及胆汁酸的调节至关重要。近日，Rob Knight团队在Alzheimer's and Dementia发表最新研究，纳入9名患轻度认知障碍和11名认知正常的糖尿病前期成人，接受低脂饮食或改良地中海生酮饮食治疗6周，经6周洗脱期后更换成替代饮食，发现改良地中海生酮饮食可能通过调节GABA水平和肠道转运时间，使患有轻度认知障碍的成年人受益。

饮食干预认知障碍患者 Alzheimer’s disease ketogenic diet low-fat American Heart Association Diet (AHAD)

胆汁酸代谢

肠道菌群的胆汁酸调节及其与疾病的关联（综述）

Gastroenterology上发表的一篇综述，详细介绍了肠道菌群的胆汁酸代谢产物（尤其是短链脂肪酸）如何调控宿主的生理过程，并讨论了肠道菌群的胆汁酸代谢与多种疾病（非酒精性脂肪性肝病、IBS、结直肠癌、神经炎症、衰老等）的关联及背后机制。

胆汁酸代谢综述

非必需氨基酸

Nature：补充膳食丝氨酸或可缓解糖尿病引起的周围神经病变

糖尿病周围神经病变属于糖尿病神经病变中最常见的一类，是糖尿病最常见的慢性并发症之一。非必需氨基酸(NEAA)代谢异常是糖尿病发病的原因之一，NEAA中丝氨酸和甘氨酸水平在代谢综合征患者中降低，但这种代谢类型的机制驱动因素和下游结果尚不清楚。Nature近期发表的一项研究，发现了异常的丝氨酸稳态驱动糖尿病小鼠的丝氨酸和甘氨酸缺乏，确定了全身性丝氨酸缺乏和血脂异常是周围神经病变的新致病因素，未来或可作为治疗该疾病的新途径。

非必需氨基酸脂代谢糖尿病并发症周围神经病变研究论文

肿瘤菌群

Cell：全方位分析癌症真菌组

肿瘤内不是无菌环境，近年研究显示（https://www.mr-gut.cn/papers/read/1065468166）肿瘤内存在细菌群落，与肿瘤的类型和预后存在关联，但肿瘤内是否存在真菌，尚缺乏系统性研究。Cell最新背靠背发表了两项重磅研究（另一项研究见此（https://www.mr-gut.cn/papers/read/1088534764）），详细分析了肿瘤中存在的真菌群落。第一篇是以色列魏茨曼科学研究学院Ravid Straussman团队与加州大学圣地亚哥分校Rob Knight团队的合作研究，对4个独立队列、35种癌症的癌组织、癌旁组织和血液样本的真菌组进行了综合分析，揭示了肿瘤真菌的组成和分布、与肿瘤细菌和免疫应答的关系，以及作为标志物用于癌症诊断和预后的潜力。

肿瘤菌群肿瘤真菌组

菌群演替

Nature Reviews：伴随人一生的菌群演替（必读综述）

在人的一生中，共生菌群在不断发生变化。Nature Reviews Microbiology近期发表了来自加州大学圣地亚哥分校的Rob Knight团队的综述，总结了人体不同部位的共生菌群从出生到死亡的三个演替阶段，以及死后的菌群演替变化，并探讨了研究方法和未来研究方向。重磅综述，推荐专业人士学习参考。

菌群演替微生物生态学人体微生物组综述

抗炎饮食

类风湿关节炎患者对抗炎饮食的应答与肠道菌群及代谢组相关

Clinical and Translational Medicine上发表的一项最新研究结果，20名类风湿关节炎患者进行2周的抗炎饮食干预后，与非应答者相比，应答者的基线肠道菌群多样性、组成及代谢产物有显著差异，且在干预期间的肠道菌群及代谢产物变化不同。

抗炎饮食研究论文以人为对象的临床试验类风湿关节炎饮食-菌群-免疫互作

口腔菌群

徐振江等：人类唾液菌群的日常动态变化

口腔菌群与口腔和全身的健康存在关联，然而吃饭和刷牙等日常活动对口腔菌群的动态影响，目前仍缺乏研究。南昌大学徐振江团队与加州大学圣迭戈分校Rob Knight团队合作在Genome Research发表论文，通过高频采样，揭示了人唾液菌群的日常动态变化，以及口腔不同部位菌群间的复杂互作。

