今天是第1259期日报。

特稿：菌群产学研该怎样结合？APC是全球榜样！| 肠道产业
集产学研于一体的APC，其研究领域主要有哪些？在学术和产业领域分别取得了什么样的成就？
2019-10-19
Science：动物养殖中不容乐观的抗生素耐药问题Science[IF:41.037]
① 纳入901项调查研究，分析中低收入国家动物养殖中常见致病菌（大肠杆菌、弯曲菌、非伤寒沙门氏菌和金黄葡萄球菌）的抗生素耐药性情况；② 中国和印度是耐药性的最大热点地区，巴西和肯尼亚是新热点地区；③ 2000年到2018年，鸡、猪和牛中，致病菌耐药性高于50%的比例增长分别为0.15-0.41、0.13-0.34和0.12-0.23；④ 动物生产中最常用的四环素、磺胺类和青霉素的耐药率最高；⑤ 动物中的抗生素耐药性增强，将威胁动物甚至人类健康。
Global trends in antimicrobial resistance in animals in low- and middle-income countries
09-20, doi: 10.1126/science.aaw1944
【主编评语】随着全球肉食消费增长，动物养殖业的抗生素使用也在不断攀升。目前全球约73%的抗生素是用于动物养殖，但由此导致的致病菌抗生素耐药情况尚不清楚。Science近期发表一项系统性研究，绘制了过去近20年间发展中国家的动物养殖抗生素耐药性热点地图，我国属于“重灾区”。此外，在鸡和猪中，耐药菌几乎增加了两倍。如果不采取措施，动物养殖中可用的有效抗生素将越来越少，最终也将威胁人类健康。（@mildbreeze）

Nature子刊：哺乳期饮食对新生奶牛粪便耐药组的影响Nature Communications[IF:11.878]
① 牛初乳中微生物能在新生奶牛肠道定植，随年龄增加和饮食变化，菌群更多样化；② 新生奶牛肠道含329种抗生素耐药基因（ARGs），推测对17类抗生素产生耐药性；③ ARGs的丰度随哺乳量减少逐渐降低，与抗杀菌剂、金属抗性基因共同存在；④ 奶牛出生2天后可检测到ARGs，肠杆菌科微生物携带最多ARGs，初乳微生物或是ARGs的来源；⑤ 哺乳期奶牛饮食转变影响肠道菌群结构，如肠杆菌科微生物减少，拟杆菌科微生物增多，或进而引起耐药组变化。
The fecal resistome of dairy cattle is associated with diet during nursing
09-27, doi: 10.1038/s41467-019-12111-x
【主编评语】抗生素耐药性是全球性的公共卫生问题。牲畜体内的抗生素耐药基因通常对临床上重要的抗生素具有抗性，通过粪便排出体外后，会对环境产生更多污染。Nature Communications近期发表的研究表明，奶牛生命早期的肠道抗生素耐药基因可能来自牛初乳的微生物，并受到饮食变化的影响，据此，或可通过饮食干预改变菌群结构，降低抗生素耐药基因。（@nana）

人类感染多重耐药弯曲菌，可能与宠物狗的抗生素滥用有关MMWR. Morbidity and mortality weekly report[IF:11.483]
① 2016年1月5日到2018年2月4日，美国18个州发生了118例空肠弯曲菌感染，包括29名宠物店员工，涉及6个宠物公司；② 这次暴发中的致病菌菌株，对目前所有常用的治疗弯曲菌感染的抗生素都有耐药性；③ 对有关宠物店的149只小狗的调查显示，95%的小狗都接受过抗生素治疗；④ 宠物小狗中的不恰当抗生素使用，可能是导致这次多重耐药弯曲菌感染暴发的原因；⑤ 商业狗产业需重视对动物抗生素的管理实践。
Multidrug-Resistant Campylobacter jejuni Outbreak Linked to Puppy Exposure - United States, 2016-2018
2018-09-21, doi: 10.15585/mmwr.mm6737a3
【主编评语】小狗是导致人发生弯曲菌感染的可能来源，但通常只是零星案例，极少有暴发性感染。然而2016年至2018年期间，美国发生了多重耐药空肠弯曲菌感染暴发，美国疾控中心调查发现，这次的暴发可能是宠物店小狗的抗生素滥用引起的，为宠物行业敲响警钟。（@mildbreeze）

