今天是第2163期日?qǐng)?bào)。

Cell子刊：菌群+飲食沒“管好”，升脯氨酸致抑郁

Cell Metabolism[IF:27.287]

① 飲食來源的脯氨酸（Pro）和血液中的Pro水平與抑郁程度呈正相關(guān)；② 不同抑郁程度的患者腸道菌群的組成和功能不同，且腸道菌群會(huì)對(duì)循環(huán)Pro水平產(chǎn)生影響；③ 腦鐵沉積以及多個(gè)與rich-hub相關(guān)的腦部區(qū)域與抑郁程度或Pro水平相關(guān)；④ 隊(duì)列數(shù)據(jù)和小鼠實(shí)驗(yàn)表明，編碼Pro和GABA轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的基因與抑郁癥相關(guān)；⑤ 果蠅實(shí)驗(yàn)表明，神經(jīng)元中Pro和GABA轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的低表達(dá)可抵抗機(jī)械應(yīng)激誘導(dǎo)的抑郁狀態(tài)；⑥ 給果蠅單一定植GABA高效生產(chǎn)者植物乳桿菌可抵抗抑郁狀態(tài)。

Microbiota alterations in proline metabolism impact depression
05-03, doi: 10.1016/j.cmet.2022.04.001

【主編評(píng)語】抑郁癥是一種常見的精神障礙，影響了全球超過3億人。近年來的研究表明，抑郁癥患者的腸道菌群與健康人顯著不同。這項(xiàng)來自于西班牙José Manuel Fernández-Real和Rafael Maldonado團(tuán)隊(duì)的研究利用3個(gè)隊(duì)列的數(shù)據(jù)，結(jié)合多組學(xué)分析手段以及小鼠和果蠅實(shí)驗(yàn)，深入探究了微生物組與抑郁癥的關(guān)系，揭示了依賴于微生物組的脯氨酸代謝變化對(duì)抑郁癥的影響，強(qiáng)調(diào)了脯氨酸-谷氨酸-GABA-微生物組互作在抑郁癥中的重要性。同時(shí)，該研究還提示我們減少飲食來源的脯氨酸和促進(jìn)產(chǎn)GABA的腸菌或可有效改善抑郁情況。該研究的工作量和數(shù)據(jù)量非常大，值得大家仔細(xì)閱讀原文。（@元?dú)馍倥?17(???)）

福建農(nóng)林大學(xué)Science發(fā)文：蜜蜂腦部瞬時(shí)激活的多巴胺信號(hào)調(diào)控食物欲望

Science[IF:47.728]

① 當(dāng)蜜蜂離開食物源并開始跳舞傳遞食物源信息時(shí)和剛到飼喂器時(shí)，對(duì)食物的期望會(huì)增加蜜蜂大腦中的多巴胺水平；② 多巴胺能信號(hào)的藥理學(xué)阻斷，降低了蜜蜂采集頻率，增加了在蜂巢中的停留時(shí)間，從而增加了連續(xù)采集往返時(shí)間，表明多巴胺受體拮抗劑（fluphenazine）對(duì)采集欲望產(chǎn)生了負(fù)面影響；③ 多巴胺而非5-羥色胺，會(huì)影響蜜蜂對(duì)蔗糖溶液的反應(yīng)以及嗅覺相關(guān)的食欲和學(xué)習(xí)。

Food wanting is mediated by transient activation of dopaminergic signaling in the honey bee brain
04-28, doi: 10.1126/science.abn9920

【主編評(píng)語】哺乳動(dòng)物中，期望（Wanting）的產(chǎn)生受到中腦邊緣多巴胺神經(jīng)通路調(diào)控，但在昆蟲中是否存在類似的期望系統(tǒng)尚不清楚。最近，由福建農(nóng)林大學(xué)蘇松坤研究員團(tuán)隊(duì)牽頭，并聯(lián)合法國圖盧茲大學(xué)Martin Giurfa教授團(tuán)隊(duì)，在Science發(fā)表了最新相關(guān)研究成果，針對(duì)兩個(gè)科學(xué)問題進(jìn)行了系統(tǒng)研究：采集蜂前往優(yōu)質(zhì)食物源的途中是否受欲望系統(tǒng)(Wanting system）驅(qū)動(dòng)？采集蜂在擺尾舞過程中是否通過回憶起優(yōu)質(zhì)食物源進(jìn)而激活欲望系統(tǒng)？結(jié)果發(fā)現(xiàn)，無論在前往食物源途中還是在搖擺舞中，由于食欲增加和對(duì)食物來源的回憶，一個(gè)依賴多巴胺的期望系統(tǒng)會(huì)在蜜蜂大腦中被暫時(shí)激活，表明昆蟲與哺乳動(dòng)物有類似的由積極愉悅刺激產(chǎn)生期望的神經(jīng)機(jī)制。（@NL）

