16S rRNA

系统基因组分析已成为细菌多样性和进化研究中不可分割的一部分，许多不同的细菌核心基因已被整理并用于系统基因组树重建。然而，这些基因的选择是基于它们在所有细菌基因组中的存在和单拷贝比率，而忽略了基因的“系统发育保真度”。近日，伊利诺伊理工大学研究人员在Microbiome发表最新研究，提炼出经过验证的20个核心基因集，用于提高系统发育分析的保真度和分辨率。此外，还开发了一个Python流程和桌面应用程序，用于自动重建系统基因组树，值得关注。

系统发育分析核心基因集研究论文基础研究 16S rRNA

二甲双胍

不同性别、饮食和肠段中，二甲双胍对肠道菌群的影响

二甲双胍作为一种抗糖尿病药物，其作用机制已被证明部分是通过肠道菌群实现。二甲双胍在胃肠道不同部位的吸收率不同，因此其对微生物组成和不同微生物丰度的影响也是不一致的。在最近的一项研究中，二甲双胍已在小肠腔层的不同部位显示出短期效应，然而二甲双胍对不同肠段的长期影响的作用，特别是对肠粘膜的影响仍然未知。来自Gut Microbes上发表的一项最新研究结果，通过高脂肪饮食诱导的2型糖尿病雄/雌小鼠模型，探究二甲双胍对肠腔和粘膜层的影响，发现二甲双胍主要在小肠中发挥菌群调节作用，增加乳球菌属丰度，而对盲肠和结肠菌群效果不显著。二甲双胍对菌群组成的影响取决于性别、饮食类型和肠层。

二甲双胍肠道菌群空间变化 2型糖尿病雄性和雌性C57BL/6N小鼠肠腔和黏膜层

阴道菌群

广州中医药大学团队：自然流产与阴道菌群存在关联

阴道菌群一直被认为是自然流产发生的影响因素，本研究通过病例对照研究设计，通过机器学习算法，挖掘到与自然流产相关的阴道菌群种类，随后聚焦到阿托波菌上，为进一步开展阴道菌群健康管理提供重要依据。

阴道菌群研究论文自然流产阴道阿托波菌 16S rRNA

HiPR-FISH

Nature：复杂菌群空间分析研究新方法（新闻）

生物体在生态系统中的位置反映了其生理和功能，要了解生态系统，需要绘制出生物存在和生活的地方的地图。Shi及其同事通过将新型探针设计与自定义图像分析相结合，推出了一种超越先前FISH基准的方法-通过荧光原位杂交进行高系统发育分辨率微生物组定位(HiPR-FISH)，其通过对复杂菌群中数百种微生物之间的空间距离进行微米级的制图，开启了微生物生态学研究的新纪元（https://www.mr-gut.cn/papers/read/1063473737）。通过阐明微生物的生物地理学，这项工作为探索复杂生态系统中的微生物相互作用提供了新的途径。扩展该技术以访问转录反应的空间组织将使能够生成揭示细菌物种及其功能的空间梯度的图。这些未来的应用将真正改变我们对复杂菌群和生命至关重要的空间多样性的理解。

HiPR-FISH 机器学习算法空间距离读出序列条形码

结直肠癌

复旦大学团队：口腔菌群失调作为生物标志物检测大肠癌

口腔微生物可能在结直肠癌的发生中起重要作用。来自复旦大学的马延磊、蔡国响、李心翔与团队在Theranostics发表最新研究，对比结直肠癌（CRC）患者、结直肠腺瘤（CRA）患者和健康志愿者的口腔微生物群，鉴定出口腔微生物标志物，可区分出结直肠肿瘤组和健康对照组。这项研究表明口腔微生物群失调与结直肠癌之间存在潜在的联系。

结直肠癌 colorectal cancers colorectal adenomas Oral microbiome 16S rRNA

多酚

多酚与肠道菌群互作，或有抗结肠炎/癌的潜力（综述）

在动物实验及部分人体研究中，膳食中的多酚可抑制结肠炎及结直肠癌的发生发展。Advances in Nutrition上发表的一篇综述文章，详细总结了多酚通过与肠道菌群互作（包括改善肠道菌群的组成与功能，被菌群代谢为有益代谢产物等方式），抑制结肠炎及结肠炎相关结直肠癌的潜在机制。

