16S rRNA基因测序

本研究提出了一个多病原细菌检测系统(MBPD)，以识别动物、植物和人畜共患类病原菌。与其他方法(如16SPIP和MIP)相比，MBPD可检测到的病原菌范围更广，还能够从生物和环境样本中识别潜在的复合感染病菌。综上，该流程为一体化健康背景下的农业、畜牧业、医药和环境病原菌风险监测及预防等提供重要参考依据。

细菌病原体检测 16S rRNA基因测序一体化健康

合成菌群

多种技术评估合成菌群的动态变化

在良好控制条件下生长的合成群落是解读驱动群落动态的机制的重要工具，但随机性对肠道群落动态的影响程度尚未确定。Gut Microbes发表的研究，试图用一个自动发酵系统来解决这个问题，该系统允许有更多的生物重复，以研究确定的人类肠道群落的动态变化，并通过流式细胞仪获得总细胞数。结果表明，用16S rRNA基因测序法评估的合成群落中观察到的变异性，主要是由于技术变异性造成的。在HPLC和流式细胞仪数据中看到的低变异性表明这是一个高度确定的系统。

合成菌群动态变化 16S rRNA基因测序流式细胞术 HPLC

尖孢镰刀菌

南农大团队揭示有机酸分泌物介导的黄瓜根际富集有益微生物

镰刀菌枯萎病是世界范围内持续存在且广泛传播的土传疾病。近年来，越来越多的研究表明，某些有益的微生物可以被植物招募到根际，以抵抗病原体的入侵。然而，根际微生物抗性是否能够弥补植物抗性的弱点是相对未知的。此外，尚不清楚哪种根际相互作用在根际微生物的抗性期间发生。本研究选择两个基因型差异非常明显的黄瓜品种（感病和抗病），分别在土壤中收集根际土壤和水培系统中收集根系分泌物，通过16S rRNA基因的扩增子测序和非靶向代谢组学分析根际有益微生物群落组成和关键的根系代谢物质；在此基础上，采用原位土壤纯培养试验结合外源添加4种鉴定到的核心分泌物（丙酮酸，柠檬酸，富马酸和琥珀酸）进一步明确根系分泌物对根际土壤微生物的影响；然后，从不同品种的根际土壤和添加分泌物的土壤中分离、筛选、纯培养和鉴定目标细菌菌株；最后，将该目标菌株与病原菌（Fusarium oxysporum f.sp. cucumerinum (Foc) ）纯培养并评价其抗病性。综合分析发现，易感黄瓜品种可以富集有益微生物（根际抗性），以弥补对病原体的“植物抗性”的不足，整个过程可能是由根分泌物分布的调节引起的。

尖孢镰刀菌抗性品种有机酸 16S rRNA基因测序代谢组学

孤独症谱系障碍（ASD）

南京医科大学刘星吟团队发表孤独症与肠道菌群研究的重要成果

南京医科大学刘星吟团队在《Gut Microbes》发表孤独症中肠道菌群研究的重要成果，为了探讨不同年龄结构的孤独症患者的肠道菌群组成及差异、完善孤独症患者胃肠道功能异常的临床诊疗方法、深入研究孤独症患者的肠道菌群组成、菌群代谢物同胃肠道症状之间的潜在关系以进一步探讨孤独症患者的肠道菌群结构同年龄和代谢之间的关系，作者采用扩增子、宏基因组和代谢组等技术，建立了高效的诊断模型，为孤独症的诊疗提供基于肠道菌群的辅助诊疗方案，并揭示肠道菌群的代谢物参与了神经递质的代谢途径，为从肠-微生物-脑轴揭示自闭症的病理机制奠定了基础。

孤独症谱系障碍（ASD）肠道菌群 16S rRNA基因测序宏基因组学代谢组学

移植物抗宿主病

Science：限制饮食中的乳糖，抑制移植物抗宿主病的肠菌推手

同种异体造血干细胞移植（allo-HCT）是治疗一些血液癌症的有效手段，但有引起移植物抗宿主病（GVHD）的风险。Science发表的一项最新研究，通过临床样本分析和小鼠试验表明，肠球菌过度生长可增加allo-HCT治疗后发生GVHD的风险。这些细菌的生长依赖于乳糖，因此，无乳糖饮食或是减少患者发生GVHD和耐万古霉素肠球菌感染的潜在方法。Science同期配发了解读评论文章（http://www.mr-gut.cn/papers/read/1053529409），不妨搭配阅读。