Nature：對(duì)“食物”的趨化作用塑造了海洋菌群的微觀組織

Nature[IF:49.962]

① 利用微流控平臺(tái)量化海洋原核生物對(duì)“食物”的行為反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)其對(duì)浮游植物來源的溶解有機(jī)物（DOM）具有顯著趨化作用；② 不同浮游植物來源的不同DOM組分吸引著系統(tǒng)發(fā)育以及功能不同的海洋菌群；③ 在功能上，這些菌群在運(yùn)輸、代謝浮游植物來源的化合物以及共生（包括苷酸、維生素B和生長促進(jìn)激素的合成）等方面明顯富集；④ 海洋菌群的趨化作用受特定化學(xué)引誘劑的“引誘”，并對(duì)生物地球化學(xué)轉(zhuǎn)化、海洋食物網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)至關(guān)重要。

Chemotaxis shapes the microscale organization of the ocean’s microbiome
04-20, doi: 10.1038/s41586-022-04614-3

【主編評(píng)語】浮游海洋微生物積極尋找和利用微尺度化學(xué)熱點(diǎn)的能力已被廣泛理論化，以影響海洋-盆地尺度的生物地球化學(xué), 但從未在天然菌群中進(jìn)行過全面的原位檢查。本研究，作者使用一個(gè)基于現(xiàn)場的微流控平臺(tái)來量化海洋細(xì)菌和古生菌的行為反應(yīng)，經(jīng)過幾個(gè)月，在多個(gè)部署的沿海現(xiàn)場站點(diǎn)，作者觀察到對(duì)浮游植物衍生的溶解有機(jī)物 (DOM) 微尺度熱點(diǎn)的顯著趨化性。研究結(jié)果表明，天然原核微生物組合的游動(dòng)行為受特定化學(xué)引誘劑的控制，這決定了重要的生物地球化學(xué)轉(zhuǎn)化過程和構(gòu)成海洋食物網(wǎng)基礎(chǔ)的生態(tài)相互作用的建立。（@劉永鑫-中科院-宏基因組）

復(fù)旦大學(xué)Nature子刊：基于孿生神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高效宏基因分箱新工具SemiBin

Nature Communications[IF:14.919]

① SemiBin是一種基于深度學(xué)習(xí)的半監(jiān)督宏基因組分箱工具，支持單樣本組裝結(jié)果、多樣本混拼（co-assembly）結(jié)果和多樣本信息聚合三種模式；② SemiBin在模擬和真實(shí)數(shù)據(jù)集中分箱性能均顯著優(yōu)于現(xiàn)有工具（如常用分箱軟件Metabat2、Maxbin2、SolidBin及VAMB）；③ SemiBin可以從人類和犬腸道樣本中發(fā)現(xiàn)普通擬桿菌菌株間的差異；④ 使用SemiBin時(shí)，推薦選擇與輸入樣本處于同一生境的樣本所建立的學(xué)習(xí)模型。

A deep siamese neural network improves metagenome-assembled genomes in microbiome datasets across different environments
04-28, doi: 10.1038/s41467-022-29843-y

【主編評(píng)語】近年來，通過分箱技術(shù)從宏基因組樣本中可恢復(fù)宏基因組組裝基因組（MAGs），這極大地?cái)U(kuò)展了人類和動(dòng)物腸道參考基因組。近日，復(fù)旦大學(xué)類腦智能科學(xué)與技術(shù)研究院路易斯·佩德羅·科埃略（Luis Pedro Coelho）和趙興明及團(tuán)隊(duì)在Nature Communications發(fā)表研究，他們開發(fā)了一種基于孿生神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高效宏基因分箱新工具-SemiBin（https://github.com/BigDataBiology/SemiBin_benchmark），發(fā)現(xiàn)在模擬和真實(shí)數(shù)據(jù)集中，SemiBin的分箱性能顯著優(yōu)于Metabat2、Maxbin2和VAMB等現(xiàn)有工具?？傊?，SemiBin的開發(fā)為從宏基因組數(shù)據(jù)中恢復(fù)高質(zhì)量基因組提供新的方法和見解。（@九卿臣）

