我想做病毒组相关的课题,病毒组研究的难点有哪些方面有谁知道吗?

Nature子刊:单一疗程的抗生素如何影响肠道菌群耐药性?

① 利用小鼠模型和纵向取样策略,研究单一疗程的广谱抗生素鸡尾酒处理后,肠道菌群获得抗生素抗性基因(ARG)的机制;② 抗生素处理导致大部分肠道细菌耗竭,而嗜黏蛋白阿克曼氏菌以及肠杆菌科、肠球菌科和乳杆菌科的成员则随时间推移获得抗性,并恢复丰度;③ 通过宏基因组组装基因组鉴定出菌群中的ARG,并追踪其在每个基因组中的起源,发现噬菌体和质粒等可移动遗传元件有助于ARG的传播,而整合子是介导抗生素抗性的关键因素。

【主编评语】抗生素耐药性(AMR)的出现和传播,是全人类共同面临的挑战。Nature Communications发表的这项研究表明,单一疗程的抗生素治疗会导致Akk菌等肠道细菌的耐药性,而整合子在介导这种耐药性方面起着关键作用。(@mildbreeze)

饮食与肠道菌群的抗生素耐药性有何关系?

① 纳入290名健康美国成人,研究饮食与肠道菌群抗生素耐药性的关系;② 氨基糖甙类抗生素的耐药基因(ARG)在肠道菌群中丰度最高、最普遍,氨基糖苷-O-磷酸转移酶(aph3-dprime)与膳食总热量和可溶性纤维摄入量呈负相关;③ 菌群ARG水平低的人群,其膳食纤维摄入量较高、动物蛋白摄入量较低,伴随着菌群中有更多的专性厌氧菌(尤其是梭菌科成员);④ 机器学习表明,较低的ARG水平与较高的食物种类多样性有关。

【主编评语】肠道菌群是抗生素耐药性的重要来源,饮食是塑造肠道菌群的一个有力方法,或能用于减少抗生素耐药性。然而,目前我们对饮食和菌群抗生素耐药性之间的关系仍所知甚少。mBio发表的这项研究发现,食用高纤维和低动物蛋白的多样化饮食的人,其肠道菌群有较少的抗生素耐药基因。这些数据表明,饮食可能是减少抗生素耐药负担的一个潜在方法。(@mildbreeze)

肠道菌群影响吃荤或吃素后的硫化氢产生

① 纳入12名健康受试者进行交叉试验,分别摄入植物性饮食或动物性饮食,每种饮食干预持续7天,中间间隔2周的清洗期,每周收集患者的粪便;② 摄入动物性饮食后的粪便硫化氢水平显著高于摄入植物性饮食后,但个体间差异较大,且有2名受试者在摄入植物性饮食后的粪便硫化氢水平更高;③ 选取上述2名受试者为“非应答者”,以及3名在摄入动物性饮食后粪便硫化氢水平显著升高的受试者为“应答者”,两组之间的粪便菌群组成存在显著差异。

【主编评语】硫化氢是结肠菌群发酵产生的一种毒性终产物,也是让放屁有臭味的一种物质,可能参与多种疾病的发病机制。Clinical Nutrition上发表的一项最新研究,在12名健康志愿者中进行交叉饮食干预,发现相比于植物性饮食,在摄入动物性饮食后,粪便硫化氢水平显著升高,但个体差异较大。进一步研究表明,受试者的肠道菌群组成显著影响了在摄入不同饮食后的硫化氢产生。(@aluba)

Nature子刊:肠道细菌如何抵御外源细菌入侵?

① 将含pCF10质粒的供体菌接种到已定植不含质粒受体菌的悉生小鼠肠道后,供体菌增殖且发生接合转移,形成稳定混合群落;② 相反,将受体菌接种到已定植供体菌的小鼠肠道后,受体菌和接合子数量显著降低;③ 质粒编码的聚集物质蛋白PrgB在上述过程中起关键作用;④ 最终群落组成受肠球菌染色体基因型、pCF10和PrgB共同影响,初始肠道菌群是决定因素;⑤ 接合转移依赖于细菌直接接触,并分别受染色体编码的信息素C和质粒编码的信息素I的诱导和抑制。

【主编评语】微生物群落通过抵抗病原入侵为宿主提供保护。宿主的共生菌群通常会阻止外源细菌定植,但这种保护机制尚不清楚。粪肠球菌质粒pCF10的接合转移功能由肽信息素诱导,可在小鼠肠道内有效转移。发表在Nature Communications上的一项研究发现,由粪肠球菌染色体编码的信息素C和pCF10质粒编码的信息素I分别通过诱导和抑制接合转移的发生,可增强含pCF10质粒的供体菌向已定植了不含质粒的受体菌的小鼠肠道的入侵以及已定植供体菌对受体菌入侵的抵抗力,并表明初始肠道菌群是主要的决定因素,为共生菌群如何抵抗外源细菌入侵提供了新的见解。(@EADGBE)

Cell子刊:T6SS可用于抑制肠道病原菌感染

① 鼠柠檬酸杆菌有两个功能性VI型分泌系统(T6SS),其表达受转录抑制子H-NS负调控;② 两个T6SS,特别是T6SS-1对于鼠柠檬酸杆菌在肠道的定植是必需的,且其有效定植依赖于肠道共生菌的存在,受肠道菌群组成的影响。③ 鼠柠檬酸杆菌利用T6SS-1清除鼠肠杆菌,大肠杆菌是其特异性靶点;④ VgrG1是鼠柠檬酸杆菌T6SS-1效应因子,其PT结构域与肽聚糖结合可破坏肠杆菌细胞壁组装;⑤ 鼠共生大肠杆菌Mt1B1也有2个T6SS,具有抑制鼠柠檬酸杆菌定植的作用。

【主编评语】VI型分泌系统(T6SS)广泛存在于革兰氏阴性菌中,是现在细菌研究领域的热点之一。该分泌系统可将多种效应蛋白投递至胞外环境、其它细菌或者宿主细胞内,在细菌抗胁迫、菌间竞争及与宿主的相互作用中发挥重要作用。然而,目前对于VI型分泌系统在病原菌感染宿主过程中发挥的作用尚不清楚。近期一篇发表在Cell子刊,Cell Reports上的一篇论文,通过研究小鼠特有病原菌,鼠柠檬酸杆菌中的两个基因簇编码的两个T6SS,发现其并非此前报道的不具有活性,相反它们对鼠柠檬酸杆菌在小鼠肠道定植中发挥着重要的作用。T6SS-1直接靶向小鼠肠道共生大肠杆菌Mt1B1而实现竞争性定植,而大肠杆菌Mt1B1也通过其T6SS反过来竞争性抑制鼠柠檬酸杆菌等病原菌的定植。这一研究结果显示,T6SS在病原菌和共生菌竞争性定植中发挥着重要的作用,因此T6SS可以作为一种潜在、有效的工具用于干预哺乳动物肠道病原菌感染。(@Zhonghua)

感谢本期日报的创作者:mildbreeze,九卿臣,周梦情,青城昊,圆圈儿,aluba,小飞笛发发

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