中科大：我国淡水鲤鱼肠道菌群及其抗生素耐药性分析Environmental Pollution[IF:5.714]
① 零售市场中的中国四大淡水鲤鱼肠道菌群中，含有丰富的抗生素耐药和银/汞抗性基因，其中sulI、sulII和tetQ与银/汞抗性基因强相关；② 不同零售市场的鱼肠道菌群组成有差别，酸杆菌门、拟杆菌门、绿弯菌门、蓝细菌、厚壁菌门和变形菌门，或构成四大中国淡水鲤鱼肠道内的核心菌群；③ 鱼肠道中潜在的耐药或致病菌，对人类健康有潜在威胁；④ 应制定水产养殖中抗生素的管理策略，以避免耐药和条件致病菌经食物链或直接接触，从鱼传播给人。
Antibiotic resistance and microbiota in the gut of Chinese four major freshwater carp from retail markets
09-30, doi: 10.1016/j.envpol.2019.113327
【主编评语】淡水鱼养殖中也存在抗生素滥用现象，由此引起的鱼肠道内耐药菌增多，可能对人体健康造成威胁。中国科学技术大学盛国平团队，分析了来自合肥4个零售市场的32条淡水鲤鱼（草鱼、鲢鱼、鳙鱼和鲫鱼）的肠道菌群组成、抗生素耐药基因和重金属（银、汞）抗性基因，再次表明应尽快改善水产养殖中的抗生素使用情况。（@mildbreeze）

不同抗生素对肠道抗性组的不同影响BMC Biology[IF:6.723]
① 招募2组血液病患者，分别接受环丙沙星和复方新诺明的预防性抗生素治疗；② 抗生素减少两组人群的肠道菌群多样性且影响程度相当，而对肠道抗性组的影响不同；③ 服用复方新诺明使队列中磺胺类抗生素耐药基因（ARG）的相对丰度增加148.1%，而服用环丙沙星对磺胺类ARG的影响较小；④ 服用复方新诺明（而非环丙沙星）可导致携带ARG的质粒显著增加；⑤ 基础的菌群、抗性组、质粒、肝/肾功能、病毒抑制药物的使用，均可影响抗生素对抗性组的改变。
Distinct impact of antibiotics on the gut microbiome and resistome: a longitudinal multicenter cohort study
09-18, doi: 10.1186/s12915-019-0692-y
【主编评语】BMC Biology上发表的一项多中心纵向队列研究结果，对比了2组使用不同抗生素的血液病患者，发现不同抗生素对肠道菌群的多样性影响相似，但对抗性组的影响有显著差异，而抗生素对抗性组的影响还受到治疗前患者的菌群、抗性组、质粒、用药情况等因素的影响。（@szx）

抗生素治疗增加结肠袋炎患者肠道菌群的抗生素耐药性Gastroenterology[IF:19.233]
① 纳入33名接受了4周抗生素治疗的结肠袋炎患者，中位随访425天，收集抗生素治疗期间及之后的粪便样本；② 79%的患者对抗生素治疗产生应答，89%的应答患者3个月内复发；③ 抗生素治疗在降低疾病相关细菌（如产气荚膜梭菌）的同时，也减少了有益菌（如柔嫩梭菌群）；④ 应答患者菌群中，出现了多个环丙沙星耐药性突变，携带多重耐药基因位点的菌株富集；⑤ 停止抗生素治疗后，患者的菌群组成发生快速变化，口腔相关细菌及疾病相关细菌大量增加。
Predominantly Antibiotic-resistant Intestinal Microbiome Persists in Patients With Pouchitis Who Respond to Antibiotic Therapy
10-09, doi: 10.1053/j.gastro.2019.10.001
【主编评语】结肠袋炎患者通常接受抗生素治疗，部分患者可能出现复发、抗生素依赖或需要更长或更多疗程的抗生素治疗。来自Gastroenterology上发表的一项最新前瞻性队列研究结果，发现多数结肠袋炎患者可对4周的抗生素治疗产生应答，但大多数会在短期内复发，而这可能是抗生素治疗导致的耐药细菌富集引起的。因此，短期交替使用抗生素、基于菌群及营养的干预手段等应被考虑用于治疗结肠袋炎。（@szx）