口腔菌群唾液菌群

宏基因组学

诸奇赟+黄适：OGU一种不依赖分类学的宏基因组分析方法

与16S rRNA基因扩增子测序相比，宏基因组学是一种强大的但在计算上具有挑战性的技术，可用于解析微生物群落组成和结构。目前，对于宏基因组数据的分析主要基于分类学，但在特征解析方面存在一定的局限性。亚利桑那州立大学的诸奇赟和香港大学的黄适作为共同第一作者，与加州大学圣地亚哥分校的Rob Knight团队合作在mSystems上发表文章，开发了一种新的宏基因组分析策略—操作基因组单位（OGU），OGU法不依赖于分类学，直接利用序列比对鉴定到的单个参考基因组作为评估微生物群落多样性的最小单位。Woltka（https://github.com/qiyunzhu/woltka）是实现该方法的生物信息学工具，已集成在QIIME2软件包和Qiita平台中，未来，将促进宏基因组学研究中广泛采用OGU方法。

宏基因组学研究论文生物信息学分析鸟枪法宏基因组测序

遗传-菌群互作

Nature子刊：6000人数据揭示宿主遗传和饮食对肠道菌群的影响

近期，Nature Genetics背靠背发表了2篇大型单一人群队列中的肠道微生物组GWAS研究。这项基于近6000芬兰人的研究，鉴定出宿主SNP与肠道微生物分类单元之间的567个独立关联，特别鉴定出3个遗传位点——LCT（乳糖酶）、ABO（血型）和MED13L（与大肠癌有关）与特定肠道微生物丰度间的强关联性，并关注了饮食对这些关联带来的影响，最后通过孟德尔随机化和对长期健康记录的分析，探索了肠道微生物与疾病间的潜在因果关系。

遗传-菌群互作全基因组关联分析（GWAS）肠道菌群

2型糖尿病

肠道菌群组成或可预测2型糖尿病风险

Diabetes Care上发表的一项前瞻性队列研究结果，对5572名芬兰成年人进行约15年的随访后发现，基线时的肠道菌群组成与未来的2型糖尿病风险相关，并鉴定出了与2型糖尿病风险呈正相关的4个菌种。

2型糖尿病研究论文生物标志物前瞻性队列研究

溃疡性结肠炎(UC)

Nature子刊：多组学分析揭示促结肠炎的肠菌酶

本研究中，作者有效地收集了溃疡性结肠炎（UC）患者的广泛宏组学特征并将其转化为具有生物学和治疗价值的假设。除了体外和体内验证外，通过整合粪便宏蛋白质组学、代谢组学、16S基因扩增子测序、鸟枪宏基因组测序、宏蛋白组学和血清蛋白质组学，作者证明了某些菌群成员，如普通拟杆菌（Bacteroides vulgatus）可能通过蛋白酶活性加剧UC疾病的活性。此外，鉴于作者的体外和体内实验的前景，本研究为进一步研究拟杆菌属蛋白酶抑制作为UC的治疗方法奠定了基础。总的来说，该研究突出了关于蛋白水解在拟杆菌中的作用的有前景的研究领域，并证明了源自普通拟杆菌的蛋白水解可能与UC病理学和治疗有关。

溃疡性结肠炎(UC) 肠道菌群多组学分析蛋白酶无菌小鼠

肥胖

微生物共现使肠菌与疾病和环境因素的关系变得复杂

肥胖微生物共现肠道菌群西式饮食

菌群与癌症

菌群对临床肿瘤学的影响（综述）

菌群对癌症的不可预测作用挑战了传统聚焦肿瘤内在特性的肿瘤发生。宿主近端和远端菌群可以影响癌症的发生治疗反应。但是，菌群如何影响肿瘤临床学？本文主要聚焦菌群作为癌症诊疗靶点，菌群引发癌症因果关系以及肿瘤的菌群靶点干预，值得相关人士阅读。

菌群与癌症

透明质酸

皮肤炎症会加重肠炎症状，原来是透明质酸的原因

皮肤、肠道均是人类机体抵御外界病原入侵的屏障。尽管在应对不同环境分别采取了各自独特的免疫策略，然而，临床上发现这些关键屏障器官的炎症性疾病却经常同时发生。人们对于二者之间的相互联系以及机制尚不清楚。近期一篇发表在Journal of Clinical Investigation上的研究发现，透明质酸可能在皮肤炎症和肠道炎症中起到了连接的作用。皮肤炎症导致细胞外透明质酸（HA）组成的基质的降解，而降解的HA片段可以通过循环系统进入肠道，在肠道诱导脂肪细胞的分化。肠道炎症中爬行脂肪起到了重要的促炎作用，因此皮肤炎症通过HA导致了肠道炎症的加重。这一研究结果找到了皮肤和肠道炎症的联系，为上述疾病的临床治疗提供了重要的理论依据。