多酚 Polyphenol Colitis colitis-associated colorectal cancer chemoprevention

微生物组组成

下呼吸道菌群组成与不同肺病的关系

慢性过敏性肺炎（CHP）是一种反复暴露于吸入性抗原并对其过敏后出现的疾病。研究表明，肺部微生物与呼吸系统疾病有关。但迄今为止，还没有关于CHP患者肺部微生物群落组成的研究。发表在American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine上的一项研究比较了CHP患者和特发性肺纤维化（IPF）患者的下呼吸道的微生物群落组成，表明肺部微生物群落失调或与纤维性肺病有关。

微生物组组成呼吸道疾病 16s Fibrosis lung microbiota

遗传多样性

Cell子刊：人源毛螺菌科细菌的物种间和物种内多样性

毛螺菌科细菌是人肠道中含量丰富的专性厌氧菌，通过产生短链脂肪酸、参与胆汁酸代谢、促进对肠道病原体的定植抵抗，影响宿主健康。然而，目前对于它们遗传多样性的认识仍然不足。发表在Cell Host and Microbe上的一项研究，对分离自人源粪便的273株毛螺菌科细菌进行基因组比较分析，揭示了其物种间和物种内的遗传多样性，这些多样性可能影响一个分离菌株影响宿主健康的能力。这些特定功能的鉴定可以促进益生菌群的发展，从而驱动和/或恢复体内微生物功能。

遗传多样性肠道细菌 Microbiome microbiota Symbiotic bacteria

肠道菌群

微生物组学研究难重复？可能是你的提取方法不对（综述）

最近的技术发展使得人类微生物组的研究以前所未有的速度进行。然而，方法上的差异可能对获得的结果产生相当大的影响，这可能是微生物组学研究实验难以重复的重要原因。发表在《Cardiovascular Research》上的一项研究比较了不同的粪便收集和DNA提取方法对肠道菌群特征的影响。结果显示，DNA提取方法对观察到的肠道菌群组成和多样性的影响最大，使用不同的提取方法获取的结果可能会得出相反的结论，而粪便收集方法的影响则非常小。因此，在进行任何宏基因组比较分析时要谨慎，尤其是要确保DNA提取方法保持不变，以获得可靠结果。

肠道菌群 16S rRNA 多样性分析研究方法与技术 DNA提取方法

阿特金斯式饮食

高碳水化合物饮食预防小鼠艰难梭菌感染

肠道菌群失衡易导致艰难梭菌感染（CDI）。此外，艰难梭菌的成功感染亦需要孢子萌发、生长、毒素合成等受某些物质如氨基酸、胆盐、短链脂肪酸等调节的生理过程。目前关于饮食如何影响CDI的研究结果并不一致。发表在mSystems的研究比较了不同饮食方式（高脂肪高蛋白饮食、高脂肪低蛋白饮食、高碳水化合物饮食及小鼠实验室标准饮食）对CDI小鼠症状和存活率以及肠道菌群影响，表明高脂高蛋白的阿特金斯饮食法显著加深小鼠CDI症状，而高碳水化合物饮食则可预防CDI。该研究为通过饮食干预治疗CDI提供了理论指导。

阿特金斯式饮食艰难梭菌感染肠道菌群微生物多样性 16S rRNA

肠道致病菌感染

Nature子刊：祸不单行！腹泻可导致艰难梭菌感染

艰难梭菌感染（CDI）是全球住院患者腹泻的主要原因。尽管针对CDI的治疗和预防（如粪菌移植和使用抗生素）已初见成效，但对艰难梭菌定植的机制和及其发展进程并不十分清楚。《Nature Microbiology》上的一项研究表明，腹泻可导致艰难梭菌在患者肠道内定植并大量繁殖，治愈后则成为无症状的病菌携带者。该研究确定了影响艰难梭菌定植的历史事件及其在宿主体内随时间变化的数量动态，指出在胃肠道紊乱后针对此时期阻断艰难梭菌传播的重要性。

肠道致病菌感染艰难梭菌感染腹泻细菌定植 16S rRNA

子宫内膜菌群

妊娠期子宫内膜菌群或有大作用

本研究报告了仅一例个体，前后两次子宫内膜菌群的采样和测序比较结果。两次的妊娠结局分别为自发流产和活产。而孕早期的宫内菌群也显示出巨大的差异。该研究亟需更大的样本量进行验证。或许子宫内膜菌群结构是不良妊娠结局的敏感预测指标。