Science子刊：从人肠道共生菌中挖掘新抗菌分子Science advances[IF:12.804]
① 从单一定植活泼瘤胃球菌E1（一种人肠道共生菌）的大鼠盲肠内容物中，纯化出具有抗菌活性的瘤胃球菌素C1（RumC1）；② RumC1经细菌内切割和细菌外的宿主胰蛋白酶切割后，变为活性形式，含有4个硫醚键，形成双发卡折叠结构；③ 这种结构使RumC1对多种革兰氏阳性菌有抗菌活性，包括致病性梭菌和多重耐药菌株，可能通过抑制核酸合成发挥杀菌作用；④ 细胞试验表明RumC1对人体细胞无毒；⑤ RumC1具备药物开发潜力，活泼瘤胃球菌E1或是潜在益生菌。
Ruminococcin C, a promising antibiotic produced by a human gut symbiont
09-25, doi: 10.1126/sciadv.aaw9969
【主编评语】抗生素耐药菌越来越多，人类急需找到对抗这些细菌感染的新武器。肠道菌群对很多致病菌都有定植抵抗作用，很可能含有大量尚未发掘的天然抗菌分子。Science Advances近期发表一项研究就报道了这样一种来自人肠道共生菌的抗菌肽——瘤胃球菌素C1（RumC1）。RumC1属于核糖体合成和翻译后修饰肽的sactipeptide亚型，能有效抵抗多种革兰氏阳性的致病菌和耐药菌，而对人体细胞无毒性。RumC1及其产生菌活泼瘤胃球菌E1，或许能成为对抗艰难梭菌等棘手致病菌的新武器。（@mildbreeze）

Nature子刊：哪些抗菌肽不易被细菌耐受？Nature Communications[IF:11.878]
① 系统性研究大肠杆菌对14种抗微生物肽（AMP）和12种抗生素的耐受性演化，发现某些AMP（如鲎抗菌肽II和天蚕素P1）不太容易被细菌耐受；② 细菌内源性基因突变（点突变和基因扩增）对这些AMP提供的耐受水平很低；③ 抗生素耐药菌对这些AMP也没有交叉抗性；④ 未发现土壤细菌中存在对这些AMP耐受的基因，因此细菌不太可能通过基因水平转移获得对其的耐受性；⑤ 这些不易被耐受的AMP具有共同的理化特性：较少的极性和带正电的氨基酸，亲水性较高。
Integrated evolutionary analysis reveals antimicrobial peptides with limited resistance
10-04, doi: 10.1038/s41467-019-12364-6
【主编评语】抗微生物肽（AMP）是结构多样化的短肽，具有广谱抗菌活性，通过多种机制，帮助宿主抵抗病原体感染，是抗菌药的潜在来源。然而，道高一尺魔高一丈，有研究表明，细菌可通过多种机制对AMP产生耐受。Nature Communications近期发表的一项研究，以大肠杆菌为例，系统性分析了细菌对多种类型的AMP产生耐受性的潜力，表明细菌对鲎抗菌肽II和天蚕素P1等AMP产生耐受的可能性比较低，因此这些AMP或是未来开发抗菌药的好选择。（@mildbreeze）

感谢本期日报的创作者：王文东，章台柳，mildbreeze，szx，陈国忠
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