千菌万码 Microbial Matters – Details, episodes & analysis

一支穿云箭，千菌万码来相见！大家好，我是张禅跑。

痛风的根源是什么？为什么近年来中国高尿酸血症的患病率如此迅速攀升，已经成为继“三高”之后的“第四高”？人类为何在进化中失去了尿酸酶基因，导致我们成为“天生痛风圣体”？现有的降尿酸药物有哪些副作用，为什么需要探索新的降尿酸途径？肠道菌群如何在尿酸代谢中发挥了重要作用，能够帮助我们有效降低尿酸水平？斯坦福大学的最新研究如何揭示肠道细菌降解尿酸的潜在机制？中山大学的研究如何发现肠道细菌可以通过刺激宿主促进尿酸排泄？高尿酸血症和痛风患者如何通过饮食管理、体重管理和生活方式调整来有效控制症状？

今天介绍的文章1：一个广泛分布的基因簇弥补了灵长类动物中尿酸酶缺失的影响（A widely distributed gene cluster compensates for uricase loss in hominids）。在2023年8月发表于《细胞》Cell。

第一作者： Yuanyuan Liu

通讯作者：Dylan Dodd

通讯单位：斯坦福大学医学院

原文链接：⁠https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(23)00687-6⁠

今天介绍的文章2：由模糊另枝菌产生的马尿酸促进肠道尿酸排泄，从而缓解高尿酸血症（Alistipes indistinctus-derived hippuric acid promotes intestinal urate excretion to alleviate hyperuricemia）。在2024年2月发表于《细胞·宿主与微生物》Cell Host & Microbe。

第一作者： 许潆兮、刘鲁笛、朱江源

通讯作者：柳雁

通讯单位：中山大学公共卫生学院广东省营养膳食与健康重点实验室

原文链接：https://www.cell.com/cell-host-microbe/abstract/S1931-3128(24)00036-2

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Microbial Matters, a podcast introducing latest microbiome research. Hi, I’m Jerry Zhang, a chemical biologist studying human microbiome. In this Podcast, I’m going to share with you newest advances in microbiome research, especially those related to human health.

Sarrazin-Gendron, R. et al. Improving microbial phylogeny with citizen science within a mass-market video game. Nat. Biotechnol. 1–9 (2024) doi:10.1038/s41587-024-02175-6.

Have you played Borderlands 3? Did you know that the in-game arcade mini-game, Borderlands Science, holds a hidden scientific treasure? Why is a podcast about gut microbiota talking about Borderlands 3? How are scientists using the mini-game Borderlands Science to tackle research challenges in gut microbiota? Why is sequence alignment so tough for AI but manageable for gamers? What are citizen science games? Which fields benefit from these games? How do video games and science come together? What is MMOS, and what are its goals and achievements?

Tune in to find out the surprising connection between gaming and gut microbiota research, and explore the fascinating world of citizen science games with us!

What Borderlands Science looks like:

https://raw.githubusercontent.com/ZJerryZ/Microbial_Matters_SP16/main/BLS.png

How to align two nucleotide sequences:

https://raw.githubusercontent.com/ZJerryZ/Microbial_Matters_SP16/main/alignment-EN.png

Link to the original article: https://www.nature.com/articles/s41587-024-02175-6

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今天介绍的文章是：Commensal microbiota from patients with inflammatory bowel disease produce genotoxic metabolites （炎症性肠病病人的菌群产生有遗传毒性的代谢物）。在2022年10月发表于《科学》（Science）杂志上。

第一作者： 曹议匀

通讯作者：Noah W. Palm

通讯单位：耶鲁大学

结直肠癌与肠道菌群有什么关系？

什么细菌会产生造成DNA突变的毒素？

摩根菌产生了什么新型的毒素？

它对结直肠癌有什么影响？

原文链接：https://doi.org/10.1126/science.abm3233

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今天介绍的文章是：Codiversification of gut microbiota with humans （人类与肠道菌群的共同多元化）。2022年9月发表于Science 《科学》杂志。

第一作者：Taichi A. Suzuki, J. Liam Fitzstevens

通讯作者：Ruth E. Ley

通讯单位：Max Planck Institute for Biology, Tubingen 马克斯普朗克生物研究所

我们已经知道，人类的肠道里有数万亿个细菌，它们帮助我们消化食物、抵御感染，甚至影响我们的情绪和行为。但是这些细菌从何而来呢？尤其是如果把时间尺度放大，从人的一生放大到人类的进化史，那么肠道菌群是怎样与人类演化的呢？它们是否与人类一起进化的呢？哪些细菌与人类共同分化了？共同分化的细菌有什么特征？

原文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm7759

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Microbial Matters, a podcast introducing latest microbiome research.