透明质酸前脂肪细胞成纤维细胞皮肤炎症炎症性肠病

膳食模式

膳食模式比单一食物更能解释肠道菌群变化

文章基于美国成年人群队列，探究了不同膳食模式与单一膳食相比，其对肠道菌群的影响。研究结果显示，膳食模式比单一膳食特点能更好的解释肠道菌群的变化。因此，文章认为，研究肠道菌群的时候更宜关注整体饮食模式。

膳食模式肠道菌群

维生素B12

维生素B12与肠道菌群的互作（综述）

维生素B-12可以被人体肠道菌群合成和利用，且有一系列的酶参与。但是，关于维生素B-12对肠道菌群的影响一直并不明确。本文系统综述了现有的22项研究，发现维生素B-12的摄入、状态/水平以及补给与肠道菌群相关结果有关。但是，目前相关前瞻性及对照实验研究较少。为了进一步明确维生素B-12对肠道菌群的作用，需要进一步进行相关筛选和人群干预实验。

维生素B12

肠道菌群

婴儿肠道菌群或可预测婴儿期生长发育情况

婴儿的肠道菌群既可以作为干预靶点，影响营养吸收过程，进而影响生长发育，也可以作为健康的生物标志物，综合反映婴儿的健康状况，作为疾病和健康的预测因子。本研究通过队列数据分析，找了潜在可以作为婴儿生长发育生物标志物的肠道菌群结构和菌属。

肠道菌群研究论文婴儿生长发育婴儿

益生元

益生元调节肠道菌和胆汁酸水平，改善节律和睡眠

益生元营养物质对肠道微生物生态、肠道代谢组产生有利的改变，并减少急性严重应激源暴露的一些负面影响，包括睡眠紊乱、核心体温节律性和肠道微生物失调。Brain Behavior and Immunity发表的文章，探究了益生元饮食对缓解生理和睡眠/觉醒行为的昼夜节律慢性中断的影响。在本研究中，分别给雄性SD大鼠喂食富含益生元基质的饲料或热量匹配的对照饲料。5周后，将大鼠置于CDR (12 h光/暗逆转)或保持未受干扰的正常光/暗周期(NLD)。记录自由运动大鼠的睡眠脑电图、核心体温和运动活动。并在实验开始前第33天、第0天(CDR开始)和第42天采集粪便样本，并测定粪便样品中肠道微生物的分类鉴定和相对丰度。采用液相色谱串联质谱法(LC-MS/MS)测定粪便初级胆汁酸、细菌修饰二级胆汁酸和共轭胆汁酸。本研究结果表明，富含益生元的饮食可以富集有益菌的相对丰度，改变粪便胆汁酸水平，并促进昼夜节律中断后睡眠和昼夜节律的恢复和调整。

益生元昼夜节律睡眠胆汁酸瘤胃菌5

益生菌植物乳杆菌HNU082

张家超+Rob Knight：趋同进化vs.差异调节-益生菌的适应性突变

益生菌在宿主肠道内定植适应的机理尚不清晰，特别是缺乏其遗传进化的体内研究。海南大学张家超团队与UCSD的Rob Knight合作在Microbiome上发表文章，以植物乳杆菌HNU082(Lp082)为益生菌模型菌株，揭示其在不同宿主肠道中高度趋同的适应过程和策略。相反，宿主肠道菌群对Lp082的引入呈现出不同反应与互作。而作为‘暂驻菌’，益生菌的引入对肠道常驻菌群遗传组成的影响常常被忽略。

益生菌植物乳杆菌HNU082 进化适应研究论文

色氨酸代谢产物

糖尿病与哪些色氨酸代谢产物有关？

色氨酸可通过宿主的犬尿氨酸途径和微生物的吲哚途径，代谢为不同的代谢产物，对宿主生理功能产生重要影响。Gut最新发表的一项研究，通过对多种族的5个队列样本进行分析，鉴定出与2型糖尿病相关的色氨酸代谢产物，并进一步揭示了与这些代谢物相关的宿主遗传、饮食和肠道菌群因素。其中，高膳食纤维和特定人群中的牛奶摄入，可能通过宿主-菌群互作将色氨酸代谢转为产生吲哚丙酸，从而发挥对糖尿病的预防保护性作用。

