Cell:重大进展!首次构建出首个泛癌真菌微生物组图谱
-10-09报道,在一项新的研究中,来自美国加州大学圣地亚哥分校和以色列魏茨曼科学研究所等研究机构的研究人员通过调查35种癌症及其相关真菌,构建出首个泛癌真菌微生物组图谱(pan-cancermycobiomeatlas)。相关研究结果发表在年9月29日的Cell期刊上,论文标题为“Pan-canceranalysesrevealcancer-type-specificfungalecologiesandbacteriomeinteractions”。
论文共同通讯作者、魏茨曼科学研究所的RavidStraussman博士说,“真菌普遍存在于人类肿瘤中,这一发现应促使我们更好地探索它们的潜在影响,并通过‘微生物组视角’重新审视我们对癌症的几乎所有认识。”将真菌群落与相匹配的细菌组(微生物组的细菌部分)和免疫组(构成免疫系统的基因和蛋白)进行比较的分析显示,它们之间的关联性往往是“宽容的”,而不是竞争的。比如,发现一种真菌物种在50岁以上患者的乳腺癌肿瘤中富集,而另一种真菌物种在肺癌样本中明显大量存在。这些作者说,特定的真菌与年龄、肿瘤亚型、吸烟状态、对免疫疗法的反应和生存措施之间存在着明显的关联性。这些真菌是简单的相关还是有因果关系,还有待确定。论文共同第一作者、Micronoma公司联合创始人和首席分析官GregorySepich-Poore博士说,“这些发现验证了这样一个观点,即从整体上来看微生物组是癌症生物学的一个关键部分,并且可能带来重大的转化机会,不仅在癌症检测方面,而且在与药物开发、癌症演变、最小残留疾病、复发和辅助诊断有关的其他生物技术应用方面。”原文:doi:10./j.cell..09..
高效HN-AD菌株筛选及其强化除臭应用方面获进展
-10-04报道,中国科学院成都生物研究所研究人员从活性污泥中筛选出一株高效HN-AD菌株HY-1,鉴定为Paracoccusdenitrificans,并将其应用于生物滴滤反应器(BTF)进行除臭研究。结果表明,HY-1对NH4+、NO2-和NO3-的去除速率分别为17.33mg-N·L-1·h-1、21.83mg-N·L-1·h-1和32.37mg-N·L-1·h-1,且对不同比例的混合氮源均有较好的去除效果;同时,HY-1在厌氧条件下也能以14.56mg-N·L-1·h-1的速率执行反硝化功能。结合菌株脱氮特性、氮平衡和功能基因分析,研究人员确定了HY-1在好氧条件下的硝化-反硝化代谢途径。他们将菌株HY-1应用于堆肥厂的BTF中进行除臭效果强化验证,结果表明在BTF中接种HY-1不仅能保持高效除臭效果(NH3去除率98.07%),而且能大幅度降低循环液中NH4+和NO3-的离子浓度,有效控制二次污染,节约BTF的除臭成本。这些发现拓展了HN-AD菌株的应用领域,为生物除臭提供了新的思路。
相关成果发表在BioresourceTechnology上。研究工作得到四川省科技计划项目、中科院“西部之光”人才培养计划、山西省重大研发计划项目等的支持。.Cell:新研究揭示数十种肠道细菌与多发性硬化症有关在一项新的研究中,来自iMSMS(InternationalMultipleSclerosisMicrobiomeStudy,国际多发性硬化症微生物组研究)联盟的研究人员发现多发性硬化症(MS)患者和健康人的肠道细菌图谱之间存在显著差异,接受不同药物治疗的MS患者之间也存在差异。虽然这些变化中的一些以前就有报道,但大多数是首次报道。他们还发现了这些细菌可能潜在影响疾病产生和治疗反应的新机制。相关研究结果发表在年9月15日的Cell期刊上,论文标题为“Gutmicrobiomeofmultiplesclerosispatientsandpairedhouseholdhealthycontrolsrevealassociationswithdiseaseriskandcourse”。图片来自Cell,,doi:10./j.cell..08.。这项新的研究描述了美国、英国、西班牙和阿根廷的名患者和同等数量的家庭对照者之间的肠道微生物组谱差异。这些发现可能会带来新的治疗方法,涉及操纵微生物组或饮食干预。通过他们的创新方案,Baranzini和他的同事们能够确定几十个与MS有关的新细菌物种,并确认了以前只与该疾病有关的其他物种。Baranzini说,“通过与对照者相比,我们对MS中存在不同的物种数量感到惊讶。”他们还发现,细菌物种的最大变化来源与参与者的地理位置有关,这证实了位置和当地饮食变化对肠道微生物组的重要性。