Ami S Bhatt

由于技术限制，大多数肠道微生物组的研究都集中在原核生物上，而忽略了病毒。近日，美国斯坦福大学研究人员在Nature Biotechnology发表最新研究，使用定制的基于k-mer分类工具并结合最近发布的肠道病毒基因组目录，开发了用于分析人类肠道噬菌体的新工具Phanta，在模拟和真实数据中性能表现良好，值得测试和关注。

噬菌体 Phanta 研究论文基础研究分析工具

菌群定量

Nature子刊：微生物组检测中样本不同保存方式会引起较大偏差？

准确测量肠道菌群对于了解肠道微生物群与人类健康间的关系至关重要，但在样品处理中的偏差，从样品保存到文库制备，都会影响测量精度。近日，斯坦福大学研究人员在Nature Biotechnology发表最新研究，采集10名受试者粪便用直接冻存、OMNIgene和Zymo保护液3种方式保存后测序，发现样品储存可能会导致观察到的微生物测量值存在显著差异，其中OMNIgene保存液对样本DNA降解最小，还产生最高的总微生物载量估计值，推荐用于长时间运输或暴露在高温下的大型队列研究和绝对定量试验，而Zymo试剂盒可能更适合收集后立即冷冻的样品或用于计划评估宏转录组的研究，值得关注。

菌群定量误差研究论文基础研究标准化

三阴性乳腺癌(TNBC)

Nature子刊：使用抗菌药物或降低三阴性乳腺癌患者生存率

在三阴性乳腺癌症（TNBC）的药物治疗期间，使用抗菌药物可能导致肠道微生物群失调、循环和肿瘤浸润淋巴细胞减少以及不良结果。Nature Communications近期发表的文章，发现使用抗菌药物对TNBC的生存产生了负面影响。

三阴性乳腺癌(TNBC) 抗菌药物

生物医学研究

Nature Reviews：未来如何实现微生物组研究的公平性？

关于基因组学和微生物组的领域在过去十年中得到了广泛的研究，但涉及世界人口及其变异并没有在现有的研究或数据集中得到很好的体现，目前研究者已意识到研究范围有限是较大的问题。Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology发表的一篇News & Views就该问题提出了建议，并表明建立可共享的和稳定的数据集，与跨地域和文化的研究人员开展深度的合作，抓住创新机会，以推动超越肠道和细菌的微生物组研究，值得一读！

生物医学研究肠道微生物组研究研究的公平性跨地域合作跨文化

非洲人肠道菌群

Nature子刊：挖掘非洲人群的肠道菌群

到目前为止，大部分的人类肠道微生物组研究都在高收入国家和地区展开，也有对传统/原始生活方式的人群（如农耕和狩猎采集者）的少量研究，而对处于这两极之间的多样化的人群的微生物组研究还远远不够。Nature Communications发表的这项研究以南非的城市和农村人群为研究对象，用短读长和长读长测序，分析了两个人群的肠道微生物组，并与高收入国家和传统人群的微生物组特征进行对比，揭示了此前未描述的肠道微生物分类群基因组。

非洲人肠道菌群

细菌传播

Nature子刊：住院成人的肠道共生菌和致病菌，或很少发生传播

细菌性血液感染是接受造血细胞移植（HCT）的患者发病和死亡的主要原因之一，但HCT患者获得病原体的机制尚不清楚。Nature Communications发表的研究，使用来自401个（这些病人在三年内在同一单位住院，其中许多是室友）粪便样本的宏基因组测序数据集，分析了HCT患者微生物组之间的细菌传播。结果表明，多名患者的肠道微生物组之间共享相同的病原体是一种罕见的现象。此外，根据观察到的人体共生的、具有免疫调节作用的微生物的潜在传播现象，表明与其他人群的接触可能有助于HCT后微生物组的重构。