子宫内膜菌群 16S rRNA endometrial microbiota Lactobacillus crispatus Lactobacillus iners

睡眠

睡眠片段化对大鼠肠道菌群及肠道形态的影响

睡眠片段化可能导致代谢紊乱，但背后的机制尚未明确。Gut Microbes上发表的一项最新研究，分析了急性及慢性睡眠片段化对大鼠的影响，发现急性及慢性睡眠片段化均可导致肠道菌群失调，而慢性睡眠片段化可对大鼠肠道不同区域的形态产生不同的影响。

睡眠 sleep fragmentation sleep disturbances Gut microbiota intestinal permeability

T2D

肠道菌群在2型糖尿病发病机制中的作用（系统综述）

鉴于诸多肠道菌群和T2D研究结果混乱的现状，EBioMedicine的这篇综述总结归纳了结果重复性高的结论，并提出了对未来研究的几点期望：1）根据临床表现和遗传背景等细分T2D患者进行细分；2）发展采集除粪样之外的非侵入性方法搜集如肠容物的样本；3）关注个人菌群；4）从功能角度细分菌群；5）关注药物-菌群互作。编者希望这篇综述关于未来肠道菌群研究方向的探讨可以对相关研究人员有所启发！

T2D 肠道菌群 type 2 diabetes microbiota 16S rRNA

肠-皮肤轴

紫外线可调节人肠道菌群组成，促进维生素D合成

肠道菌群在人类健康中扮演着越来越重要的角色。因此，许多研究集中在影响其微生物结构和功能的因素上，如饮食、年龄、性别、生活阶段、行为、种族、疾病等，并发现了它们之间强有力的联系。然而，关于微生物组影响因素的某些方面仍有待于探索。发表在《Frontiers in Microbiology》上的一项研究显示，皮肤暴露在窄波紫外线下可调节维生素D缺乏人群的肠道菌群，并促进维生素D的前体25-羟基维生素D合成。该研究表明，与阳光照射有关的人类生活方式应被视为调节肠道菌群的一种因素，指出了一种新的健康和疾病相关的皮肤-肠轴的存在。

肠-皮肤轴 16s UVB light diversity Microbiome

环境污染物

尿液铅浓度影响肠道菌群多样性及组成

铅是一种常见环境污染物，铅暴露可能影响肠道菌群组成。Environment International上发表的一项横断面研究结果，在近700名成年受试者中发现，尿液中的铅浓度与肠道菌群的多样性及组成显著相关。

环境污染物 Heavy metals Lead Microbiome microbiota

哮喘

鼻腔菌群与哮喘儿童症状的关联

Journal of Allergy and Clinical Immunology上发表的一项最新研究，发现哮喘儿童的鼻腔菌群有着不同的组成模式，且鼻腔菌群的组成与哮喘恶化、鼻病毒感染的风险相关。

哮喘 16S rRNA airway Asthma Exacerbation

儿童哮喘

儿童哮喘与鼻腔菌群间存在关联

本研究通过对哮喘儿童鼻腔菌群的测序分析，并将其菌群根据主导菌分为6类，每一类菌群的与哮喘的关联并不一致。并通过体外细胞实验，证明了莫拉克斯菌对上皮细胞的损伤作用。

儿童哮喘 16S rRNA airway Asthma Exacerbation

孕期肠道菌群

孕妈妈肠道菌群改变或与激素有关

孕期肠道菌群将会发生改变，但其中的机制仍不明确。本研究通过人群研究、动物实验以及体外实验，证实肠道菌群的改变与体内黄体酮激素的增加有关。鉴于大量研究提示，肠道菌群改变与不良妊娠结局的关联，未来肠道菌群在妊娠期疾病风险评估及疾病预防领域的作用将颇具潜力。

孕期肠道菌群 16S rRNA Bifidobacterium Gut microbiota Microbiome

胃部菌群

幽门螺杆菌阳性及阴性胃炎患者的胃部菌群差异

胃部菌群 Helicobacter pylori non-Helicobacter pylori gastritis microbiota

动物肠道菌群

宁波大学潘道东：热应激下鸭肠道菌群变化与其生长指标相关

来自宁波大学潘道东团队在《Frontiers in Microbiology》上发表的一项最新研究，发现在热应激下，鸭肠道菌群及肠道形态发生变化，菌群的变化与鸭的生长指标及部分代谢指标相关。该结果对于研究菌群-宿主互作具有参考价值。

