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Human Gut Microbiota from Autism Spectrum Disorder Promote Behavioral Symptoms in Mice

發(fā)表期刊：Cell

發(fā)表日期： 2019年5月30日

IF：31.398

背景：

孤獨(dú)癥譜系障礙（ASD）表現(xiàn)為復(fù)雜的人類行為改變，包括社交行為和刻板印象。除了遺傳風(fēng)險(xiǎn)外，典型發(fā)育（TD）和孤獨(dú)癥患者（ASD）的腸道微生物群也有所不同，大量的遺傳學(xué)研究強(qiáng)調(diào)了ASD病因?qū)W中新突變、拷貝數(shù)變異以及罕見和常見變異的重要性，其中許多已經(jīng)在動(dòng)物上建立了模型。微生物可在與遺傳風(fēng)險(xiǎn)結(jié)合時(shí)改變個(gè)體的疾病癥狀。或者，“致病性”微生物群本身可能足以引發(fā)疾病，即使在其他非易感人群中也是如此。例如，將抑郁癥、腸易激綜合征相關(guān)焦慮癥或精神分裂癥患者體內(nèi)的微生物群移植到野生型小鼠體內(nèi)，可促進(jìn)特定的行為癥狀。

研究材料：

無菌（GF）雄性和雌性C57BL/6J小鼠；BTBR（孤獨(dú)癥癥狀）小鼠

典型發(fā)育兒童（TD）和孤獨(dú)癥（ASD）兒童糞便樣本

測(cè)序策略：

16s rDNA擴(kuò)增子測(cè)序：兒童糞便 Illumina MiSeq PE150 

宏基因組測(cè)序：Illumina Hiseq 4000

研究思路：

主要結(jié)果：

1、ASD患者的腸道微生物群促進(jìn)小鼠行為的改變，更高的重復(fù)行為、更少的社交能力和更少的運(yùn)動(dòng)能力，引起的行為改變?cè)谛凼笾懈鼮槊黠@；

2、特定細(xì)菌可能導(dǎo)致ASD的各種癥狀；

3、ASD菌群促進(jìn)大腦中ASD相關(guān)基因的廣泛選擇性剪接；

4、腸道細(xì)菌的代謝產(chǎn)物可以導(dǎo)致小鼠出現(xiàn)類ASD行為；

5、5-氨基戊酸（5AV）和牛磺酸改善BBTR（孤獨(dú)癥）小鼠ASD行為，降低前額葉皮層神經(jīng)元興奮。

The vaginal microbiome and preterm birth

發(fā)表期刊：Nature Medicine

發(fā)表日期 : 2019年5月29日

IF：30.641

背景：

世界每年約有1500萬早產(chǎn)兒在小于37周的妊娠期出生。早產(chǎn)仍然是全球第二大新生兒死亡原因，也是中高收入經(jīng)濟(jì)體中最常見的嬰兒死亡原因。早產(chǎn)（Preterm birth，PTB）的影響從兒童早期一直持續(xù)到青少年和成人。遺傳學(xué)和基因-環(huán)境相互作用在決定妊娠期長短方面起著明顯的作用，但環(huán)境因素，包括微生物群，是PTB最重要的因素。由尿路感染、性傳播感染（包括滴蟲?。┗蚣?xì)菌性陰道病引起的細(xì)菌性炎癥被認(rèn)為是PTB的原因。長期以來，以乳酸菌（Lactobacillus）為主的微生物群被認(rèn)為是女性生殖道健康的標(biāo)志。相比之下，細(xì)菌性陰道病所觀察到的具有高度物種多樣性的陰道微生物群與性傳播感染、PTB和盆腔炎的傳播風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)。

