大连CGF2019专刊：学术演讲现场记录3

发布时间：2020-05-19 来源：大连胃肠医院

CGF2019专刊：学术演讲现场记录3

今天是第1095期日报。

赵立平：肠道菌群与代谢病的生态学治理

[IF:N/A]

① 营养的种类和量决定了肠道菌的丰度；② 膳食纤维是肠道菌的优质能源物质，代谢产生的SCFA是调节菌群和影响慢性病的关键物质；③ 不同菌株对膳食纤维干预的反应不同，高复合膳食纤维干预使15株菌丰度增加，并表现出较强的碳水化合物分解能力，这些菌株被认为是有益菌或“大树细菌”；④ 不同民族的菌群结构不同，但共有9个产SCFA的菌属，它们可以升高GLP-1，酸化肠道环境，从而抑制有害菌，缓解炎症。⑤ 慢性病很可能起源于有益菌的减少。

Ecological management of gut microbiota for metabolic health

【主编评语】上海交通大学生命科学技术学院赵立平教授发表题为《肠道菌群与代谢病的生态学治理》的报告，指出膳食纤维是肠道的优质能源物质，能调节肠道生态环境，对慢性病的预防和控制具有重要作用。（@小肠君）

张雪松：生命早期施用抗生素加速非肥胖型糖尿病小鼠的疾病发生

[IF:N/A]

① 1型糖尿病属于自身免疫病，0-3岁时，菌群结构简单，不稳定，易于干预研究；② 分别对雌雄小鼠进行抗生素干扰，发现早期抗生素处理可以增加免疫性，并且可以一直持续到后期；③ 抗生素显著降低了小鼠的菌群丰度，并且该过程不可逆转；④ 抗生素对雄性小鼠的菌群的影响更显著；⑤ 通过mRNA分析，抗生素的使用与先天性免疫和获得性免疫均相关，且免疫基因的表达受年龄影响；⑥ 抗生素干扰对表观遗传学（组蛋白）有影响，并且对雄性影响更明显。

Early-life antibiotic exposure accelerated Type 1 diabetes development in NOD mice

【主编评语】新泽西州立罗格斯大学先进技术和医学中心Martin Blaser课题组的张雪松助理教授发表题为《Early-life antibiotic exposure accelerated Type 1 diabetes development in NOD mice》的报告，指出生命早期施用抗生素会加速非肥胖型1型糖尿病小鼠的疾病发生。（@小肠君）

姜长涛：肠源鞘脂神经酰胺在代谢性血管病变中的作用

[IF:N/A]

① 胆汁酸受体FXR对胆汁酸有负反馈调节作用；② 肥胖激活肠FXR信号，同时抑制肠FXR可以降低肥胖；③ 给与小鼠二甲双胍处理后，脆弱拟杆菌丰度明显下降，而结合型胆汁酸甘氨熊去氧胆酸（GUDCA）的含量升高；④ 二甲双胍通过抑制脆弱拟杆菌产生的胆汁酸水解酶BSH活性，使GUDCA的水平增加⑤ GUDCA 是人肠FXR内源性拮抗剂，GUDCA通过抑制肠FXR改善胰岛素抵抗。⑥ 二甲双胍抑制肠FXR但不影响肝FXR，二甲双胍抑制肠FXR依赖脆弱拟杆菌。

The role of gut-derived sphingolipid ceramide in metabolic vascular disease

【主编评语】北京大学基础医学院姜长涛研究员发表题为《肠源鞘脂神经酰胺在代谢性血管病变中的作用》的报告，指出肠源鞘脂神经酰胺是心血管事件的独立风险因子，在心脏病变中发挥重要作用。（@小肠君）

李晶：肠道菌群在高血压发生发展中的作用与机制研究

[IF:N/A]

① 与健康人群相比，高血压前期和高血压患者的菌群均发生紊乱现象：有益菌Roseburia减少，条件致病菌Hebsiella增加；② 高血压患者显著变化的菌群与临床指标相关：收缩压、舒张压等；③ 高血压患者的肠道菌功能及代谢异常；④ 通过粪菌移植试验证实，高血压与特定肠道菌密切相关，且移植后小鼠出现免疫异常和代谢异常症状；⑤ 特定的肠道菌可能成为高血压治疗新的靶点。

The role and mechanism of gut microbiome in the development of hypertention

【主编评语】首都医科大学附属北京朝阳医院心脏中心助理研究员李晶发表题为《肠道菌群在高血压发生发展中的作用与机制研究》的报告，阐述了肠道菌群及其特定成员在高血压发生发展中的作用与机制。（@小肠君）

