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肖敏凤/李俊桦等NC：肠道噬菌体生物库解锁"病毒暗物质"，助力开发精准菌群干预Nature Communications——[15.7]
① 构建肠道噬菌体生物库：本研究针对肠道噬菌体分离难点，利用经典、重复富集及宏基因组引导的三种互补策略，建立了包含104株靶向人类共生菌及致病菌的肠道噬菌体生物库（GPB）。② 核心发现与科学价值：研究拓展了对肠道“病毒暗物质”的认知，发现了全球广泛流行的新型噬菌体类群，并首次在体内外证实了噬菌体精准干预肥胖相关菌群的治疗潜力。③ 基因组多样性解析：基因组分析显示GPB噬菌体具有极高的遗传多样性（8.9 kb–372 kb），鉴定出大量未被现有数据库覆盖的病毒簇，包括数个全新的病毒属及科级分类单元。④ 环境依赖互作机制：感染矩阵分析揭示了噬菌体高度的宿主特异性，证明氧气条件显著影响兼性厌氧菌噬菌体的裂解活性，且宿主CRISPR-Cas系统是限制噬菌体感染的关键防御机制。⑤ 专性厌氧菌病毒分类：针对Mediterraneibacter等专性厌氧菌的深入挖掘发现，某些新型噬菌体属在亚洲及美洲人群中的流行率甚至高于被广泛认知的crAss样噬菌体。⑥ 地理与疾病相关性：全球队列分析表明，亚洲代谢病患者肠道中Mediterraneibacter和Dorea细菌丰度升高但缺乏对应噬菌体，揭示了地域特异性的菌-毒失衡特征。⑦ 体内精准干预验证：小鼠实验证实，口服特定噬菌体（CPB1092）能抑制肥胖相关菌株Dorea longicatena的肠道定植，表明该资源库具有开发精准微生物组疗法的实际应用价值。
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Gut Phage Biobank: a collection of bacteriophages targeting human commensal bacteria
2025-12-11 , doi: 10.1038/s41467-025-61946-0
向烨/袁玉玉等：大规模分离培养人类肠道噬菌体，发现全新候选科Gut Microbes——[11]
① 研究背景与设计：针对人类肠道温和噬菌体分离株匮乏的现状，本研究采用多种培养组学策略，从健康人粪便及污水中大规模分离肠道细菌与噬菌体。② 核心发现与意义：建立了包含52个高质量非冗余基因组的TGPI噬菌体库，并定义了全新的候选科 Bacteroiduroviridae，大幅拓展了对肠道噬菌体多样性的认知。③ 噬菌体分离成果：成功分离1,679株肠道细菌（86种）及79株噬菌体，其中32株为温和噬菌体，首次证实功能性温和噬菌体可直接从粪便中分离。④ 新家族分类特征：新发现的候选科 Bacteroiduroviridae 主要感染拟杆菌属，具有独特的长非收缩尾结构，在进化树上形成独立于已知噬菌体的单系分支。⑤ 温和噬菌体机制：多数温和噬菌体携带多样性生成逆转座元件（DGRs），通过变异尾部蛋白靶基因以适应广谱宿主，且在人群宏基因组中丰度较高。⑥ 注释工具开发：开发了结合序列比对与结构预测的 GPnote 流程，将肠道噬菌体基因组注释率从传统方法的41.5%显著提升至57.5%。⑦ 临床关联分析：宏基因组关联分析显示，包括 Bacteroiduroviridae 成员在内的多种拟杆菌属温和噬菌体在炎症性肠病患者中显著耗竭。
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Extensive cultivation of human gut phages revealing undescribed Bacteroidaceae phages
2025-12-09 , doi: 10.1080/19490976.2025.2597614
张震/李惠侠等：菌群决定"职业生涯"，重塑瘤胃微生态或可延长奶牛生产寿命Microbiome——[12.7]
