继上一期“微生物组合作文章见刊《FrontiersinPharmacology》”推出之后,本期继续为大家介绍四篇医院合作客户发表在《FrontiersinCellularandInfectionMicrobiology》(IF=5.)、医院合作客户发表在《FrontiersinMicrobiology》(IF=5.64)、南开大学合作客户发表在《FrontiersinPharmacology》(IF=5.)、湖南农业大学合作客户发表在《FrontiersinImmunology》(IF=7.)上的优秀合作文章。小奥来带着大家一起看看吧!
01
胃癌及癌前阶段胃微生物群的变化
合医院
研究背景
肠型胃癌的发展包括一系列连续阶段:从浅表胃炎(superficialgastritis,SG)到萎缩性胃炎(atrophicgastritis,AG),肠化生(intestinalmetaplasia,IM),最终由胃上皮内瘤变(gastricintraepithelialneoplasia,GIN)导致胃癌(gastriccancer,GC)。微生物感染已被证明是胃癌发生的诱导因素,尤其是慢性幽门螺杆菌感染。幽门螺杆菌的富集以及其他细菌的损耗能够导致胃癌的发生,此前的研究显示了从SG到IM再到GC阶段胃微生物组成存在逐渐转变过程。但是胃癌发展过程中的胃微生物组和特定细菌的变化趋势仍不清楚。因此,本研究探讨了从SG、AG、GIN到GC的不同胃癌发展阶段患者黏膜活检中的微生物变化。
测序区域细菌16SV3-V4
样本采集与处理
本研究收集了47位胃黏膜癌前病变患者的胃活检组织。共分为四组:17例浅表胃炎患者(SG组);10例萎缩性胃炎伴肠化生患者(AG组);5例胃上皮内瘤变患者(GIN组);15例肠型胃癌患者(GC组)。GC组又分为贲门癌患者(GCC组)和非贲门癌患者(GNCC组)。患者共包括27名男性,20名女性,各组患者的年龄从SG组到GC组依次递增。SG和AG组在胃窦粘膜处采集样本,GIN和GC组在病变附近相对完整的粘膜处(病变处坏死组织除外)采集样本,用于高通量测序。
研究成果
研究结论
1)胃微生物结构组成随着SG-AG-GIN-GC阶段发展发生改变。Romboutsia、Fusicatenibacter、Prevotellaceae-Ga6A1-group和Intestinimonas在GIN阶段富集,从GIN组到GC组均显著减少,这四个属的细菌具有作为癌症和癌前阶段指标的潜力。
2)GCC组的微生物结构与以幽门螺杆菌丰度较高为特征的GNCC组存在显著差异,提示胃微生物在贲门癌和非贲门癌的发生中可能发挥不同的作用。
参考文献
[1]ZhangX,LiC,CaoW,etal.AlterationsofGastricMicrobiotainGastricCancerandPrecancerousStages[J].Frontiersincellularandinfectionmicrobiology,11:.
02
未经治疗的弥漫性大B细胞淋巴瘤患者的肠道微生物群
合作单位医院
研究背景
弥漫性大B细胞淋巴瘤(diffffuselargeBcelllymphoma,DLBCL)发病机制尚不完全清楚,导致其治疗有限。多项研究表明,肠道菌群可能诱导基因突变、慢性炎症以及引发不必要的先天和适应性免疫反应,导致血液系统恶性肿瘤的发生和发展。然而,肠道菌群对DLBCL的作用尚未见报道,其可能在DLBCL的发病过程中起着不可或缺的作用。本研究通过调查未经治疗的弥漫性大B细胞淋巴瘤患者的肠道菌群变化,探讨微生物群的改变在DLBCL发生和发展中的作用,可能为DLBCL诊断和预后预测提供新的生物标志物,为更好的DLBCL治疗和药物开发奠定基础。
测序区域细菌16SV3-V4
样本采集及处理
本研究分为未治疗的DLBCL患者试验组(EG,25例)和健康志愿者对照组(CG,26例),EG组进一步分为生发中心组(GCB,DLBCL类似于生发中心B细胞)或活化B细胞样组(ABC,DLBCL由体外活化外周血B细胞诱导),有胃肠道损害组(GI)或无胃肠道损害组(NGI)。患者无胃肠道慢性炎症和其他肿瘤,4周内未接受DLBCL治疗或抗生素治疗。无菌采集新鲜粪便样品后立即-20℃保存,24小时内送至实验室-80℃保存,用于高通量测序。
研究成果
研究结论
1)DLBCL患者的肠道菌群结构发生了显著变化,在门、纲、目、科、属、种的水平上形成优势区系。
2)DLBCL患者肠道菌群中Proteobacteria、Gammaproteobacteria、Enterobacteria、Enterobacteriaceae、Escherichia-Shigella和E.coli表现出持续的进化关系。在属和种水平上,Allisonella、Lachnospira、Roseburia、B.fragilis和L.garvieae显著减少或缺失。肠道菌群在DLBCL的发生和发展中起着重要作用。
参考文献
[1]YuanL,WangW,ZhangW,etal.GutMicrobiotainUntreatedDiffuseLargeBCellLymphomaPatients[J].FrontiersinMicrobiology,,12:.