动物肠道菌群 Gut microbiota Heat stress Intestinal injury Antioxidant capacity

环境菌群

国际空间站中的细菌及真菌群落

环境菌群 16S rRNA Built microbiome Environmental surface ITS

炎症性疾病

靶向肠道菌群治疗炎症性疾病（综述）

IBD、多发性硬化等系统性炎症性疾病的发病机制与肠道菌群失调相关。Pharmacology and Therapeutics上发表的一篇综述文章，详细介绍了肠道菌群在各类炎症性疾病的发病及进展中发挥的重要作用，并讨论了靶向肠道菌群以治疗炎症性疾病的潜能。

炎症性疾病 16S rRNA Gut microbiota 炎症性疾病粪菌移植

海绵

Nature子刊：海绵共生微生物群落结构

海绵作为最原始的一类多细胞动物，其蕴藏的丰富的天然活性产物使其成为重要的海洋生物资源；另一方面海绵体内存在高丰度且多样性的微生物群落，是共生生命演化研究的关注对象之一。尽管在海绵共生微生物宏基因组学以及关键共生菌基因组学方面已经开展了一些研究，相对于海绵丰富多样的共生微生物类群而言，目前在宏基因组尤其是基因组水平上对海绵共生菌的认知仍旧非常有限。Nature Communications近期发表的本研究，对全球海洋海绵-微生物网络进行结构和功能的模块化研究，表明非生物因素可影响海绵微生物群的结构，而生物间相互作用则驱动更密切相关的“核心”微生物的组装，这些“核心”微生物群落具有一些共同的核心功能特征。该研究对于揭示共生作用推动的生命演化过程和内在动力具有重要意义。

海绵微生物组网络 16S rRNA 模块

寄生虫-菌群互作

肠道菌群或可用于诊断斑马鱼的寄生虫感染

寄生虫-菌群互作 Intestine Microbiome Nematode Parasitism

人群肠道菌群结构

非洲农村地区人群的肠道菌群结构

Genome Biology上发表的一项最新研究，对博茨瓦纳和坦桑尼亚的农村地区人群的肠道菌群结构进行了分析，并与工业化地区人群进行了对比。

人群肠道菌群结构 adaptation Agropastoralists Diet Genetics

鼻腔

对鼻腔微生物组的新见解

扩展的人类口腔微生物组数据库（eHOMD）是一个综合的微生物组数据库，提供与现有基因组相关的16S rRNA基因参考序列，将菌群分配给呼吸消化道不同部位，包括鼻道，鼻窦，咽喉，食道和口腔。本文揭示了关于鼻腔菌群的四个关键见解。这些见解突出了鼻腔微生物组作为研究种间相互作用和微生物组功能的模型系统的优势。

鼻腔呼吸道 16S rRNA

结直肠癌

低收入美国黑人中口腔菌群与结直肠癌风险的关联

International Journal of Cancer上发表的一项病例-对照研究，对比了低收入美国黑人中的结直肠癌患者及健康人的口腔菌群，鉴定出了与结直肠癌风险相关的口腔细菌分类群。

结直肠癌 16S rRNA colorectal cancer Oral microbiome 结直肠癌

哮喘

哮喘患儿的疾病表型与鼻腔菌群相关

可根据临床表现将哮喘分为不同类型。Microbiome上发表的一项最新研究发现，在儿童及青少年哮喘患者中，可根据疾病表型将患者分为3类。而疾病表型不同的患者，其鼻腔菌群的多样性、群落组成及结构也存在显著差异，提示鼻腔菌群可与临床信息整合，作为哮喘分类的生物标志物。

哮喘 16S rRNA Asthma Microbiome Nose

疫苗应答

肠道病毒感染影响婴儿对口服脊髓灰质炎病毒疫苗的应答

Journal of Infectious Diseases上发表的一项最新研究，在接种口服脊髓灰质炎病毒疫苗的700多名印度婴儿中发现，邻近接种期的肠道病毒感染（非脊髓灰质炎病毒），可显著抑制婴儿在接种后的疫苗应答。

疫苗应答 Non-polio enteroviruses bacterial microbiota 16S rRNA OPV