移植物抗宿主病 16S rRNA基因测序鸟枪法宏基因组学临床研究动物研究

土壤菌群

Science子刊：南农沈其荣、徐阳春团队证实苗期土壤菌群微生态决定作物未来健康

沈其荣教授领衔的南京农业大学微生态与根际健康研究团队继上个月发表Nature子刊（http://mr-gut.cn/papers/read/1073890272）之后，又在Science子刊发表论文。论文研究发现，苗期土壤菌群的结构可以决定作物未来是否发病，从实践上明确了早期土壤菌群的重要功能，为未来可能开展的植物微生态调控奠定了理论基础。植株“儿童”时期的菌群决定“长大”后能否发病，这一结果在肠道菌群研究中似曾相识。

土壤菌群根际菌群土壤菌群植物健康微生态

饮食-菌群互作

Nature子刊：缺乏膳食纤维，影响肠道菌群的精细空间结构

对于菌群在肠道中的空间结构，人们了解有限。Nature Communications近期发表的一项研究，用激光捕获显微切割技术，沿纵轴和横轴分析了小鼠的结肠菌群，揭示了菌群组成和多样性在两个轴向上的梯度性变化，并发现饮食中的纤维和多糖，可在整体和局部两个层面对肠道菌群产生影响，再次表明膳食纤维对塑造结肠菌群的重要性。

饮食-菌群互作激光捕获显微切割 16S rRNA基因测序宏基因组分析荧光原位杂交

肠道菌群

人口、环境、病理等多种因素如何影响健康个体中肠道菌群多样性

肠道菌群的多样性受多种因素的调节。Microbiome 上的这一研究通过整合问卷调查、血液指标测量、医疗记录等多种来源的数据，得出了110个与人口、医疗和环境相关的因素，包括人口学特征、生理指标、饮食习惯、生活习惯、医疗记录等六大类。这些指标被用于更全面评估不同因素对肠道菌群的影响。

肠道菌群 16S rRNA gene sequencing Demographics environment GWAS

人肠道菌群

Nature子刊：人体肠道菌群研究再添重要资源

肠道菌群研究的下个阶段，将在菌株水平分析肠道菌对宿主健康的作用机制。Nature Medicine发表的最新研究，介绍了一个大型的人肠道菌群资源库BIO-ML，不仅包含近8000个肠道菌分离株和3600多个菌株的基因组序列，还包括80多人的多组学纵向数据，为研究肠道菌群动态和机制再添有力资源。

人肠道菌群 Microbial communities Genetics Genome genomics

太空飞行

航天飞行如何改变小鼠肠道菌群？

Microbiome近期发表一项有意思的研究，分析了太空飞行给小鼠肠道菌群带来的变化，提示太空失重等因素可能影响菌群的组成和代谢功能，而菌群的变化可能反过来对宿主代谢产生影响，这些发现有助于理解太空生活对宇航员的菌群和健康的作用，为将来开发干预方法奠定基础。

太空飞行 16S rRNA amplicon sequencing Cosmic radiation Microgravity RNA-seq

胎盘菌群

Nature：健康人类胎盘可能没有菌群

胎盘有无菌群是很有争议的话题，此前有研究显示胎盘中可能存在菌群，且菌群组成可能影响妊娠结局，但也有研究认为这些菌群可能是来自试验污染。Nature最新发表了来自剑桥大学的研究，用严格的实验设计（包括不同的分娩和取样方式、阴/阳性对照、多种DNA提取和测序方法等），对500多个胎盘样本进行检测，表明绝大多数胎盘在分娩前应该都是无菌的——几乎所有的胎盘细菌信号都能找到其污染来源。唯一例外的是一种叫做无乳链球菌的致病菌，确实存在于很小比例的胎盘中，但与不良妊娠结局没有显著关联。这些结果为“胎盘无菌群”添加了一枚很有分量的砝码，也提示正常情况下人肠道菌群的最初定植恐怕不是发生在子宫内。

胎盘菌群 Infectious-disease epidemiology metagenomics microbial ecology Microbiome

抗性组

替加环素作用下生物膜反应器中的抗性组变化

在一个周期为636天的实验中，来自于中科院生态环境中心的研究人员通过在合成污水中加入 0-25 mg/L 的替加环素，探索抗生素持续暴露对水处理系统中好氧生物膜群落的结构和抗性组的影响。

抗性组 Dynamics Resistome Biofilm microbiota Tigecycline

瘤胃菌群

菌群与宿主互作促进羔羊瘤胃壁的发育

本文使用宏基因组测序和转录组测序的方法，研究了羔羊喂食开食料后瘤胃生理指标、菌群活性和瘤胃上皮细胞的基因表达变化。

瘤胃菌群 crosstalk Lamb rumen Starter feeding

多组学分析

多组学分析饮食、代谢产物和肠道菌群的关系

《Frontiers in Genetics》近期发表一项基于健康人的研究，着重分析了饮食、肠道微生物组和人体代谢组之间的关联。

多组学分析 Microbiome Diet metabolome Multi-omics analysis

环境菌群

利用epicPCR揭示西藏盐湖沉积物中硫酸盐还原菌的多样性

硫酸盐还原是生态圈中重要的生物地球化学过程，然而硫酸盐还原菌（SRP）的主要类群尚未完全确定。中科院生态环境研究中心邓晔研究团队使用epicPCR（乳液、成对分离和连锁PCR）技术分析了西藏盐湖中的硫酸盐还原菌类群，发现了大量新的硫酸盐还原菌。