孔栋：对肠-脑轴神经回路的遗传学分析

[IF:N/A]

① 代谢和大脑关系至关重要，瘦素及其受体功能失调使动物出现贪食、暴饮暴食胖和2型糖尿病等症状；② 为了寻找瘦素在大脑中的靶点，采用STZ诱导小鼠糖尿病瘦素缺乏模型，观察大脑神经元的活动；③ 小鼠的下丘脑AgRP神经元异常活跃，补充瘦素能抑制AgPR神经元的活动，逆转糖尿病症状；④ 进一步采用新型CRISPR基因编辑技术，定点缺失年轻成年小鼠AgRP神经元的瘦素受体进行验证，确认AgRP神经元是介导瘦素调节血糖的关键靶点。

Genetically Dissecting A Neural Circuit of the Gut-Brain Axis

【主编评语】Tufts大学医学院神经科学系助理教授孔栋发表题为《Genetically Dissecting A Neural Circuit of the Gut-Brain Axis》的演讲，阐述了代谢-大脑关联的重要性，以AgPR神经元介导瘦素调节血糖的案例进行说明。（@小肠君）

郑乐民：一种新型肠道微生物代谢物抑制γ-丁酰甜菜碱羟化酶并引起脂肪肝

[IF:N/A]

① 针对脂肪代谢的药物的主要作用机制有LDL相关通路、甘油三酯相关通路、HDL相关通路等；② 氯苯砜（DDS）保护高脂饮食下的小鼠大脑毛细血管完整性，保护紧密连接蛋白并缓解溶酶体积累与自噬作用；③ 氯化三甲胺（TMAO）浓度随着年龄增加，可以破坏小鼠的认知水平；④ 肠道菌群以不同于TMAO的通路产生TMAVA，阻碍BBOX酶，阻止肉碱形成，从而阻断脂肪酸的β氧化；同时，促进脂解，使脂肪在肝脏堆积，形成脂肪肝；⑤ BBOX可能是肠道菌群的靶点。

A novel gut microbial metabolite inhibits γ-butyrobetaine hydroxylase and causes fatty liver

【主编评语】北京大学心血管研究所的郑乐民副所长发表题为《A novel gut microbial metabolite inhibits γ-butyrobetaine hydroxylase and causes fatty liver》的报告，介绍了γ-丁酰甜菜碱羟化酶在引发脂肪肝中的作用。（@小肠君）

张晨虹：肠道菌群-抗衰老干预的靶点

[IF:N/A]

① 减少30%进食量的节食操作可延长寿命，节食小鼠的菌群结构具有特异性，菌群变化与寿命相关；② 3个月短期节食好，小鼠的糖脂代谢/炎症反应改变；③ 节食导致乳杆菌属增加，该变化从节食第二天就开始出现，然后一直保持，直到在节食14天后达到20%，此时抗原减少；④ 从节食小鼠中分离到两株Lactobacillus murinus （L. CR147和L. CR141），并进行移植后发现，L. CR147抑制IL-8，改善老年小鼠肠道多样性，延长小鼠寿命，但是CR141并没此功效。

Gut microbiota: A target for anti-aging intervention

【主编评语】上海交通大学生命科学技术学院的张晨虹副研究员发表了题为《Gut microbiota: A target for anti-aging intervention》的报告，指出肠道菌群在衰老过程中发挥重要作用，是抗衰老干预的重要靶点。（@小肠君）

朱瑞新：基于因果推理确定NAFLD肠道关键菌种

[IF:N/A]

① 通过共现分析，建立NAFLD与菌群关系网络，然后经过交互特性分析出关键菌群，进而经过易损性分析，找出与NAFLD相关的关键菌株；② 该研究分析发现健康人群和NASH人群关键菌群的不同，并探究了关键菌群的功能性；③ 发现两株与NASH发生紧密相关的关建菌；④ 通过关键菌群可以有效甄别健康或者NASH人群；⑤ 利用因果推理重构微生物互作网络比传统的相关性分析更有效。

Identification of key species of gut microbiome in NAFLD by causal reasoning

【主编评语】同济大学生命科学与技术学院的朱瑞新教授发表了题为《基于因果推理确定NAFLD肠道关键菌种》的报告，介绍了确定NAFLD是肠道关键菌种的方法，同时发现肠道内源性酒精是非酒精性脂肪性肝炎的发病新机制。（@小肠君）

徐健：临床菌群单细胞耐药快检仪的研制与应用

[IF:N/A]

