高通量宏基因组测序在结肠组织活检中的高灵敏度：去除宿主DNA的影响 背景 在无培养条件下通过下一代测序技术评估细菌分类结构，已成为研究细菌失衡与各种疾病关系的常用方法。已有研究通过16S rRNA基因扩增子或宏基因组测序分析了人类口腔、肠道粘膜和粪便样本的微生物群落谱。然而，16S rRNA基因测序在分类识别的分辨率方面存在局限性，而宏基因组测序能够识别到种甚至亚种水平的细菌。此外，宏基因组测序还可提供多界数据，推测跨多个领域的相互作用。 虽然宏基因组测序在表征组织样本中的微生物群落方面具有重要的临床应用，包括疾病的诊断和治疗，但样本中的人类DNA占多数，限制了低丰度细菌的检测。这种DNA丰度的不平衡导致组织样本中宏基因组测序灵敏度降低。因此，为解决这一问题，研究人员提出了一种优化的方法，通...
蛋白质乳酸化和代谢调控的研究揭示了弓形虫Toxoplasma gondii生物学的全新领域 背景介绍： 弓形虫 (Toxoplasma gondii) 是一种全球分布的原生动物寄生虫，感染了超过30%的人口。弓形虫可引起弓形虫病 (toxoplasmosis)，这是广泛传播的一种人畜共患病。该寄生虫具有复杂的生活周期，包含有性和无性阶段，主要存在于终末宿主猫科动物和中间宿主（温血动物）的组织中。弓形虫在免疫力低下的个体和发育中的胎儿中能造成严重甚至致命的症状。尽管现有的治疗药物，如阿奇霉素、乙胺嘧啶和螺旋霉素等，能抑制弓形虫的某些活动，但它们通常只对快速复制的速殖子 (tachyzoites) 有效，对缓慢增殖的缓殖子 (bradyzoites) 基本无效，且常伴有宿主细胞毒性。因此，进一步...
基于序列的功能宏基因组学揭示了环境微生物组中功能性COPA基因的新自然多样性 环境微生物组中的功能基因/蛋白质的自然多样性是进化和生物工程研究的重要组成部分。为了深入了解全球微生物中铜（Cu）抗性基因COPA的多样性，本研究采用了一种基于序列的功能宏基因组学方法。这项研究不仅将宏基因组组装技术、局部BLAST、进化迹分析（ETA）、化学合成和传统功能基因组学结合起来，还成功地高效挖掘了环境DNA（eDNA）中的COPA基因多样性。 研究背景 微生物进化过程中产生了多样的功能基因/蛋白质，这些基因/蛋白质在领域如微生物系统发育学和蛋白质工程中有着广泛的应用。例如，DNA指导的RNA聚合酶亚基Beta（RPB）和氮化酶铁蛋白（NIFH）等基因广泛用于识别和描述不可培养的‘黑暗物质’。现有已知功能...
一种微生物代谢产物通过抑制 HIF-2A-神经酰胺通路中介时间限制进食对 MASH 的有益作用 引言 背景介绍： 代谢功能障碍相关脂肪变性肝病/代谢功能障碍相关脂肪性肝炎（Metabolic Dysfunction-Associated Steatotic Liver Disease/Metabolic Dysfunction-Associated Steatohepatitis，MASLD/MASH）是一种影响全球四分之一人口的主要健康问题。MASLD 包括从肝脏脂肪变性到更具攻击性的 MASH，后者以坏死性炎症和纤维化为标志，可能发展成肝硬化和肝细胞癌。当前临床治疗主要集中于阻止 MASLD 的进展和逆转现有的 MASH。然而，由于其复杂的病理学和缺乏有效的医学干预手段，饮食和生活方式的...
肠道微生物变化在赖氨酸代谢中的作用对骨力学适应的影响 研究背景 骨质疏松症作为一种全球性严重的公共卫生问题，影响了超过2亿人，并且给健康和生命带来了巨大的威胁。研究表明，骨骼健康的维持和骨质疏松的防治离不开机械负荷。然而，临床证据指出，不同个体在对运动负荷的骨骼响应（骨力学适应）上存在显著差异。在过去几十年里，已逐渐发现肠道微生物在宿主健康中扮演着重要角色，并有研究表明肠道微生物与骨质稳态之间存在关联。因此，了解肠道微生物对于骨力学适应的调节机制，并找到可能的干预措施，成为一个迫切需要解决的科学问题。 研究来源 这篇研究论文题为《Gut microbial alterations in arginine metabolism determine bone mechanical adaptat...