环境菌群 Functional taxa diversity Sulfate-reducing prokaryotes Tibetan saline lakes epicPCR

肠道菌群标志物

慢性阻塞性睡眠呼吸暂停相关菌群和代谢标志物

用肠道菌群标志物来鉴定疾病状态，最主要的挑战之一是标志物是否在不同模型/个体间具有可重复性。mSystems发表的一项研究，在两种心血管疾病小鼠模型中通过随机森林方法，鉴定出与间歇性缺氧和高碳酸血症暴露（模拟慢性阻塞性睡眠呼吸暂停）相关的通用菌群和代谢组标志物，为疾病相关菌群标志物的鉴定带来启示。

肠道菌群标志物非靶向代谢组学 16S rRNA基因测序随机森林机器学习间歇性缺氧

精神分裂症

谢鹏+魏泓等：精神分裂症的潜在菌群-肠-脑轴机制

精神分裂症（SCZ）是一类病因未明的精神疾病，与遗传和环境因素有关。Science Advances发表来自谢鹏团队和魏泓团队等合作的最新研究，鉴定出与SCZ相关的肠道菌群特征，或能用于疾病诊断；并用粪菌移植和代谢组学等方法在小鼠中表明，SCZ菌群可能通过菌群-肠-脑轴机制影响神经化学和神经功能，参与SCZ发病。这些发现提示，靶向肠道菌群的疗法或能用于改善SCZ。

精神分裂症菌群-肠-脑轴肠道菌群诊断标志物 16S rRNA基因测序

环境菌群

酸矿水（AMD）菌群以古菌为主

温度在8-18℃之间，pH＜1.7的环境通常被认为主要由细菌定植。然而，宏基因组研究发现在这类酸性矿山废水（AMD）沉积物中，古菌才是主角。

环境菌群 Acid mine drainage (AMD) systems Acidophilic archaea Cuniculiplasma Cuniculiplasmataceae

免疫介导的炎性疾病

免疫介导的炎性疾病是否有共同的菌群特征？

炎症性肠病、多发性硬化和类风湿性关节炎等，均为免疫介导的炎性疾病（IMID），Microbiome近期发表的研究，用16S法分析了不同IMID以及健康人群的肠道菌群，鉴定出不同IMID之间的共同和独特的菌群特征，或能作为潜在的疾病生物标志物，也提示这些疾病可能存在共同的病因。

免疫介导的炎性疾病 16S rRNA gene amplicon sequencing bacteria Gut microbiota Immune-mediated inflammatory disease

土壤微生物组

天然盐度梯度下的土壤菌群结构变化规律

一些天然环境梯度为研究微生物的适应性提供了难得的研究材料。在本研究中，作者通过盐度梯度下的采样，证明了盐度梯度对群落结构和功能的塑造能力，发现了与盐度耐受性相关的核心菌群成员。

土壤微生物组盐度 pH梯度 16S rRNA基因测序

生物信息学工具

青岛能源所徐健+苏晓泉等：微生物组的“三大指数”

菌群研究持续火热，目前的一大挑战是，如何将新的菌群样本在已有的数据中进行定位和比对。中科院青岛生物能源所单细胞中心徐健主任和苏晓泉研究员日前联袂Rob Knight在mBio上发表文章，开发了微生物组搜索引擎（http://mse.single-cell.cn），使大规模、全局性的微生物组比对与搜索成为可能；该搜索引擎基于类似于传统 BLAST 的执行逻辑，对用户十分友好（用户只需提供菌群的 OTU 表）；搜索结果给出微生物组的“新奇指数”、“关注指数”和“影响力指数”，可评估菌群组成的新颖性，预测特定菌群研究领域的潜力和趋势。

生物信息学工具 Bioinformatics community similarity data mining database search

生物信息学工具

华中科大：能区分亚种的菌群分析工具

华中科技大学宁康课题组在 Bioinformatics 杂志上发表论文，介绍了一种能够区分亚种的生物信息学工具。

生物信息学工具 Python 16S rRNA基因测序

婴儿肠道菌群

Nature：婴幼儿肠道菌群发育的3个阶段

Nature刚刚上线的第二篇基于TEDDY研究的论文，由美国贝勒医学院主导，用16S和宏基因组学法分析903名婴幼儿从3月龄至接近4岁期间的1.2万份粪便样本，主要总结了幼年期人体肠道菌群的发育特征，也分析了1型糖尿病相关的菌群因素，可与另一项研究（http://www.mr-gut.cn/papers/read/1056909634）搭配阅读。相关发现对于理解婴幼儿肠道菌群建立和发育规律、喂养方式对肠道菌群的影响，以及以此为基础的菌群相关疾病研究，都有重要参考价值，不过这些规律背后的生理意义和对健康的影响，仍需后续研究阐释。

