编译：萌依依，编辑：小菌菌、江舜尧。

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1利用16S rRNA基因测序技术，对4个商业育种者的12只实验小鼠群体的肠道菌群进行了筛选，鉴定出5个不同的普雷沃特氏菌操作分类单位 (OUTs)。

2 进一步分析了871个实验室和野生小鼠的肠道宏基因组组成的小鼠肠道宏基因组目录 (IMGMC)，鉴定了其中252个属于普雷沃特拉属的成员。

3 最后检查了普雷沃特氏菌的基因组和转录组，将重点放在编码碳水化合物活性酶 (CAZymes) 和多糖利用位点 (Puls) 的基因上。

4 将他们在老鼠身上的研究扩展到了人类数据集，通过使用宏基因组学和系统发育分析，鉴定出数个Prevoellaceae Mags。

肠道微生物对宿主的健康和疾病起着重要作用。几项调查表明，健康的肠道微生物由两个细菌门--拟杆菌门和厚壁菌门主导。对拟杆菌的深入研究揭示了它们稳定定殖寄主、获取营养和调节与寄主共生关系的能力的丰富信息。相比之下，人们对它们的近亲Prevoella spp. (普雷沃特拉菌) 知之甚少，尽管它们是类杆菌中最常被观察到的肠道相关属。来自四个国家的人体肠道微生物群的基因组学调查已经确定了三类肠道微生物(肠型)，其中一类肠型以普雷沃特氏菌为主。

图1.纤维为肠道普氏杆菌物种搭建了战场，食物中的复合纤维为肠道普氏杆菌与相关物种竞争并获得健康优势提供了关键资源 (战场)。在肠道中表现出很强竞争优势的普雷沃特氏菌株编码一种具有独特trsusC/D的阿拉伯木聚糖PUL，这是一种“武器”，它特别允许它们收获和消化食物中的阿拉伯木聚糖，然后与其他缺乏这一能力的普雷沃特氏菌株竞争。

其他研究表明，Prevoella在非西方个人以及食用富含植物的饮食的个人中更为突出。最近对人体中普雷沃特氏菌的研究发现了巨大的物种和菌株水平的功能多样性，范围从不同的葡萄糖代谢到与炎症性疾病的关联。

小鼠已经成为许多人类疾病的强大模式生物，然而对于小鼠肠道微生物的研究没有达到与人类微生物群落相同程度。由于实验室分离和培养这些细菌十分困难，专注于小鼠普雷沃特菌株的工作更少。

在本期“细胞宿主与微生物”中，Galvez等人试图通过全面描述小鼠肠道普氏杆菌的多样性来弥补这一差距。作者利用16S rRNA基因测序技术，对4个商业育种者的12只实验小鼠群体的肠道菌群进行了筛选，并在这些小鼠的肠道群落中鉴定出5个不同的普雷沃特氏菌操作分类单位 (OTUs)。他们进一步分析了由871个实验室和野生小鼠的肠道元基因组组成的小鼠肠道元基因组目录(IMGMC)，这些样本包括20927个元基因组组装基因组 (MAG)，并在五个不同的系统发育簇中鉴定了其中252个属于普雷沃特拉属的成员，进一步强调了Prevoella spp.是实验室和野生小鼠肠道微生物群的共生体。

缺乏代表性菌株进行详细研究是微生物研究中的一大挑战。因此，作者决定从小鼠粪便样本中分离出这些普雷沃特菌株。他们开发了一种逐步富集的方法，成功地从五个普雷沃特拉菌群中分离了七个不同的代表性细菌菌株。这些菌株和描述的分离程序为进一步鉴定普氏杆菌在肠道中的功能和行为奠定了基础。

元基因组分析的一个值得注意的发现是，多个普雷沃特菌菌株在人和老鼠体内共存，通常只有一个菌株占主导地位。由于在复杂的自然群落中很难研究多个菌株之间的相互作用，所以作者建立了一个实验系统来检测菌株间的竞争。他们首先将携带不同普雷沃特氏菌菌株的小鼠、缺乏普雷沃特拉菌的完整微生物的小鼠和没有肠道细菌的无菌小鼠放在一起，并使用16S rRNA基因测序来检查细菌通过共生和竞争传播的结果。共生实验表明，一株来自conv_N6小鼠的P. intestinalis成为所有小鼠品系中最具优势的普氏杆菌，甚至在21天后成功入侵并成为优势普氏杆菌株。

为了调查是什么赋予了P. intestinalis相对于其他普雷沃特氏菌物种的适合性优势，作者随后检查了普雷沃特氏菌的基因组和转录组。他们将重点放在编码碳水化合物活性酶 (CAZymes) 和多糖利用位点 (PULs) 的基因上，因为膳食和宿主多糖被认为是影响肠道微生物群组成和生理的主要因素。他们发现，肠杆菌编码的PULs数量明显多于轮齿P. mris和P. Muris，而且与体外生长相比，编码其中一些独特PULs的基因在体内得到了上调。(译者注：与体外生长相比，P. enterinalis编码的PULs数量要多得多，而且编码某些独特Puls的基因在体内表达上调)。其中，一个PUL含有一个特定的串联重复trsusC/D系统，能够利用阿拉伯木聚糖。由于trsusC/D不存在于轮齿拟青霉或小拟青霉中，他们推测利用阿拉伯木聚糖的能力可以为肠道拟青霉提供竞争优势。为了测试这一点，他们在给予合成饮食 (Synth-LF) 的老鼠的饮用水中添加了阿拉伯木聚糖，合成饮食模拟了西化饮食含有正常脂肪和高单糖，但缺乏复杂的纤维。他们观察到，补充阿拉伯木聚糖可以剂量依赖性地促进肠道巴氏杆菌的定植，但不能促进轮状巴氏杆菌的定植，而且补充果胶或纤维素并不能观察到这种增加。在人类肠道相关细菌--纤维素类杆菌WH2中也发现阿拉伯木聚糖利用PULs是一个关键的适合性决定因素。这两个不同的类杆菌成员将如何相互竞争阿拉伯木聚糖和其他营养物质，这在未来是一个有趣的工作。

考虑到与人类相关的普雷沃特氏菌菌株的多样性，作者通过检查101个具有不同饮食习惯 (杂食者和素食者) 的人的微生物数据集，将他们在老鼠身上的研究扩展到了人类。通过使用元基因组学和系统发育分析，他们能够鉴定出几个Prevoellaceae Mags，其中五个属于P. copri，这是迄今为止发现的最流行的人类Prevoella物种。在这五个磁珠菌中，只有一个与已鉴定的肠青霉trsusC/D基因有同源性，并且这个trsusC/D基因位点的存在与普氏原虫在所有三种饮食方式下的相对丰度有关，在食用纯素饮食的个体中信号最明显。这表明，利用阿拉伯木聚糖可以为普雷沃特氏菌在人和鼠的肠道中提供健康优势。

在过去的十年里，我们对肠道微生物如何有助于健康和疾病的理解取得了显著进展。最近，研究转向识别、分离和表征所涉及的特定微生物行为者。对这些细菌分离株的研究可以确定它们是如何影响特定的生理、代谢和免疫宿主表型的，并确定可以用来改善宿主健康的新的有益细菌。了解关键的适应性决定因素 (武器) 和微生物间竞争的利基 (战场) (图1) 将提供细菌菌株如何在肠道环境中建立和维持自身的机械知识，并促进寻求以有针对性的方式操纵肠道微生物以达到治疗目的的努力。

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