IBS患者具有怎樣的微生物組和代謝組特征？

Gut Microbes[IF:10.245]

① 微生物組和代謝組聯(lián)合使用，可更高精度地區(qū)分健康人和腸易激綜合征患者（IBS），但不能區(qū)分經(jīng)典的、基于糞便模式的IBS亞型；② 鑒別IBS亞型需進(jìn)行微生物組和代謝組聚類分析，涉及心理應(yīng)激、血漿5-羥色胺及其代謝物水平、腹部手術(shù)史、飲食熱量攝入和IBS診斷后的時(shí)間等因素；③ 代謝反應(yīng)網(wǎng)與微生物組信息結(jié)合，揭示了宿主和微生物之間的相互作用；④ 本研究揭示了IBS發(fā)病機(jī)制中的微生物群-腸-腦軸之間的關(guān)系，為深入了解IBS發(fā)病機(jī)制提供基礎(chǔ)。

Integrated fecal microbiome-metabolome signatures reflect stress and serotonin metabolism in irritable bowel syndrome
04-21, doi: 10.1080/19490976.2022.2063016

【主編評(píng)語】Gut Microbes發(fā)表的研究，納入142名IBS患者和120名健康對(duì)照，使用宏基因組測序（MGS）對(duì)腸道微生物群組成及其代謝能力進(jìn)行了分析，并使用質(zhì)子核磁共振（1H-NMR）光譜對(duì)腸道微生物群的代謝物進(jìn)行了分析，確定了IBS的糞便微生物-代謝組特征，這些特征與5-羥色胺代謝的改變和與消化道癥狀有關(guān)的不利的應(yīng)激反應(yīng)有關(guān)。與微生物組信息相結(jié)合的代謝反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)顯示了宿主-微生物組相互作用的途徑。這些結(jié)果支持微生物群-腸道-大腦在IBS的發(fā)病機(jī)制中的聯(lián)系。（@NL）

蘭州大學(xué)：尚無證據(jù)表明益生菌可預(yù)防先天性巨結(jié)腸相關(guān)小腸結(jié)腸炎

Cochrane Database of Systematic Reviews[IF:9.266]

① 納入2項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)（共包含122名受試者）進(jìn)行薈萃分析，總結(jié)益生菌用于預(yù)防先天性巨結(jié)腸相關(guān)小腸結(jié)腸炎（HAEC）的效果；② 其中一項(xiàng)研究未報(bào)道嚴(yán)重不良事件，另一項(xiàng)研究未對(duì)嚴(yán)重不良事件進(jìn)行分析；③ 低確定性的證據(jù)表明，相比于安慰劑，益生菌對(duì)I級(jí)HAEC兒童的疾病嚴(yán)重程度幾乎無影響；④ 極低確定性的證據(jù)表明，益生菌對(duì)II級(jí)HAEC兒童的疾病嚴(yán)重程度的影響無法確認(rèn)；⑤ 低確定性的證據(jù)表明，益生菌對(duì)III級(jí)HAEC兒童的疾病嚴(yán)重程度幾乎無影響。

Probiotics for the prevention of Hirschsprung‐associated enterocolitis
04-26, doi: 10.1002/14651858.CD013714.pub2

【主編評(píng)語】蘭州大學(xué)馬彬團(tuán)隊(duì)近期在Cochrane Database of Systematic Reviews上發(fā)表的一項(xiàng)薈萃分析結(jié)果，對(duì)2項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)后發(fā)現(xiàn)，尚無足夠的證據(jù)來評(píng)估益生菌用于預(yù)防先天性巨結(jié)腸相關(guān)小腸結(jié)腸炎的安全性及療效。（@aluba）

北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院：繪制不同胃腸道部位的菌群圖譜

Microbiology spectrum[IF:7.171]

① 40名河南林州接受上消化道癌癥篩查的參與者，收集唾液、食管拭子、賁門、非賁門活檢、胃液和糞便樣本；② 擴(kuò)增子序列變異（ASV）從唾液到食管拭子、賁門、非賁門活檢和胃液標(biāo)本逐漸減少，然后從胃液到糞便標(biāo)本逐漸增加；③ 每個(gè)GI位點(diǎn)都有獨(dú)特的菌群特征，與相鄰位點(diǎn)的菌群特征重疊；④ 與幽門螺桿菌陰性參與者相比，陽性參與者在賁門和非賁門標(biāo)本的ASV和香農(nóng)指數(shù)降低；⑤ 胃pH值和幽門螺桿菌感染對(duì)胃液菌群多樣性和組成具有相似的加性效應(yīng)。