婴儿肠道菌群母乳喂养肠道菌群发育分娩方式环境因素

室内菌群

新开幼儿园的室内菌群如何随时间改变

Microbiome近期发表一项室内菌群研究，分析了挪威一家新开的幼儿园在11个月内的室内地板灰尘菌群的变化，检测了其中含有的抗生素耐药基因，相关发现对研究幼儿园室内微生物暴露对儿童健康的影响有一定参考价值。

室内菌群 antibiotic resistance built environment Dust analysis Indoor microbiome

早产儿肠道菌群发育

早产儿肠道菌群的两种发育模式

早产儿肠道菌群失调风险高，其特征为γ变形菌纲增多。Microbiome近期发表一项研究，分析极低出生体重的早产儿在出生后3个早期时间节点的粪便菌群组成，鉴定出菌群发育变化的两种模式及其相关因素，对研究早产儿肠道菌群发育很有参考价值。

早产儿肠道菌群发育极低出生体重儿 γ变形菌纲肠道菌群失调 16S rRNA基因测序

亨廷顿氏舞蹈症

亨廷顿氏舞蹈症模型小鼠的肠道菌群失调

亨廷顿氏舞蹈症（HD）是一种遗传性神经退行性疾病。Neurobiology of Disease近期发表一项小鼠研究，首次证实HD与肠道菌群失调相关，且菌群失调和相关表型存在性别差异，这些发现为后续研究HD相关基因突变对大脑以外组织器官的影响、HD中肠脑轴的潜在作用等问题打下基础。

gut microbiome gut-brain axis INTESTINAL BACTERIA microbiota neurodegenerative disease

热量限制

Cell子刊：热量限制重塑肠道菌群如何改善代谢？

热量限制改善代谢的作用已被许多研究证实，但肠道菌群在其中的角色和机制并不明确。Cell Metabolism本周刚刚上线的一项小鼠研究，通过菌群移植、遗传学和药物等方法揭示，热量限制重塑肠道菌群，抑制菌群合成内毒素脂多糖（LPS）的能力，经LPS-TLR4通路，使脂肪组织中的先天免疫应答基调向抗炎性转化，从而改善代谢。该研究不仅阐述了热量限制改善代谢的菌群和免疫机制，还为抗肥胖和代谢综合征治疗提供了若干新思路，如用药物抑制LPS毒性或TLR4信号，或者移植热量限制的肠道菌群，都是潜在的干预方法。

热量限制热量限制肥胖代谢肠道菌群

幽门螺杆菌感染

浙大医学院陈淑洁+姒健敏：根除幽门螺杆菌应综合考虑患者个体情况

EBioMedicine近期发表来自浙江大学医学院附属邵逸夫医院陈淑洁和姒健敏团队合作的研究，分析了幽门螺杆菌感染及其根除治疗对人体肠道菌群的影响，以及补充丁酸梭菌用于辅助治疗的效果。该研究提示，幽门螺杆菌感染未必对所有患者都有害，是否进行根除治疗，应综合考虑患者个体情况以及治疗的收益和风险（如对肠道菌群的不良影响）。

幽门螺杆菌感染 16S rRNA sequencing Bismuth-containing quadruple therapy Clostridium butyricum Gut microbiota

环境污染物

砷污染与婴儿肠道菌群的关联

工业和含砷农药可造成砷污染，通过饮水和食物进入人体，是健康的潜在威胁。Scientific Reports近期发表研究，揭示了砷暴露对婴儿肠道菌群的影响，以及这种影响与喂养方式和婴儿性别的关联。这项研究提醒，在生命早期发育的关键时期，饮食中的砷污染对人体健康，尤其是与菌群有关的免疫发育，有潜在影响。

环境污染物砷污染婴儿肠道菌群人体 16S rRNA基因测序

发育迟缓

发育迟缓儿童的肠道中口咽细菌过度生长

全球5岁以下儿童中，约1/4存在发育迟缓。PNAS发表的一项最新研究，发现非洲不同国家的发育迟缓儿童基本都存在小肠细菌过度生长现象，且肠道菌群组成中口咽细菌明显增多，而产丁酸菌减少，可能是这种疾病的潜在发病机制。

decompartmentalization microbiota oropharyngeal taxa stunting sub-Saharan Africa