大连菌群淘宝极不易，数学建模帮大忙~ 热

发布时间：2020-07-12 来源：大连胃肠医院

菌群淘宝极不易，数学建模帮大忙~

今天是第599期日报。

MB：数学建模，助力开发有效的益生菌和人工FMT菌株

Microbial Biotechnology[IF:3.513]

① 微生物组成员间、微生物组与宿主间的关联及互作极复杂，数学模型有助于理解并干预微生物组；② 益生菌有几十年研究历史，但能成功应对疾病的几乎没有，缺乏数学模型来预测功能或是原因之一；③ 未来，可利用数学模型鉴定肠道菌群中与健康相关的菌株，并挑选合适的益生菌菌株组合，以达到更好的临床试验效果；④ 针对粪菌移植，则可能使用人工合成的微生物群落代替健康供体粪便，可利用数学模型帮助预测合成群落中的互作关系及潜在的致病菌。

The microbiome as a source of new enterprises and job creation: Mathematical modelling of the microbiota for manipulating its membership

2017-12-04 DOI: 10.1111/1751-7915.13026

MB：菌群疗法创业公司，需要靠谱预测模型

Microbial Biotechnology[IF:3.513]

① 许多企业关注利用粪菌移植或合成菌群移植治疗艰难梭菌感染，Rebiotix及Seres是其中的代表；② 粪菌移植已在临床试验中取得成功，但合成菌群移植在临床试验中的表现不尽人意；③ 肠道菌群的复杂性限制了基于菌群的治疗手段的开发，因此需要预测模型来研究菌群中关键物种间及宿主-菌群间的互作；④ 一家名为Gusto Global的初创企业利用预测模型作为研发平台，帮助减少了100倍以上的实验排列，极大地提升了微生物研究与研发的效率。

The microbiome as a source of new enterprises and job creation: Considering clinical faecal and synthetic microbiome transplants and therapeutic regulation

2017-01-04 DOI: 10.1111/1751-7915.12597

NC：NLRP3炎性小体突变，菌群与Treg联合确保肠道稳态

Nature Communications[IF:12.124]

① 携带NLRP3炎性小体突变的Cryopyrin相关周期性综合征（CAPS）患者的皮肤、关节和眼睛中有自身免疫性炎症，但肠道中没有；② 携带Nlrp3 R258W突变的CAPS模型小鼠的肠道维持内稳态，而且对实验性结肠炎和结直肠癌具有很强的抗性；③ Nlrp3 R258W突变通过重塑肠道菌群，诱导增加调节性T细胞（Treg）以提高抗炎能力，；④ Nlrp3 R258W突变仅在固有层单核吞噬细胞中直接增强IL-1β（而非IL-18）的分泌，进而增加局部抗菌肽促进菌群的重建。

Remodelling of the gut microbiota by hyperactive NLRP3 induces regulatory T cells to maintain homeostasis

2017-12-01 DOI: 10.1038/s41467-017-01917-2

COM：控制干细胞和菌群的“衰老蛋白”

Current Opinion in Microbiology[IF:6.635]

① 载脂蛋白E和叉头框蛋白O3（FoxO）是与长寿及衰老持续相关的因子，FoxO穿梭于胞浆与胞核，直接结合于靶基因的调控序列；② 老化程序影响肠道菌群的结构，致多样性下降、致病菌增加，非衰老模型生物的水螅研究提示，上皮FoxO缺陷，导致分化细胞增加，超过干细胞；③ FoxO通过协调干细胞增殖和先天性免疫系统的效应器分子AMP，在衰老过程中发挥双重作用；④ FoxO延长生命、调控免疫系统效应因子，提示组织稳态和先天性免疫存在交叉调控的机制。

Eco-Aging: stem cells and microbes are controlled by aging antagonist FoxO

2017-07-11 DOI: 10.1016/j.mib.2017.06.009

CMR：毛肠短状螺旋体的感染与防治（综述）

Clinical Microbiology Reviews[IF:19.958]

① 毛肠短状螺旋体是一种缓慢生长的厌氧螺旋体，常定殖于发展中国家的农村/郊区人群、男性同性恋及HIV阳性患者体内；② 螺旋体附着于上皮表面，螺旋体感染表现为腹痛、排便习惯改变、假性阑尾炎、肠易激、憩室炎、慢性非水样腹泻和直肠出血；③ 常规诊断方法难以在粪便检出，诊断方法包括临床症状、实验室检查、活检病理及血清学；④ 治疗包括抗生素，对头孢曲松、氯霉素、美罗培南、甲硝唑、莫西沙星等敏感，对红霉素和环丙沙星耐药。

The Spirochete Brachyspira pilosicoli, Enteric Pathogen of Animals and Humans

2018-01-01 DOI: 10.1128/CMR.00087-17

Nature Reviews：高盐改变菌群和免疫功能，促高血压

Nature Reviews Nephrology[IF:12.146]

① 高盐环境刺激特定肠道菌群产生致病性TH17细胞，高盐饮食（HSD）影响小鼠肠道菌群丰度，乳杆菌属减少，影响最大的为鼠乳杆菌；② 探索性临床研究提示高盐抑制肠道乳杆菌属的生存，增加TH17细胞数量，升高血压；③ 小鼠模型中，口服灌胃给予鼠乳杆菌，可使TH17细胞数正常化，减轻疾病严重程度，乳杆菌属可代谢吲哚，HSD下吲哚代谢水平下降；④ 高盐饮食可通过肠道菌群对免疫系统产生影响，肠道菌群或可作为高血压的防治靶点。

Hypertension: Salt: the microbiome, immune function and hypertension

2017-11-27 DOI: 10.1038/nrneph.2017.166

COM：共生功能体在植物生长中的作用

Current Opinion in Microbiology[IF:6.635]

① 共生功能体由植物及其菌群组成，两者相互依存并形成复杂的共生动力学系统；② 植物相关菌群的主要来源为土壤菌群，也包含部分的空气、种子来源的菌群，植物菌群的多样性越高，其群落活跃度越低；③ 植物通过根系分泌物及免疫系统调控菌群，并通过LysM受体感知菌群释放的化学信号；④ 选择含有不同菌株的合成接种剂，可通过抑制植物病原体、提高固氮作用、改善生物量累积等方式促进植物生长。

Understanding the Holobiont: The Interdependence of Plants and their Microbiome

2017-07-18 DOI: 10.1016/j.mib.2017.07.001

EST：厌氧氨氧化+硝酸盐亚硝化，可有效清除污水中的氮

Environmental Science & Technology[IF:6.198]

① 利用缺氧/有氧生物膜系统，通过耦联厌氧氨氧化与硝酸盐亚硝化，取代铵的亚硝化，对污水处理厂的进水中总氮（TN）的清除效率达80±4%，② 厌氧氨氧化细菌将铵氧化为双氮，在缺氧条件下，亚硝酸盐可作为电子接受器；③ 生物膜系统中，硝酸还原速率高于亚硝酸盐还原速率，产生亚硝酸盐用于厌氧氨氧化反应；④ 在厌氧生物膜中，通过宏基因组分析鉴定出2个优势菌种，以及与厌氧氨氧化代谢过程相关的基因；⑤ 硝酸还原酶的丰度显著高于亚硝酸还原酶。

Achieving mainstream nitrogen removal through coupling anammox with denitratation

2017-06-29 DOI: 10.1021/acs.est.7b01866