第二大变异来源是参与者的疾病状况,这也是他们所预期的。原文:doi:10./j.cell..08..Science:揭示肠道微生物在人类肠道环境中与人类共同进化了数十万年人类的肠道微生物组由数千种不同的细菌和古细菌(archaea)组成,这些细菌和古细菌在不同的人群和个体之间有很大的差异。在一项新的研究中,来自德国马克斯-普朗克生物研究所的研究人员如今发现了与人类宿主有着平行进化历史的肠道微生物:这些肠道微生物在人类肠道环境中与人类共同进化了数十万年。此外,一些肠道微生物表现出的基因组特征和功能特征使得它们依赖于其宿主。这些研究结果是根据来自非洲、亚洲和欧洲的人的数据获得的。相关研究结果发表在年9月16日的Science期刊上,论文标题为“Codiversificationofgutmicrobiotawithhumans”。这些作者为名人类研究参与者以及在他们的肠道内发现的59种微生物创建了系统发育树,并使用统计测试来研究这些系统发育树的匹配程度。超过60%的被调查微生物物种与它们的人类宿主的进化史相匹配,这意味着当人类横跨各大洲的时候,这些微生物在人类肠道中与人类一起共同多样化了大约10万年。论文通讯作者、马克斯-普朗克生物学研究所微生物组科学系主任RuthLey说,“我们不知道我们的任何肠道微生物如此紧密地跟随我们的进化史。”Ley补充说,“同样引人注目的是,最紧跟我们进化史的菌株现在是那些最依赖肠道环境的菌株。”事实上,一些与人类一起进化的微生物菌株严重依赖人类的肠道环境:它们拥有更小的基因组,对氧气水平和温度更加敏感---这些特征使得它们很难在人体外生存。相比之下,与人类进化史关联较弱的微生物表现出更多类似于自由生活细菌的特征。原文:doi:10./science.abm.Nature:重大进展!揭示免疫细胞ILC3在协助免疫系统对肠道益生菌产生耐受性中起着重要作用在一项新的研究中,来自美国威尔康奈尔医学院等研究机构的研究人员发现一群称为3型天然淋巴细胞(group3innatelymphoidcell,ILC3)的免疫细胞在建立对定居在人类胃肠道中的共生微生物的耐受性方面发挥着重要作用。这一发现阐明了肠道健康和粘膜免疫的一个重要方面---这可能是更好地治疗炎症性肠病(IBD)、结肠癌和其它慢性疾病的关键。相关研究结果于年9月7日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“ILC3sselectmicrobiota-specificregulatoryTcellstoestablishtoleranceinthegut”。小鼠mLNRORγt+细胞的scRNA-seq分析。图片来自Nature,,doi:10./s---x。在这项新的研究中,Sonnenberg及其同事们使用单细胞测序和荧光成像技术来描述排出健康小鼠肠道的肠系膜淋巴结中的免疫细胞。他们专注于表达转录因子RORγt的免疫细胞,这些免疫细胞已知会在对肠道内定植的微生物作出反应时驱动炎症或耐受。他们发现,这些组织中主要的免疫细胞类型是T细胞和ILC3。后者是一个免疫细胞家族,在肠道和肺部等粘膜组织中作为第一道防线发挥作用。通过与英国伯明翰大学的研究人员密切合作,Sonnenberg及其研究团队观察到,在称为滤泡间区(interfollicularzone)的淋巴结区域,ILC3与一种特定类型的T细胞---称为RORγt+调节性T细胞(Treg)---密切相互作用,从而适应于抑制炎症和免疫活动,以促进肠道中的耐受性。原文:doi:10./s---x.Cell:新研究成功构建出一种由多种细菌物种组成的合成肠道微生物组,有望开发出微生物组疗法治疗一系列疾病过去十年的关键研究已表明肠道微生物组,即生活在人类消化系统中的成百上千种细菌的集合,影响着神经发育、对癌症免疫疗法的反应以及健康的其他方面。但这些群体是复杂的,如果没有系统的方法来研究其成分,与某些疾病有关的确切细胞和分子仍然是一个谜。在一项新的研究中,来自美国斯坦福大学的研究人员建立了最复杂和明确定义的合成微生物组(syntheticmicrobiome),构建出一种由多种细菌物种组成的细菌群落,并成功将地它们移植到小鼠体内。添加、移除和编辑单个细菌物种的能力将使科学家们更好地了解微生物组与健康之间的联系,并最终开发出一流的微生物组疗法。相关研究结果于年9月6日在线发表在Cell期刊上,论文标题为“Design,construction,andinvivoaugmentationofa