色氨酸代谢产物肠道菌群遗传饮食吲哚丙酸

诊断模型

张家超等：基于肠道菌群标志物诊断格雷夫斯病

格雷夫斯病（GD）又称“毒性弥漫性甲状腺肿”，是一种自身免疫疾病的多系统综合征，通常引起甲亢。目前GD的临床诊断较为耗时，且可能与帕金森病混淆，因此需要研发便捷、准确的诊断方法。海南大学张家超团队、Kaining Chen团队与Rob Knight团队合作，在ISME Journal发表文章，对GD患者肠道菌群特征进行分析，鉴定出具有疾病特异性的GD菌群标志物，构建了疾病诊断模型，具有临床应用潜力。

诊断模型格雷夫斯病自身免疫疾病肠道菌群

西式饮食

可模拟NASH-肝硬化-肝癌进展的小鼠模型

肝脂肪变性如何进展为非酒精性脂肪性肝炎（NASH）、肝纤维化及肝细胞癌尚未明确。CMGH Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology上发表的一项最新研究，通过给缺失Alms1基因的小鼠喂食西式饮食，建立了一种NASH小鼠模型，可很好地模拟NASH患者的肝脂肪变性-NASH-肝纤维化-肝硬化-肝细胞癌的疾病进展过程。

西式饮食研究论文基础研究啮齿动物（小鼠）非酒精性脂肪性肝炎（NASH）

健康饮食

健康饮食肠道菌群丰度菌群结构

宏基因组学

Nature子刊：刘洋彧、Rob Knight等评测不同宏基因组物种定量方法及其对结果的影响

本文通过严谨的论证分析，量化了宏基因组学物种分类工具所产生的两种相对丰度类型的差别，对于混淆两种丰度所产生的影响进行了全面系统地研究。作者通过数据模拟，对宏基因组物种分类工具的输出结果进行了深度解读，提出了基于不同丰度类型的双层评价标准，为解决微生物组研究中如何选择宏基因组学物种分类工具的问题提供了重要依据，也对微生物组标准化研究提出了一系列建设性的意见。作者呼吁整个菌群研究界应更多地关注由于忽视序列丰度和物种丰度之间的区别而引起的潜在误导性生物学结论。本文第一作者是哈佛大学医学院的孙政博士和加州大学圣地亚哥分校的黄适博士，Rob Knight教授和刘洋彧教授为本文的通讯作者。

宏基因组学序列丰度物种丰度物种分类工具 DNA-to-DNA

死亡率

Nature子刊：肠杆菌科富集＝更高的死亡风险？

Nature Communications上发表的一项前瞻性队列研究结果，对超过7000名芬兰人进行15年随访，发现肠道菌群的组成及功能与死亡率相关，尤其是肠杆菌科的富集与更高的全因死亡率、胃肠道疾病死亡率及呼吸道疾病死亡率相关。

死亡率研究论文前瞻性队列研究

微生物样本

鉴别一种有效、可行、无毒且性价比高的微生物样本保存方法

随着人类微生物组研究数量的增加，能够有效地在室温下存储样品且性价比高变得十分重要。mSystems最新发表的文章对此进行了探讨。

微生物样本保存方法研究论文

噬菌体疗法

噬菌体疗法不影响患者的肠道菌群

噬菌体疗法可用于治疗严重细菌感染，但其对宿主菌群的影响尚未明确。来自Microbiome上发表的一项案例分析，对一名接受噬菌体疗法（Armata Pharmaceuticals公司的AB-SA01）的金黄色葡萄球菌感染患者的粪便、皮肤及唾液样本进行纵向分析，发现在治疗期间，粪便及唾液菌群组成未发生显著变化，而腋窝皮肤中的葡萄球菌属显著减少，可能归因于噬菌体疗法造成的金黄色葡萄球菌减少。

噬菌体疗法研究论文医学研究案例分析

菌群与癌症

Science必读综述：一文读懂菌群与癌症

肠道菌群和肿瘤内菌群如何影响癌症的发生发展和抗肿瘤免疫？在癌症的诊断、预后和治疗方面，菌群有哪些应用前景？未来的相关研究应如何开展？Science最新发表了Rob Knight主笔的重磅综述，提出了“免疫-肿瘤-菌群轴”的概念，详细探讨了菌群与癌症的研究进展和未来的研究方向，干货丰富、配图精致，强烈推荐专业人士研读。

菌群与癌症肠道菌群肿瘤菌群抗肿瘤免疫