① 构建了细菌拉曼组和单细胞测序两大技术平台，将细菌表型和基因型信息进行整合；② 药物存在下对细菌予以重水饲喂，通过检测细菌“喝水”的能力强弱，来确定单菌的抗生素耐药性和持留态；③ 利用上述细菌耐药性检测原理，已开发出第二代工程样机，可将临床上细菌耐药性的检测时间从36h降低到3h；④ 已经在南方医科大学初步展开应用，现正招募更多合作者。

Development and application of instrument for clinical rapid detection of microbiome antimicrobial resistance at single-cell resolution

【主编评语】中科院青岛生物能源与过程研究所徐健研究员发表题为《临床菌群单细胞耐药快检仪的研制与应用》的报告，介绍了基于拉曼和单细胞技术实现临床菌群细菌耐药性的快速检测方法。（@小肠君）

Niranjan Nagarajan：纳米孔测序使对人体肠道微生物组中的耐药决定因素和可移动原件的高分辨率分析成为可能

[IF:N/A]

① 全球性的抗生素耐药性问题已经对人类健康造成巨大威胁，长读长测序技术在菌群耐药性检测中可发挥重要作用；② 在smart hospital项目中，从医院192处取得了384个样品，其中大多样本中发现了抗生素耐药菌的存在；③ 人体肠道菌群本身也是一个耐药基因库，含有大量耐药菌株和耐药基因；④ 使用长读长和短读长测序、混合组装测序结果，可以更高效的检测肠道菌群中的耐药基因。

Nanopore sequencing enables high-resolution analysis of resistance determinants and mobile elements in the human gut microbiome

【主编评语】新加坡基因组研究院计算与系统生物学中心的Niranjan Nagarajan发表题为《Nanopore sequencing enables high-resolution analysis of resistance determinants and mobile elements in the human gut microbiome》的报告，介绍了Nanopore长读长测序在（肠道）菌群耐药性检测中的新进展。（@小肠君）

Joan Wong：使用PacBio HiFi读段进行宏基因组学分析

[IF:N/A]

① Pacbio技术支持16S rRNA的全长测序、鸟枪法细菌基因组测序以及宏基因组测序；② Pacbio技术支持DADA2分析流程（适用于16S全长），具有高准确性、无GC bias的特点；③ 独有的FragGeneScan和高保真组装程序，使基因注释流程的进行可以独立于组装流程，同时也改善了Indel存在时的分析结果；④ 在中国新发布的Sequel II系统，数据产量比原来提高了8倍，欢迎选用。

Metagenomic Analysis using PacBio HiFi reads

【主编评语】PacBio公司高级生物信息学应用专家Joan Wong发表题为《Metagenomic Analysis using PacBio HiFi reads》的报告，介绍了PacBio长读长测序在菌群研究中的应用。（@小肠君）

司同：靶向D-氨基酸生成的大鼠肠道微生物的快速分离、表型鉴定和改造

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① 定向进化技术在合成生物学中具有重要应用，筛选是其主要瓶颈；② MALDI-TOF用于菌种鉴定，代谢物筛选具有准确高效的特点，并已经在产鼠李糖脂菌株和具丙氨酸异构酶活性菌株筛选中得到证实；③ 联合采用机器视觉辅助下的自动识别、采集、转运、分装和MALDI-TOF技术，进一步开发出自动化高通量筛选平台；④ 工程样机现已整合12种不同设备，可自动化进行常规的合成生物学操作，将进一步提高筛选通量。

Rapid isolation, phenotyping, and engineering of microorganisms from the rat gut targeting D-amino acid production

【主编评语】中科院先进技术研究院司同研究员发表题为《Rapid isolation, phenotyping, and engineering of microorganisms from the rat gut targeting D-amino acid production》的报告，介绍了自动化的合成生物学高通量筛选平台的搭建。（@小肠君）

傅钰：人工智能结合拉曼光谱技术快速检测肠道微生物

[IF:N/A]

① 在光镊技术的辅助下，细菌单细胞的拉曼光谱成像可作为细菌的指纹图谱用来鉴定微生物；② 采用卷积神经网络算法的人工智能技术对拉曼指纹图谱进行处理，可以准确的预测细菌的种类，甚至将耐药性的病原真菌区分出来；③ 标准化的实验流程可以进一步提高数据的重复性，使得一个拉曼组云端数据库的搭建成为可能；④ 目前正试图研制低成本样机，以硬件支持数据库的建设，有望在未来大大提升对微生物的快速鉴定和表征能力。

Artificial intelligence combining Raman spectroscopy for the rapid detection of gut microbes