① 研究背景与设计：本研究利用274头荷斯坦奶牛的纵向队列结合多组学分析，并通过小鼠瘤胃菌群移植实验，解析微生物群介导的代谢-炎症串扰对奶牛生产寿命的影响。② 核心发现：确立第四胎为关键代谢转折点，高胎次奶牛瘤胃菌群发生重构，α-变形杆菌纲及假单胞菌门丰度显著增加（+37%），而普雷沃菌属等有益菌群减少。③ 菌群代谢重编程：瘤胃菌群从低胎次的高效糖酵解和TCA循环模式，转向高胎次的乙酸主导发酵及甲烷代谢增强模式，导致能量利用率下降及脂质代谢紊乱。④ 炎症驱动路径：菌群失调诱导血清中IL-1β、TNF-α等促炎因子升高并削弱抗氧化能力，这种“代谢-炎症”失衡是导致高胎次奶牛生产性能衰退的核心驱动力。⑤ 因果关系验证：移植高胎次奶牛菌群诱发了受体小鼠的结肠屏障损伤及肝脏炎症反应，该过程伴随TLR4/NF-κB信号通路的显著激活。⑥ 结论与科学价值：研究首次证实瘤胃菌群失调是缩短奶牛生产寿命的潜在机制，提出靶向重塑微生物稳态可作为延缓衰老、提升长期生产力的干预策略。
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Rumen microbial dysbiosis is associated with productive lifespan decline in dairy cows via metabolic-inflammatory crosstalk
2025-12-10 , doi: 10.1186/s40168-025-02263-y
成功等：解析瘤胃菌群-宿主互作，打造高档雪花牛肉Microbiome——[12.7]
① 研究背景与设计：本研究针对郏县红牛肌内脂肪沉积机制，利用瘤胃液与肌肉组织多组学联合分析，探究微生物群与宿主基因的交互调控作用。② 核心调控机制：发现瘤胃微生物通过α-亚麻酸-脂肪酸β氧化/L-肉碱-MPO轴调控脂肪沉积，确立了Moheibacter等菌属的关键作用。③ 关键代谢物鉴定：瘤胃非靶向代谢组学显示α-亚麻酸为核心促脂代谢物，其在富脂组显著升高，并能抑制线粒体脂肪酸β氧化通路。④ 菌群关联分析：宏基因组学锁定 Cnuella、Gaetbulibacter、Moheibacter 和 Lacibacter 与α-亚麻酸呈强正相关（r>0.83），且负向调控L-肉碱水平。⑤ 宿主代谢互作：肌肉组织中L-肉碱、甜菜碱等代谢物水平降低，解除了对 MPO 基因的抑制作用，从而促进甘油三酯积累和脂滴形成。⑥ 体外实验验证：在脂肪前体细胞中过表达 MPO 显著增加甘油三酯含量，而添加L-肉碱和甜菜碱则有效抑制 MPO 表达。⑦ 网络模型构建：整合分析表明 Moheibacter 对肌内脂肪变异贡献度最高，揭示了“菌群-代谢物-宿主基因”跨组织协同调控脂肪沉积的新机制。
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Rumen microbiota-host interactions regulate intramuscular fat deposition in cattle via the alpha-linolenic acid-fatty acid β-oxidation/L-carnitine-MPO axis
2025-12-10 , doi: 10.1186/s40168-025-02252-1
邹立扣/赵珂等：肠菌"代工"生产色氨酸，帮大熊猫适应竹子饮食NPJ Biofilms and Microbiomes——[9.2]
① 研究背景与设计：本研究针对大熊猫高纤维竹饮食与肉食性肠道结构的矛盾，通过宏基因组及多组学分析揭示其肠道菌群的适应性功能。② 核心发现：非幼崽大熊猫肠道富集解非乳糖链球菌（S. alactolyticus），该菌通过生物合成色氨酸及其代谢产物（包括神经调节物质）调控宿主肠道生理与细胞分裂，帮助大熊猫适应低营养的竹子饮食。③ 发育阶段菌群演替：宏基因组数据显示幼崽以大肠杆菌为主，而亚成体及成体肠道中S. alactolyticus显著富集并与色氨酸合成通路正相关。④ 色氨酸合成能力验证：全基因组测序与体外发酵实验证实，S. alactolyticus拥有完整的色氨酸生物合成基因模块（M00022/M00023）并能显著产出色氨酸。⑤ 调节宿主代谢与形态：小鼠灌胃实验显示，S. alactolyticus显著提升血清及粪便中5-羟基吲哚乙酸（5-HIAA）和犬尿氨酸水平，增加结肠长度及回肠绒毛/隐窝比值。⑥ 宿主基因表达调控：转录组分析表明该菌上调小鼠结肠中纺锤体检查点信号等细胞分裂基因，同时下调突触功能相关基因，提示其通过色氨酸代谢促进肠上皮细胞增殖。
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Enriched Streptococcus alactolyticus in non-cub giant panda gut contributes to the regulation of tryptophan and its neuromodulatory derivatives