03
人参皂苷Rb1通过调节肠道菌群和氨基酸代谢改善高脂饮食诱导肥胖小鼠的血糖紊乱
合作单位南开大学
研究背景
超重和肥胖是糖尿病等疾病的主要风险因素。肠道微生物组与人类代谢健康,例如2型糖尿病、肥胖存在显著联系,其部分作用可能通过代谢组来介导,如短链脂肪酸、氨基酸等。氨基酸及其衍生物在血液中浓度的变化与胰岛素抵抗明显相关。其中支链氨基酸的合成与肠道微生物群相关,在维持人体体重和葡萄糖稳态中发挥着关键作用,维持其平衡有利于代谢综合征的调节。
人参皂苷Rb1具有抗糖尿病和调节肠道微生物组成的作用,Rb1经肠道菌群作用产生的代谢物渗透性更强,具有生物活性。到目前为止,Rb1调控葡萄糖的详细作用机制、相关肠道微生物菌群改变、相关代谢物和降糖作用之间的相关性仍不清楚。本研究评价Rb1的代谢作用,并探讨其对高脂膳食诱导的肥胖和糖尿病小鼠肠道菌群和氨基酸代谢的调节作用。
测序区域细菌16SV3-V4
样本采集与处理
本研究将小鼠随机分为3组:饲喂正常鼠粮(NC组);饲喂高脂饲料(HFD组);同时饲喂人参皂苷Rb1(mg/kg/d)和高脂饲料组(Rb1组),每组18只。饲养12周后采集小鼠粪便样本,保存在-80°C,用于高通量测序。
研究成果
研究结论
1)研究结果表明,Rb1对高脂饮食诱导的胰岛素抵抗具有明显的抑制作用。
2)肠道菌群分析表明,Rb1改变了小鼠的肠道菌群组成,提高了Akkermansiaspp.的相对丰度。
3)Rb1处理也维持了氨基酸代谢的稳态,特别是Leu、Iso、Trp和Ala。
4)综上所述,Rb1通过改变肠道菌群,调节氨基酸代谢的机制调控葡萄糖及发挥抗糖尿病作用。
参考文献
[1]YangX,DongB,AnL,etal.GinsenosideRb1amelioratesGlycemicDisorderinMiceWithHighFatDiet-InducedObesityviaRegulatingGutMicrobiotaandAminoAcidMetabolism[J].FrontiersinPharmacology,,12:.
04
膳食胡萝卜素对小鼠产后子宫恢复的影响:肠道菌群与炎症的相互作用
合作单位湖南农业大学
研究背景
肠道菌群与炎症和肠黏膜屏障功能密切相关,怀孕期间宿主肠道菌群发生显著改变,可能诱发炎症,并且子宫在分娩过程会受到损伤。β-胡萝卜素是一种主要膳食类胡萝卜素,可以在肠道粘膜、子宫细胞中转化为维生素A。β-胡萝卜素在哺乳动物胚胎发育过程中发挥重要作用,有利于抑制炎症疾病。多项研究结果提示β-胡萝卜素可能有助于子宫产后恢复,膳食中添加β-胡萝卜素可以调节宿主肠道菌群。本研究旨在探讨β-胡萝卜素对生殖性能和产后子宫恢复的影响,并通过小鼠模型从肠道菌群角度阐明其可能的作用机制。
测序区域细菌16SV3-V4
样本采集与处理
本研究将雌性小鼠随机分为3组,每组9个重复,分别为:对照组(饲喂基础饲粮,CLT);β-胡萝卜素低剂量组(饲喂含30mg/kgβ-胡萝卜素的饲粮,CARL);β-胡萝卜素高剂量组(饲喂含90mg/kgβ-胡萝卜素的饲粮,CARH)。分娩当天麻醉处死小鼠,采集盲肠内容物样本,立即放入液氮速冻,用于高通量测序。
研究成果
研究结论
1)饲粮中添加β-胡萝卜素对生育性能和产后恢复有积极影响,可能途径是调节炎症相关的肠道微生物群。
2)肠道菌群分析显示,β-胡萝卜素在属水平上调了Akkermansia、CandidatusStoquefichus和Faecalibaculum的相对丰度,在门水平下调了Proteobacteria,科水平下调了Helicobacteraceae和Peptococcaceae,属水平下调了Alloprevotella和Helicobacter的相对丰度。
3)微生物群与血清炎症因子有相关性。血清TNF-α浓度与Alloprevotella、CandidatusArthromitus、Helicobacter、LachnospiraceaeUCG的相对丰度呈正相关关系,与CandidatusStoquefichus和Faecalibaculum的相对丰度呈负相关关系。血清IL-4浓度与Helicobacter的相对丰度呈显著正相关关系,与Akkermansia、CandidatusStoquefichus和Faecalibaculum的相对丰度呈显著负相关关系。
参考文献
[1]YangX,HeZ,HuR,etal.Dietaryβ-CaroteneonPostpartumUterineRecoveryinMice:CrosstalkBetweenGutMicrobiotaandInflflammation[J].FrontiersinImmunology,,12:.