【主编评语】中国科学院微生物研究所的傅钰研究员发表题为《人工智能结合拉曼光谱技术快速检测肠道微生物》的报告，介绍了拉曼光谱配合人工智能和云端数据库实现微生物的快速鉴定和表征的技术。（@小肠君）

杜文斌：微生物高通量单细胞培养、分选和测序

[IF:N/A]

① 微流控划板单细胞培养技术具有细菌分离效率高、物种覆盖度高等特点；② 微生物趋化分析滑动芯片构造出化学梯度，可分离和分析趋化微生物；③ 动态固着液滴生物被膜培养系统采用油水间隔分离不同细菌细胞，细菌在亲水区形成生物被膜，可用于检测耐药性等；④ 功能微生物高通量液滴分选技术，较传统微孔板方法速度提高1000倍，成本降低100万倍，可广泛用于不同功能微生物的高通量筛选；⑤ 流式分选和纳升体积的MDA扩增系统可用于单细胞测序。

High-throughput single-cell cultivation, sorting and sequencing of microbes

【主编评语】中国科学院微生物研究所杜文斌研究员发表题为《微生物高通量单细胞培养、分选和测序》的报告，介绍了微流控技术实现高通量的单细胞培养分选和测序的技术。（@小肠君）

苏晓泉：基于微生物组搜索的疾病检测方法学研究

[IF:N/A]

① 开发了微生物搜索引擎，其中的新奇指数可用于临床上的菌群疾病类型检测；② 以健康人群菌群为参比，该方法在检出不健康菌群时的准确度达到81%；③ 以患者菌群为参比，使用该方法则可有助于确定菌群所导致疾病；④ 该方法不依赖于模型和生物标记物，对样本污染的抵抗性很强，受污染的干扰小；⑤ 提供在线、本地、qiime2插件等不同使用方法，满足差异化的分析需求。

Disease detection methodology study based on microbiome searching

【主编评语】中科院青岛生物能源与过程研究所苏晓泉副研究员发表题为《基于微生物组搜索的疾病检测方法学研究》的报告，介绍了基于微生物组搜索的疾病检测方法学研究。（@小肠君）

江晓芳：可逆启动子介导肠道中的细菌相变、抗生素耐药和对宿主的适应

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① 可颠换元件是指在细菌基因组中方向可以改变的一段DNA序列，最常见的是可颠换的启动子；② 通过开发PhaseFinder程序，在5.4万个细菌基因组中的2414个中找到了4686个该类元件；③ 进一步发现该类元件在宿主相关细菌中存在更多，富集于膜蛋白、抗性相关基因；④ 宿主选择压力或许是塑造可颠换元件方向的主要力量，而粪菌移植和抗生素处理可以改变可颠换元件的方向。

Invertible promoters mediate bacterial phase variation, antibiotic resistance and host adaptation in the gut

【主编评语】麻省理工-哈佛大学博德研究所的江晓芳发表题为《Invertible promoters mediate bacterial phase variation, antibiotic resistance and host adaptation in the gut》的报告，介绍了细菌中可颠换元件（inverton）的发现和功能研究。（@小肠君）

王炜：D-型氨基酸代谢标记在肠道菌群研究中的应用

[IF:N/A]

① 肠道菌群成像新工具有助于菌群研究，介绍了4种细菌成像新工具；② 第一种方法发可以选择性地标记革兰氏阳性菌或阴性菌；③ 第二种方法通过连续二次标记，可以看到粪菌移植后细菌的定植和分布情况；④ 方法三通过红外二区的生物化学荧光，可实现小鼠肠道菌群特征在可通过隔着肚皮地体外检测实现；⑤ 方法四通过生物电化学方法，可以看到肠道菌群中的放电现象。

D-Amino acid-based metabolic probes in gut microbiome research

【主编评语】上海交通大学医学院王炜助理研究员发表题为《D-型氨基酸代谢标记在肠道菌群研究中的应用》的报告，介绍了肠道菌群成像新工具的开发与应用。（@小肠君）

吴昕：纳米孔长读长：告别微生物组研究中的盲点

[IF:N/A]

① 作为Nanopore的战略合作伙伴，希望组/未来组已经成为世界上最大的三代测序公司；② 三代测序技术可提供长达2.3M的读长，有望极大地改善重复区域、相似基因组、相似基因组中的微小差异、质粒宿主信息的丢失等短读长测序与拼装地现实问题；③ Nanopore新一代传感器的应用，将改善现有测序过程中出现的polymer bias缺陷，进一步助力该测序技术的广泛应用。

