美格导读|最新肠道微生物领域研究进展
本期美格导读为大家播报近期肠道微生物领域重要期刊的最新研究成果，研究内容涉及古代人类肠道微生物组重建、肠菌调节果蝇攻击性的机制、肠道微生物相关分类学、肠菌与肥胖的关系、微生物组横向基因转移率等领域。
Nature
标题：Reconstruction of ancient microbial genomes from the human gut
译名：从人类肠道中重建古代微生物基因组
作者：Marsha C. Wibowo 等
时间：2021.5.12
影响因子：42.778
工业人群中肠道微生物多样性的丧失与慢性疾病有关，这凸显了研究人类祖先肠道微生物群的重要性。此研究对古粪便中的微生物基因组进行了大规模的从头组装。研究者从美国西南部和墨西哥8个保存完好的人类古粪便样本中重建了498个中等和高质量的微生物基因组。在181个基因组中，存在最有力的证据表明它们来自远古和人类肠道，其中39%为未被描述过的物种级基因组。古粪便样本的功能图谱显示，抗生素耐药性和粘蛋白降解基因的丰度明显较低，与工业肠道微生物组相关的可移动遗传元素富集。该研究有助于从古代微生物群中发现和鉴定以前未描述过的肠道微生物，并通过古粪便基因组重建来研究人类肠道微生物群的进化史。
推荐语：该研究显示了人类肠道微生物组在过去2000年中发生了显著变化，这些变化反应了工业化前饮食和现代饮食之间的差异。此外，抗生素耐药基因的差异变化，或有助于解释肠道微生物组构成与健康、疾病之间的关系。
Nature Communications
标题：Gut microbiome modulates Drosophila aggression through octopamine signaling
译名：肠道微生物组通过章鱼胺信号传递调节果蝇的攻击性
作者：Yicong Jia 等
时间：2021.5.11
影响因子：12.121
肠道微生物深刻地影响着宿主生理和行为的诸多方面。文献报道了肠道微生物调节果蝇的攻击行为。研究发现，无菌雄性的雄性间攻击行为明显减少，在与雌性交配时，尽管无菌雄性表现出正常的运动水平和求偶行为，但它们的竞争力与野生型是无法相比的。研究还发现在成年雄果蝇中，微生物组与饮食相互作用于章鱼胺的适当表达和表现攻击性的关键发育时期。这些发现为研究肠道微生物在发育过程中如何通过与饮食的相互作用调节特定宿主行为提供了更深刻的见解。
推荐语：此项研究使用产生的无菌（GF）蝇调查了包括攻击在内的一系列行为，揭示了肠道微生物组在关键的发育时期与饮食相互作用，并促进了OA的生物合成和攻击性。该文章还证明了共生微生物组和饮食在塑造攻击性行为方面的关键作用，并为进一步研究以果蝇为模型的肠脑相互作用提供了强有力的范例。
Nature Communications
标题：Taxonomic signatures of cause-specific mortality risk in human gut microbiome
译名：人类肠道微生物组中特定原因致死风险的分类学特征
作者：Aaro Salosensaari 等
时间：2021.5.11
影响因子：12.121
粪便的收集和测序技术的发展使标准化和非侵入性肠道微生物组谱分析成为可能。该项研究揭示了芬兰一个表型良好且具有代表性的人群队列(n = 7211)中肠道微生物组变异与死亡率之间的长期关联。尽管取得了目前的进展，但由于缺乏足够大的、全面的、具有代表性的受试人群队列，微生物组组成与健康之间的预期关联仍未十分明确。
推荐语：该文章的研究结果扩展了以往的横断面研究，揭示了肠道微生物相关的分类学，证实了功能微生物组特征与普通人群的死亡风险具有相关性，有助于为研究人类肠道微生物组组成、事件结果和健康状况之间的长期相关性奠定基础。
Microbiome
标题：Diet, obesity, and the gut microbiome as determinants modulating metabolic outcomes in a non-human primate model
译名：非人类灵长类动物模型中饮食、肥胖和肠道微生物是调节代谢结果的决定因素
作者：Tiffany M. Newman 等
时间：2021.5.9
影响因子：11.607
这项研究的目的是加深对成年雌性非人灵长类动物(NHPs)饮食、肥胖和肠道微生物之间复杂相互作用的了解。研究对象食用西方(n=15)或地中海(n=14)的饮食，这些饮食设计代表了31个月的人类饮食模式。利用CT检测体成分，收集粪便样本，并进行宏基因组测序。
推荐语：该文章使用了宏基因组测序的研究方法，阐释了饮食模式对肠道菌群物种的影响因身体肥胖程度而有所不同。此外，不论饮食习惯如何，某些肠道菌群数量都与血浆皮质醇的代谢水平相关。
Cell
标题：Elevated rates of horizontal gene transfer in the industrialized human microbiome
译名：工业化的人类微生物组横向基因转移率升高
作者：Mathieu Groussin 等
时间：2021.3.31
影响因子：38.637
工业化影响了人类肠道生态系统，导致微生物组组成和多样性的改变。细菌基因组是否也能适应其宿主群体的工业化仍有很大的探索空间。文章研究了横向基因转移(HGT)的速率和目标在不同工业化范围内的15个人类种群的数千株细菌中差异的程度，发现在最近几代宿主中，HGT在微生物群中积累且在个体中发生的频率很高。与人类种群对比发现，工业化的生活方式与高HGT率相关，HGT的功能与宿主的工业化水平相关。研究结果表明，肠道细菌在宿主生活方式的基础上不断获得新的功能，HGT的高发生率将可能是人类历史上与工业化有关的近代研究进展。
推荐语：该研究表明了HGT模式可用于识别每个个体内起作用的选择性力，从而获得对这些事件的更机械的理解。文章还揭示了全基因组测序数据可以以流行的方法（例如16S扩增子和宏基因组测序）无法实现的精度提供有关单个微生物组功能的信息。