J. Suez, Y. Cohen, R. Valdés-Mas, U. Mor, M. Dori-Bachash, S. Federici, N. Zmora, A. Leshem, M. Heinemann, R. Linevsky, M. Zur, R. B.-Z. Brik, A. Bukimer, S. Eliyahu-Miller, A. Metz, R. Fischbein, O. Sharov, S. Malitsky, M. Itkin, N. Stettner, A. Harmelin, H. Shapiro, C. K. Stein-Thoeringer, E. Segal, E. Elinav, Personalized microbiome-driven effects of non-nutritive sweeteners on human glucose tolerance. Cell (2022), doi:10.1016/j.cell.2022.07.016.

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今天介绍的文章是：Personalized microbiome-driven effects of non-nutritive sweeteners on human glucose tolerance （甜味剂对葡萄糖耐受的影响是个人化的，且由菌群驱动）. 在2022年8月发表于Cell细胞杂志。

第一作者： Jotham Suez, Yotam Cohen

通讯作者：Eran Segal, Eran Elinav

通讯单位：Weizmann Institute of Science 以色列魏茨曼科学研究所

00:38 Eran们的实验室过往研究简介

02:10 甜味剂简介及个人味觉感受

04:14 不同甜味剂代谢的区别以及“0卡”的秘密

05:36 正文介绍：实验设计

07:39 主要结论一：糖精和三氯蔗糖可逆地影响糖耐度

08:20 主要结论二：肠道菌群介导了糖耐度变化，对甜味剂的响应因人而异

09:23 研究局限

10:09 甜味剂不是洪水猛兽，管住嘴迈开腿是正解

原文链接：https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(22)00919-9

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今天介绍的文章是：Akkermansia muciniphila phospholipid induces homeostatic immune responses （嗜黏蛋白阿克曼菌的磷脂诱导稳态免疫响应）。在2022年7月发表于Nature自然杂志。

第一作者： Munhyung Bae, Chelsi D. Cassilly

通讯作者：Ramnik J. Xavier, Jon Clardy

通讯单位：哈佛医学院，博德研究所

00:51 阿克曼菌与人类健康

02:05 阿克曼菌身上啥是宝？

03:22 阿克曼菌的“精油”

05:16 PE的结构与活性的关系

05:55 阿克曼菌PE的免疫调节效果

07:46 拓展阅读：人类病菌的磺酸脂

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-022-04985-7

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不知道大家能不能听出来，这是我换了新话筒以后录的第一期节目，我趁Prime Day买了一个AmazonBasics的一个电容话筒，不知道音质有没有提升？

今天介绍的文章是：Gut metabolites predict Clostridioides difficile recurrence （肠道代谢物预测艰难梭菌复发）。在2022年6月发表于Microbiome（微生物组）上。

第一作者： Jennifer J. Dawkins, Jessica R. Allegretti

通讯作者：Georg K. Gerber

通讯单位：哈佛医学院

00:56 艰难梭菌反复感染

02:10 研究设计

03:07 代谢组是最佳预测变量

04:13 哪些分子与感染复发相关？

05:43 菌群功能比菌群组成更重要！

原文链接：https://microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-022-01284-1

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今天介绍的文章是：A centimeter-long bacterium with DNA contained in metabolically active, membrane-bound organelles （一个厘米级的、DNA在代谢活跃、膜包裹的细胞器中的细菌）。在2022年6月发表于Science科学杂志。

第一作者： Jean-Marie Volland, Silvina Gonzalez-Rizzo, Olivier Gros

通讯作者：Tanja Woyke, Shailesh V. Date

通讯单位：美国劳伦斯伯克利国家实验室等

00:57 突破性发现一：巨大的肉眼可见的细菌！

03:17 突破性发现二：细菌内有非常多带膜的细胞器！

原文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.abb3634

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今天介绍的文章是：High-throughput, single-microbe genomics with strain resolution, applied to a human gut microbiome （高通量、有菌株解析度的单细菌基因组应用于人类肠道菌群）；在2022年6月发表于Science科学杂志上。

第一作者： 郑文山、赵诗杰

通讯作者：Peter Lu, Eric Alm, David Weitz

通讯单位：哈佛大学，麻省理工学院

00:55 研究菌群基因组的几种策略与其局限性

03:06 微流控技术Microfluidics简介

04:30 正文介绍，Microbe-Seq

08:03 Microbe-Seq的局限

08:54 利益相关声明

原文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm1483

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