研究材料：

 45例自發(fā)性早產(chǎn)孕婦患者和90例足月孕婦陰道拭子

測(cè)序策略：

16s rDNA擴(kuò)增子測(cè)序：Illumina MiSeq PE300

宏基因組測(cè)序：Illumina HiSeq 4000 PE150

研究思路：

主要結(jié)果：

1、足月分娩的孕婦陰道菌群以 L. crispatus 為優(yōu)勢(shì)菌。早產(chǎn)組孕婦的陰道菌群多樣性偏高；L. crispatus 豐度降低，BVAB1、Prevotella cluster 2、S.amnii 和 TM7-H1 豐度升高，與陰道微生態(tài)失衡呈正相關(guān)。

2、以 L. crispatus 為優(yōu)勢(shì)菌的樣品，丙酮酸發(fā)酵到乙酸和乳酸II的途徑以及戊糖磷酸途徑的非氧化分支的基因的轉(zhuǎn)錄活性較低。

3、宏基因組測(cè)序數(shù)據(jù)組裝出BVAB1和TM7-H1基因組草圖，這兩種微生物都可以產(chǎn)生丙酮酸、乙酸酯、L-乳酸和丙酸鹽，與短鏈脂肪酸促進(jìn)炎癥導(dǎo)致PTB有關(guān)。

4、早產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)也隨著 G. vaginalis 的轉(zhuǎn)錄活性有關(guān)，早產(chǎn)相關(guān)菌預(yù)測(cè)的基因編碼蛋白轉(zhuǎn)錄量在早產(chǎn)組中非常高。

5、在PTB中，陰道中IP-10/CXCL10的表達(dá)水平與BVAB1呈負(fù)相關(guān)。而在TB中，IP-10/CXCL10 的表達(dá)與L.crispatus 呈負(fù)相關(guān)，與L.iners 呈正相關(guān)

6、建立了一個(gè)概念驗(yàn)證模型，BVAB1、Prevotella cluster 2、s.amnii和TM7-H1能夠預(yù)測(cè)PTB的風(fēng)險(xiǎn)。

Gut bacteria selectively promoted by dietary fibers alleviate type 2 diabetes

發(fā)表期刊：Science

發(fā)表日期：2018年3月9日

IF: 41.037

背景：

腸道微生物群通過碳水化合物發(fā)酵產(chǎn)生短鏈脂肪酸(SCFA)使人類受益，SCFA產(chǎn)生不足與二型糖尿病(T2DM)有關(guān)。人類宿主飲食提供不可消化的碳水化合物以支持細(xì)菌生長，反過來，細(xì)菌產(chǎn)生SCFAS以提供能量亞單位。SCFA產(chǎn)生不足與疾病有關(guān)，包括T2DM。在臨床試驗(yàn)中，增加膳食纖維的攝入可減輕T2DM的疾病表現(xiàn)，但與截然不同的治療反應(yīng)相關(guān)。許多類群中的數(shù)百種腸道細(xì)菌共享將碳水化合物發(fā)酵成SCFAS的基因。

研究材料：

W組：實(shí)驗(yàn)組，高膳食纖維飲食干預(yù)，27人

U組：對(duì)照組，膳食指南，16人

108份樣品糞便樣本

測(cè)序策略：

宏基因組測(cè)序：Hiseq 3000 PE150 測(cè)序

研究思路：

主要結(jié)果：

1、高膳食纖維飲食改善二型糖尿病患者的血糖指標(biāo)、體重及血脂，額外的高膳食纖維飲食，可以更有效快速地緩解疾?。?/p>

2、菌群移植，高膳食纖維改變了菌群，進(jìn)而改善血糖代謝；

3、富集出15株在高纖維干預(yù)后顯著富的菌株，這15株菌株使人體的腸道pH值降低，丁酸鹽水平增加，抑制了其他“有害菌”，減少了有害代謝產(chǎn)物（例如吲哚、硫化氫）的產(chǎn)生；

4、產(chǎn)乙酸假鏈狀雙歧桿菌是本研究中最顯著的促進(jìn)SCFA產(chǎn)生菌之一。接種假鏈球菌菌株C95可顯著降低高脂飲食誘導(dǎo)肥胖小鼠的增重、體脂、空腹血糖等指標(biāo)。

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