2025-12-07 , doi: 10.1038/s41522-025-00879-4
低等脊椎动物肠道菌群中，或许藏着治癌秘方Gut Microbes——[11]
① 两栖爬行菌群筛选：本研究从日本树蛙等两栖及爬行动物肠道分离9种细菌，利用Colon-26结肠癌小鼠模型系统评估其抗肿瘤活性。② 核心发现：筛选发现兼性厌氧菌Ewingella americana具备卓越的肿瘤定植与消退能力，单次静脉注射即可实现肿瘤完全缓解（CR）。③ 双重杀伤机制：该菌通过分泌溶血素等细胞毒素直接裂解肿瘤细胞，并利用缺氧微环境特异性靶向定植于肿瘤组织。④ 激活宿主免疫：治疗显著增加了肿瘤内中性粒细胞及CD3+ T细胞浸润，上调Ifng和Tnfa表达，诱导全身性抗肿瘤免疫记忆。⑤ 优于传统疗法：对比实验显示，E. americana的疗效显著优于临床一线药物抗PD-L1抗体及脂质体阿霉素，且具备更持久的肿瘤抑制作用。⑥ 安全性与清除：作为非致病性共生菌，该菌在血液中可被快速清除且无脏器毒性，克服了基因工程菌潜在的突变风险。⑦ 挖掘生物宝库：研究证实了低等脊椎动物微生物组是开发新型天然活体生物药的未开发宝库。
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Discovery and characterization of antitumor gut microbiota from amphibians and reptiles: Ewingella americana as a novel therapeutic agent with dual cytotoxic and immunomodulatory properties
2025-12-10 , doi: 10.1080/19490976.2025.2599562
NC：克雷伯菌ARO112或是改善IBD的新型益生菌Nature Communications——[15.7]
① 背景与实验设计：针对IBD抗生素治疗后的继发感染与炎症循环，本研究结合基因组学与Nod2缺陷小鼠模型，评估了新菌株克雷伯菌（Klebsiella）菌株ARO112的疗效 。② 核心发现与意义：该菌株能打破“炎症-治疗-感染”的恶性循环，加速病原清除并恢复菌群稳态，展现出优于传统益生菌的安全性与治疗潜力。③ 基因组安全性评估：对比分析显示ARO112缺乏接合转移及耐药基因，其生物安全性特征与益生菌大肠杆菌Nissle 1917相当，且不易获取耐药质粒。④ 体外表型特征验证：实验证实该菌株在生物膜形成、铁载体产生及血清抗性等致病特征上的表现，显著弱于临床多重耐药克雷伯菌菌株。⑤ 动物模型治疗效力：在抗生素预处理的Nod2小鼠中，ARO112显著加速了粘附侵袭性大肠杆菌的清除，并预防了DSS诱导的结肠炎。⑥ 菌群代谢调控机制：该菌株通过促进毛螺菌科等丁酸产生菌的恢复，提升肠道丁酸水平并抑制脂质运载蛋白-2表达，从而改善肠道炎症环境。⑦ 人类数据关联分析：HMP2队列分析证实，非肺炎克雷伯菌菌株的携带者表现出更低的炎症水平及更高的丁酸菌丰度，支持其临床转化价值。
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Klebsiella ARO112 promotes microbiota recovery, pathobiont clearance and prevents inflammation in IBD mice
2025-12-11 , doi: 10.1038/s41467-025-67015-w
NC：肠道厌氧环境让高毒力肺炎克雷伯菌轻松捕获耐药质粒Nature Communications——[15.7]
① 肠道传播模型构建：本研究建立抗生素扰动小鼠模型，使用共生大肠杆菌和高毒力肺炎克雷伯菌（hvKp），解析IncP质粒的种间接合转移动态。② 核心发现：Clade II (PTU-P2) 质粒在肠道及厌氧环境下的传播效率显著高于Clade I (PTU-P1)，揭示了质粒分支对宿主环境的特异性适应。③ 厌氧环境调控机制：实验证实厌氧条件虽抑制环境型PTU-P1质粒转移，却能维持临床型PTU-P2质粒的高效接合，是驱动两者体内差异的关键因素。④ 突破荚膜屏障机制：虽然hvKp的高黏滞荚膜在有氧下阻碍质粒摄入，但肠道厌氧微环境显著降低了hvKp的荚膜黏滞性，从而解除其物理屏障作用。⑤ 二次转移驱动扩散：结合数学建模与 traF 基因缺失实验证明，转化接合子向受体的二次转移是维持质粒在肠道高频传播的主导力量。⑥ 基因组流行病学：大规模基因组分析印证了PTU-P2质粒在人类临床样本中高度富集，而PTU-P1质粒多见于环境样本，符合其生理适应特征。⑦ 高毒力耐药风险：研究强调了hvKp在肠道微环境中极易通过接合获取适应性强的PTU-P2耐药质粒，警示了超级细菌进化的公共卫生风险。