Nanopore Long Reads: Farewell to Blind Spots in Microbiome Research

【主编评语】希望组首席技术组技术官兼武汉未来组首席执行官吴昕发表题为《Nanopore Long Reads: Farewell to Blind Spots in Microbiome Research》的报告，介绍了利用Nanopore长读长测序技术发现肠道菌群测序研究中的盲点。（@小肠君）

Ivan Liachko：使用Hi-C近端连接技术进行无培养宏基因组学分析、质粒-宿主关联以及菌株基因组组装

[IF:N/A]

① 宏基因组测序的分箱是明确测序所得DNA序列归属（来源物种）的关键；② 使用3D基因组技术（Hi-C），则可以在得到DNA测序结果的同时获取DNA之间的关联情况；③ 由于只有同一个细胞的DNA才会彼此关联，所以这个关联信息可用来做出更好的宏基因组分箱结果；④ 如此一来，可以确定耐药性基因的来源，也可以确定病毒的宿主；⑤ 该方法在应用时仅需要添加一步分子生物学实验，可在实验台上完成，不需要额外的设备，非常值得一试。

Culture-Free Metagenomic Deconvolution, Plasmid-Host Association, and Strain Genome Assembly Using Hi-C Proximity-Ligation Technology

【主编评语】Phase Genomics公司CEO及首席科学家Ivan Liachko发表题为《Culture-Free Metagenomic Deconvolution, Plasmid-Host Association, and Strain Genome Assembly Using Hi-C Proximity-Ligation Technology》的报告，介绍了使用Proximity修复和提高宏基因组组装的准确性的技术方法。（@小肠君）

Karin Michels：肠道健康的发育起源

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① 健康与疾病发育起源（DOHaD）学说强调孕期宫内发育对胎儿的长期影响，包括遗传和环境两方面因素；② 从妊娠期到产后1年内是环境因素对新生儿的肠道菌群影响的关键窗口期；③ 不同分娩方式生产的新生儿肠道菌群结构不同；④ 肠道菌群是新生儿宫内暴露与疾病/健康之间重要的中介变量，是DOHaD理论的机制之一；⑤ 妊娠期暴露因素可能与后代心脏病、高血压、糖尿病、肿瘤、湿疹等疾病相关；

Developmental Origins of Gut Health

【主编评语】加州大学洛杉矶分校公共健康学院教授Karin Michels发表题为《Developmental Origins of Gut Health》的报告，指出肠道菌群研究助力“健康与疾病发育起源”的研究。（@小肠君）

赵扬玉：双胎妊娠儿童肠道菌群及孕期体重管理研究

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① 双胎妊娠本身属于高危妊娠的范畴，其孕妇妊娠期并发症及新生儿并发症发病率均更高；② 双胎妊娠凸显的问题包括：中国缺乏双胎妊娠孕妇营养膳食指南、孕前基本状况差异大、孕妇相关社会/心理问题特殊、中国双胎妊娠胎儿理想出生体重缺乏统一标准；③ 北医三院的单中心研究数据初步表明双绒毛膜双胎妊娠体重增长模式与IOM指南存在一定差异；④ 单绒/双绒双胎妊娠的新生儿肠道菌群间存在差异，可能受遗传因素影响，有待进一步的深入研究。

Influencing factors of gut microbiome in twin pregnancy -- maternal and fetal weight management study

【主编评语】北医三院妇产科/产科赵扬玉主任发表题为《双胎妊娠肠道菌群影响因素母胎体重管理的相关研究》的报告，指出需重视双胎妊娠孕妈妈孕期体重管理及双胎新生儿肠道菌群特殊性。（@小肠君）

邱：基于出生队列探索肠道菌群与母婴健康管理

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① 广州出生队列（BIGCS）目前已纳入3万8千多家庭，采集不同时期母亲及后代的生物样本；② 目前研究发现女性在妊娠不同时期肠道菌群存在变化，且与妊娠期糖尿病、妊娠期高血压疾病存在关联；③ 新生儿肠道菌群与母体因素、分娩方式、母乳喂养、新生儿年龄有关，且有地域差异；④ 肠道菌群存在母子间传递现象；⑤ 婴儿肠道菌群的采集相对比较困难，研究发现其在室温下保存2小时以内，菌群不会发生显著改变。

Birth cohort-based study of gut microbiome and maternal and infant health

【主编评语】广州市妇女儿童医疗中心的邱主任发表题为《基于出生队列探索肠道菌群与母婴健康》的报告，指出母婴肠道菌群与母婴健康密切相关，广州出生队列研究有助于母婴健康研究。（@小肠君）