昼夜节律失调促进肠道微生物触发的癌症转移及髓系抑制性细胞积累 学术背景与研究动机 癌症转移是大多数癌症患者死亡的主要原因，其中结直肠癌（colorectal cancer，简称CRC）因其全球发病率和死亡率高而备受关注。髓源性抑制细胞（myeloid-derived suppressor cells，简称MDSCs）是来源于造血干细胞的未成熟髓样细胞，具有免疫抑制活性，主要通过抑制T细胞、B细胞或自然杀伤（NK）细胞介导的免疫反应来促进肿瘤免疫逃逸及侵袭。然而，MDSCs在肿瘤微环境（tumor microenvironment，TME）中的调控机制尚不清楚。 昼夜节律是生物适应外部环境变化的重要内在机制，维持机体内部环境的稳态。然而，昼夜节律紊乱与多种疾病息息相关，尤其在癌症中，肿瘤细胞在...
药用微生物对帕金森病的保护作用研究 背景介绍 帕金森病（Parkinson’s Disease, PD）是一种进展性神经退行性疾病，以大脑黑质区多巴胺能神经元的死亡为特征。α-突触核蛋白（α-Synuclein）的聚集是帕金森病发病机制的一个重要因素。研究表明，肠道微生物可以通过与α-突触核蛋白的相互作用，从而产生神经保护效果，进而影响帕金森病的进展。这一概念的提出基础在于肠道-脑轴（Gut-Brain Axis）的作用机制，尤其是肠道微生物群对神经系统的影响。 研究来源 本文由Kanika Bhardwaj、Neelu Kanwar Rajawat、Nupur Mathur和Aviral Kaushik撰写，分别来自IIS (deemed to be university)、Univers...
通过进食时间调整肠道昼夜节律缓解胃肠道炎症的研究 背景资讯 肠道昼夜节律基因表达在炎症性肠病（IBD）患者的活检中已被观察到受损。昼夜节律的破坏，如在轮班工人中发生的那样，已被证明与胃肠道疾病，包括IBD的风险增加有关。具体到肠道，上皮细胞中的昼夜节律钟被认为通过调节微生物组来平衡胃肠道的稳态。然而，肠道昼夜节律在IBD中的作用尚未完全揭示。 最近的研究表明，通过限定时间的进食能够改善代谢健康和炎症，并影响肠道微生物群。因此，研究团队假设通过进食时间调整肠道昼夜节律有望影响IBD的发展和进程。 论文来源 此项研究由Technical University of Munich和University of Surrey的研究人员合作完成，包括Yunhui Niu、Marjolein Heddes...
脑外伤后肠道微生物群对白质修复的作用研究——《Journal of Neuroinflammation》分析 引言 每年，美国约有170万人经历创伤性脑损伤（Traumatic Brain Injury, TBI），其中超过500万人面临与TBI相关的残疾问题。这些非致命性TBI每年在美国的总体健康成本估计超过400亿美元。创伤性白质损伤（White Matter Injury, WMI）被认为是TBI幸存者长期认知功能障碍的主要原因。研究表明，髓鞘在中枢神经系统（Central Nervous System, CNS）中的再生主要依赖于少突胶质细胞前体细胞（Oligodendrocyte Lineage Cells, OLCs）的新生。而在TBI发生后成熟的少突胶质细胞（Oligodend...
HSV-1感染加速阿尔茨海默病的进展：通过调节小胶质细胞吞噬作用和激活NLRP3通路 研究背景 随着全球老龄化的加剧，阿尔茨海默病（AD）已经成为影响数百万人的神经退行性疾病。近年来，越来越多的研究表明，单纯疱疹病毒1型（HSV-1）可能与阿尔茨海默病的发展和进展有关。HSV-1感染可诱导β-淀粉样蛋白（Aβ）的沉积，但其确切作用和机制仍不清楚。在此背景下，本研究旨在探讨HSV-1感染对AD的影响和相关机制。 研究来源 本研究由Zhimeng Wang等人发起，来自北京清华大学医药学院，中国科学院干细胞与生殖生物学国家重点实验室等机构。研究成果发表于2024年《神经炎症杂志》（Journal of Neuroinflammation），DOI链接为：10.1186/s12974-024-03...