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Differential gut transmission of IncP plasmid clades involving hypervirulent Klebsiella pneumoniae reveals plasmid-specific ecological adaptation
2025-12-10 , doi: 10.1038/s41467-025-66413-4
NC：缺失IL-22仍能清除肠道感染，补液治疗是关键Nature Communications——[15.7]
① 背景与实验设计：本研究利用Il22-/-小鼠感染鼠柠檬酸杆菌模型及蛋白质组学技术，探究IL-22缺失导致宿主死亡的根本病理机制。② 核心发现与意义：研究首次证实脱水而非细菌载量失控或肠道屏障无法修复，才是导致Il22-/-小鼠感染致死的直接原因。③ 分子病理机制：感染导致吸收性肠上皮细胞严重耗竭，显著下调Slc26a3、Aqp8及Slc5a8等离子转运蛋白表达，引发致命性电解质丢失。④ 补液疗法效果：皮下补液疗法虽不改变肠道细菌定植或组织病理损伤，但能通过纠正全身性脱水完全挽救Il22-/-小鼠的生命。⑤ 代偿恢复机制：存活小鼠在脱水被纠正后，通过上调Reg3g、IL-17F和IL-10等代偿途径，实现了细菌清除、上皮再生及免疫记忆建立。⑥ 临床转化启示：该研究挑战了IL-22在抗感染中的传统认知，强调了在临床前动物模型中引入支持性疗法（如补液）对模拟人类疾病的重要性。
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Rehydration rescues Il22-/- mice from lethal Citrobacter rodentium infection
2025-12-08 , doi: 10.1038/s41467-025-67006-x
沙门氏菌如何在肠道"战场"中生存与进化？（综述）Clinical Microbiology Reviews——[19.3]
① 核心综述：本文系统阐述了肠道环境因素（如pH、胆盐、渗透压等）如何调控基因表达，从而影响沙门氏菌（Salmonella）的存活、毒力进化及耐药性传播。② 宿主互作与侵袭机制：细菌利用沙门氏菌毒力岛（SPI）编码的III型分泌系统（T3SS）分泌效应蛋白，重塑宿主细胞骨架以利入侵，并形成沙门氏菌含菌囊泡（SCV）以逃避免疫杀伤。③ 环境应激生存策略：高浓度胆盐虽抑制侵袭基因表达但能诱导DNA修复（SOS反应），而温度与渗透压变化则激活热休克蛋白及外膜蛋白表达，辅助细菌适应肠道微环境。④ 营养竞争与代谢适应：细菌通过分泌铁载体对抗宿主的铁限制防御，并调整代谢通路适应肠道厌氧环境，同时受共生菌代谢物短链脂肪酸（SCFAs）的复杂调控。⑤ 基因调控网络：非编码小RNA（sRNA）如PinT精确调控毒力因子表达时序，配合基因组变异使不同血清型细菌表现出特定的宿主适应性与致病差异。⑥ 生物膜与抗生素耐受：中性pH及胆盐环境促进生物膜及“持留菌”形成，且肠道环境本身可直接降低环丙沙星等抗生素的杀菌活性，共同导致临床治疗失败。⑦ 水平基因转移与耐药扩散：肠道炎症引发的活性氧及高密度菌群环境加速了质粒接合与转导，促进耐药基因在不同菌株间的水平基因转移（HGT）。
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Environmental and physiological factors influencing the survival of resistant Salmonella under infection-related gut conditions
2025-12-05 , doi: 10.1128/cmr.00196-25
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