细菌传播人肠道共生菌致病菌

核糖体分析

Nature子刊：同时对来自人体菌群的数百种微生物进行核糖体分析

核糖体分析已应用于培养的细菌分离株，但将其应用于未培养的混合群落一直具有挑战性。该研究提出了 MetaRibo-Seq，这是一种能够将核糖体分析直接应用于人类粪便菌群的方案。本研究提供了用于质量控制和读长修正的计算工作流程，从头组装具有宏基因组读长的参考宏基因组，将 MetaRibo-Seq 读长与参考比对，并评估 MetaRibo-Seq 文库的质量(https://github.com/bhattlab/bhattlab_workflows/tree/master/metariboseq）。此 MetaRibo-Seq 方案使标准分子生物学实验室的研究人员能够在大约 5 天的时间内研究粪便菌群中的翻译组。

核糖体分析 mRNA 人类粪便菌群质控从头组装

菌群

Cell子刊：基于深度学习的微生物基因组小蛋白编码基因的自动预测和注释

使用现有的研究工具常常忽略了小蛋白质，Durrant和Bhatt使用深度学习模型来改进对人类菌群中常见的小蛋白质的检测。为了方便注释特定的小型开放阅读框（smORFs），本文引入了SmORFinder。该工具结合了每个smORF家族的隐马尔可夫模型和深度学习模型，这些模型可以更好地推广到训练集中未被见到的smORF家族，从而丰富了对Ribo-seq翻译信号的预测。该注释工具可免费获得，并且可以重新分析成千上万个公开可用的基因组。

菌群基因组注释小型开放阅读框机器学习深度学习

MetaRibo-Seq

Nature子刊：微生物组的宏翻译组检测技术

目前没有方法可以测量微生物群落中未培养生物基因的大规模翻译，本文作者开发了MetaRibo-Seq，一种同时在微生物组样本中对数十到数百种生物进行核糖体分析的方法。MetaRibo-Seq在模拟微生物群落中以金标准Ribo-Seq为基准，并应用于五种不同的人类粪便样品。作者演示了此技术的两个应用：首先，MetaRibo-Seq可识别小基因。其次，RNA-Seq和MetaRibo-Seq的组合应用可识别转录本的翻译差异。MetaRibo-Seq可以在微生物组中进行全面的翻译分析，并可以识别以前未注释的小分子蛋白。

MetaRibo-Seq 翻译宏转录组小分子蛋白质人类粪便

移植物抗宿主病

靶向肠道激素GLP-2或缓解GVHD

急性移植物抗宿主病（GVHD）是异基因造血细胞移植（allo-HCT）后的一种危及生命的并发症。Blood上发表的文章，显示GVHD或靶向肠道L细胞，减少GLP-2的产生。GLP-2的激动剂通过增加肠干细胞和潘氏细胞可恢复急性GVHD的肠道稳态，同时不影响移植物抗白血病的效果。GLP-2激动剂替度鲁肽或可用于免疫抑制性GVHD治疗的联合用药。

移植物抗宿主病胰高血糖素样肽-2（GLP-2）肠道L细胞肠道菌群

三代测序

Nature子刊：超长DNA片段提取助力纳米孔测序对复杂环境单菌基因组的组装

基于二代测序让我们对复杂环境微生物群落组成和功能有了进一步的认识，然而更深层次的研究就需要从复杂环境中组装得到完整基因组，虽然三代测序准确率有待提升，但是却帮助我们将序列读长扩展到足够用的地步，可我们却还是无法从复杂环境中得到可用于三代测序的大片段DNA。因此，从复杂环境中组装完整基因组的工作，从样本提取就开始困难重重，本文提出了一整套方案，从样本提取到下游的生物信息学分析，带我们跨越障碍，组装高质量基因组。