Microbial Diversity and Composition in Six Different Gastrointestinal Sites among Participants Undergoing Upper Gastrointestinal Endoscopy in Henan, China
04-25, doi: 10.1128/spectrum.00645-21

【主編評(píng)語】中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院的魏文強(qiáng)團(tuán)隊(duì)在Microbiology spectrum發(fā)表文章，對(duì)不同胃腸道（GI）部位的菌群進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)不同GI部位都有獨(dú)特的菌群特征，且這些特征與相鄰位點(diǎn)具有重疊性。文章詳細(xì)描述了胃腸道菌群圖譜，為進(jìn)一步的菌群研究提供了基線信息，包括病因、初步篩查、治療、結(jié)果和保健產(chǎn)品。（@章臺(tái)柳）

國內(nèi)團(tuán)隊(duì)：糞菌移植改善小鼠的脊髓損傷

Microbiology spectrum[IF:7.171]

① 在脊髓損傷小鼠模型中，移植健康小鼠的糞菌可顯著改善脊髓中的神經(jīng)元存活及白質(zhì)保留；② 另外，糞菌移植可減少脊髓損傷小鼠的脊髓缺血，并改善血管修復(fù)及周皮細(xì)胞覆蓋率；③ 同時(shí)，糞菌移植可在脊髓損傷小鼠的血脊髓屏障破壞中起到保護(hù)作用，并緩解神經(jīng)膠質(zhì)增生及神經(jīng)炎癥；④ 糞菌移植可逆轉(zhuǎn)脊髓損傷小鼠的神經(jīng)營養(yǎng)因子下調(diào)，并改變菌群代謝譜，包括β-丙氨酸的增加；⑤ 補(bǔ)充β-丙氨酸可抑制血脊髓屏障破壞，并促進(jìn)體重增加及神經(jīng)元存活。

Fecal Microbiota Transplantation Exerts Neuroprotective Effects in a Mouse Spinal Cord Injury Model by Modulating the Microenvironment at the Lesion Site
04-25, doi: 10.1128/spectrum.00177-22

【主編評(píng)語】脊髓損傷后，病變部位微環(huán)境中的炎癥應(yīng)答、細(xì)胞毒性碎片等抑制了組織再生及功能恢復(fù)。首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院的陳志國團(tuán)隊(duì)與中國康復(fù)研究中心的于艷團(tuán)隊(duì)在Microbiology spectrum上發(fā)表的一項(xiàng)最新研究結(jié)果，發(fā)現(xiàn)在脊髓損傷小鼠中，糞菌移植可抑制血脊髓屏障受損，減少神經(jīng)炎癥，上調(diào)神經(jīng)營養(yǎng)因子，緩解脊髓缺血，改善血管修復(fù)，并促進(jìn)神經(jīng)元存活，這些作用可能是由糞菌移植導(dǎo)致的β-丙氨酸增加所介導(dǎo)的。（@aluba）

iMeta：南醫(yī)大陳連民等綜述從基因組功能學(xué)角度揭示腸菌對(duì)復(fù)雜疾病的潛在影響

iMeta[IF:N/A]

① 腸道菌群對(duì)宿主的影響主要是通過微生物毒力因子、代謝分子以及與藥物的雙向互作來介導(dǎo)的；② 本文歸納了腸道菌群在人類健康和疾病中的潛在功能，并總結(jié)了相關(guān)的分子機(jī)制；③ 概述了相關(guān)的生物信息學(xué)工具，可以用于解碼微生物基因組的功能，研究人員可以根據(jù)其特定目的去使用它們；④ 介紹了培養(yǎng)組學(xué)、基因組編輯、多組學(xué)技術(shù)以及功能驗(yàn)證新模型的重要性，并闡述了通過調(diào)節(jié)腸道菌群來改善人類健康的可能性。

Decoding microbial genomes to understand their functional roles in human complex diseases
03-29, doi: 10.1002/imt2.14

【主編評(píng)語】該綜述系統(tǒng)總結(jié)了微生物在人類復(fù)雜疾病中的潛在功能機(jī)制并介紹了用于解析微生物基因組的常用工具。同時(shí)也介紹了領(lǐng)域內(nèi)用以驗(yàn)證微生物潛在功能的前沿技術(shù)，幫助我們更好理解微生物在人類復(fù)雜疾病中的作用，推動(dòng)基于腸菌的精準(zhǔn)醫(yī)療發(fā)展。（@劉永鑫-中科院-宏基因組）