王军+宋默识Nature子刊:二代+三代测序,深挖人类肠道菌群

Nature Communications [IF:17.694]
① 建立基于ONT(长读长)和Illumina(短读长)测序数据的混合组装和分析流程,提高了肠道菌群的宏基因组组装质量和鉴定肠菌基因结构变异(SVs)的能力;② 用该方法分析上百名健康人肠道菌群,发现大量SVs(例如大的插入和倒位);③ SVs在不同个体间存在差异,而在个体内保持稳定,可作为个体肠道菌群的“指纹”;④ SVs塑造了菌种内的菌株水平功能差异,影响细菌丰度与代谢物和宿主表型的关联;⑤ 鉴定出多样化的原噬菌体和CRISPR间隔序列。
【主编推荐语】中科院微生物所王军团队和中科院动物所宋默识团队合作,在Nature Communications发表文章,报道了一种新方法,结合短读长的二代测序(Illumina)和长读长的三代测序(纳米孔)数据进行宏基因组分析,深入挖掘了人类肠道微生物组的基因结构变异、原噬菌体和CRISPR间隔元件,在菌株水平上揭示了肠菌功能差异以及与宿主代谢组和表型的关系。(@mildbreeze)
Short- and long-read metagenomics expand individualized structural variations in gut microbiomes
2022-06-08, doi:10.1038/s41467-022-30857-9

Cell子刊:饮食不是人类代谢组个体差异的主要原因

Cell Host and Microbe [IF:31.316]
① 纳入21名健康受试者,进行7天同质化的美国平均饮食标准试验;② 7天同质化饮食减少了马尿酸在个体间的差异,但没有减少其它尿毒症溶质uMDMs(如苯乙酰葡萄糖胺PAG、对甲酚硫酸盐PCS和吲哚硫酸酯IS)及其他已鉴定代谢物在个体间的差异,;③ 同质化饮食降低了肠道菌群组成、功能和粪便代谢物的个体间差异;④ 宿主身份和年龄是MDMs个体间差异的主要因素,而不是饮食;⑤ 本研究帮助我们理解了饮食在调节特定代谢物生产方面的作用。
【主编推荐语】微生物组依赖性代谢物(MDMs)在个体之间差异很大,某些毒性MDMs积累会导致不良后果,例如尿毒症MDMs(uMDMs)、苯乙酰葡萄糖胺(PAG)、对甲酚硫酸盐(PCS)和吲哚硫酸酯(IS)在肾衰竭期间累积,并与不良预后相关。有针对性的饮食干预可能减少有毒MDM的产生;然而,目前尚不清楚饮食或肠道微生物群的个体差异是不是导致MDM差异的主要原因。Cell Host and Microbe近期发表的文章,发现同质化的饮食并不能减少MDMs的个体间差异,而宿主的身份和年龄才是MDMs差异的主要原因。或许需要饮食和肠道菌群的配合性改变才能控制毒性MDMs的积累。(@章台柳)
Impact of a 7-day homogeneous diet on interpersonal variation in human gut microbiomes and metabolomes
2022-05-27, doi:10.1016/j.chom.2022.05.003

肠道菌群或可介导小鼠结肠基因型-表型特征

Gut Microbes [IF:9.434]
① 在儿茶酚胺抑素基因敲除小鼠(CST-KO)和野生型小鼠(WT)之间,互相进行粪菌移植;② CST-KO小鼠来源粪便可诱导受体小鼠结肠生理特征变化,包括紧密连接受损,结肠纤维化的胶原蛋白面积增加;③ CST-KO的粪菌移植可诱导WT的肠道菌群紊乱,物种多样性和丰富度降低,短链脂肪酸代谢紊乱;④ 将WT小鼠粪便菌群移植到CST-KO中,可减少胶原纤维区域,恢复损伤的紧密连接,改善受体CST-KO小鼠的脂肪酸代谢。
【主编推荐语】肠道内分泌细胞产生的抗菌肽水平的破坏,如儿茶酚胺抑素(catestatin),与肠道微生物群的变化和肠道平衡的失衡有关。然而,肠道微生物群的变化是否在肠道平衡失调中具有因果作用,仍然难以确定。Gut Microbes近期发表的文章,在野生型小鼠和儿茶酚胺抑素基因敲除小鼠中进行了相互的粪便微生物移植,结果发现肠道菌群移植推动了缺少儿茶酚胺抑素的小鼠与野生型小鼠之间结肠基因型-表型特征的转移,表明肠道菌群可能在肠道炎症和代谢紊乱特征的发展中发挥因果作用,或可开发针对肠道菌群的策略用于治疗与儿茶酚胺抑素水平改变相关的疾病。(@NL)
Gut microbiota transplantation drives the adoptive transfer of colonic genotype-phenotype characteristics between mice lacking catestatin and their wild type counterparts
2022-05-29, doi:10.1080/19490976.2022.2081476
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