三代测序纳米孔测序技术 DNA提取方法长片段DNA提取混合组装

crAss样噬菌体

Nature子刊：人肠道中的crAss样噬菌体是如何获得并进一步传播的？

crAss样噬菌体是双链DNA病毒，普遍存在于人类肠道微生物群落中。Nature Communications发表的文章，分别分析了母婴肠道和接受粪菌移植患者的肠道宏基因组数据，评估了crAss样噬菌体获得、传播模式及p-crAssphage噬菌体多样性（crAss样噬菌体的一种）。

crAss样噬菌体母婴传递噬菌体多样性 John James Parker John James Parker

可移动遗传元件

Cell子刊：用MGEfinder分析细菌中的可移动遗传元件

细菌的演化主要通过DNA突变和可移动遗传元件（MGE）的转移，《Cell Host and Microbe》发表的这项研究介绍了一个用于分析MGE的生信工具MGEfinder，并用其分析了9种细菌病原体，为MGE如何影响抗生素耐药性、毒力和致病性提供了新见解。

可移动遗传元件 Mobile genetic elements transposable elements bacteria Pathogen

小蛋白

Cell：挖掘人体菌群中不为人知的小蛋白

受计算机和试验方法所限，小蛋白常因难以检测而研究中被忽视。Cell本期发表的一项重磅研究，通过计算机方法，对人体宏基因组中潜在的小蛋白进行了大规模分析和鉴定，揭示出菌群含有的大量未知小蛋白及其多样化的功能，对于进一步挖掘菌群功能有重要意义。

小蛋白 Microbiome small proteins bacteria Genome

肠道菌群

非洲人肠道菌群研究有哪些启示？（综述）

随着肠道菌群研究的深入，科学家逐渐将目光从工业化的西方国家，投向非洲原始部落和农耕人群，这些研究不仅能揭示人类菌群的多样性，还有助于理解生活方式和饮食因素对菌群的塑造作用。Trends in Microbiology近期发表的综述对相关研究和发现进行了汇总，我们特别将其中的配图做成了简单的一图读懂，希望能助你涨知识。

肠道菌群 Africa Global health Microbiome 菌群多样性

菌群-宿主互作

Nature子刊：基因组结构变异助力阐释肠道菌群功能

随着宏基因组技术的普及，阐释菌群宏基因组与菌群功能的关系变得至关重要。《Nature Microbiology》近期发表评论，回顾了近期Zeevi等人发表在Nature的文章（http://www.mr-gut.cn/papers/read/1056523376），指出对于菌群基因组结构多样性的解读有助于推动菌群功能、菌群-宿主互作等领域的研究。

菌群-宿主互作结构变异观点评论菌群功能分析

宏基因组

Nature子刊：新技术“读云”可获得高质量宏基因组序列

“读云”的核心是采用了微液滴封装技术降低了宏基因组复杂性，之后再结合现有方法测序和新算法组装。这相当于对宏基因组展开了一场“降维攻击”。

宏基因组宏基因组算法微液滴封装新一代测序技术 C Bosetti

血流感染

Nature子刊：住院病人发生血液感染，肠道可能是源头

住院患者容易发生血液感染，鉴定感染源对于预防有重要意义，此前大多认为感染源主要是医院环境、皮肤接触或者一些医疗器械等。Nature Medicine刚刚发表来自斯坦福大学的研究，通过生物信息学分析，发现部分患者血液感染中的致病菌株很可能是来自肠道菌群。

血流感染肠道菌群生物信息学菌血症 Lucy Erin O'Brien

肠道菌群代谢物

Cell子刊：共生菌代谢物有助于抗感染

肠道共生菌群的定植抗性是抵御肠道致病菌感染的重要机制。本文通过研究肠道菌群抵御鼠伤寒沙门氏菌感染的机制，发现拟杆菌属及其产生的丙酸在介导定植抗性中具有核心作用，指出了菌群结构对肠道菌群抗感染能力的影响，为解释致病菌感染和传播中的宿主差异提供了理论基础，值得专业人士关注。

肠道菌群代谢物定植抗性沙门氏菌感染丙酸拟杆菌属