【原文信息】
Evaluatingmicrobiome-directedfibresnacksingnotobioticmiceandhumans
Nature:節食減肥,與菌群的定植抗性降低有關?Nature——[42.778]
①超重/肥胖受試者進行極低熱量飲食干預后,有效減輕了體重并改善血糖調控,伴隨腸道菌群發生顯著而可逆的變化(細菌定植量降低、菌群結構和代謝能力改變);②移植受試者干預后的腸道菌群能使小鼠減輕體重、改善糖穩態,這與飲食熱量吸收受損以及艱難梭菌的富集及其毒素表達有關(但沒有引起明顯的腸炎);③飲食干預減弱了菌群對艱難梭菌的定植抵抗,這與糞便中的膽汁酸(包括能抑制艱難梭菌的脫氧膽酸和石膽酸)水平降低有關。
【主編評語】
熱量限制能有效減肥和改變腸道菌群,Nature發表的一項最新研究通過人體干預研究和小鼠實驗表明,極低熱量限制飲食干預(每天攝入800kcal)會引起腸道菌群發生可逆的變化,從而促進飲食干預引起的減重。而這種作用不僅與菌群對熱量吸收的調控有關,還與節食后菌群對艱難梭菌的定植抗性降低有關,而艱難梭菌的富集竟然在一定程度上介導了菌群促進減重的作用。該研究為節食減肥提供了一種新的菌群機制,揭示了飲食-菌群互作對宿主能量平衡的影響,以及飲食對致病共生菌和有益共生菌的互作平衡的調控作用。(@mildbreeze)
【原文信息】
Caloricrestrictiondisruptsthemicrobiotaandcolonizationresistance
Cell:雙歧桿菌對生命早期免疫發育的積極影響Cell——[38.637]
①嬰兒出生后存在有序的免疫譜變化規律,如響應微生物定植的黏膜特異性T細胞的擴增;②腸道菌群中缺乏雙歧桿菌和母乳寡糖(HMO)利用基因,與生命早期的系統性炎癥和免疫失衡相關;③補充嬰兒雙歧桿菌EVC001(表達所有HMO利用基因),能減少母乳喂養嬰兒的腸道炎癥,降低腸道Th2和Th17細胞因子并上調IFNβ;④這些嬰兒的糞便懸液能使T細胞極化向Th1和Treg傾斜,糞便中富集的代謝物吲哚-3-乳酸或通過上調半乳凝素1表達來抑制Th2和Th17活化。
【主編評語】
生命早期的免疫-微生物互作可影響過敏、哮喘和其他炎癥性疾病的風險。Cell最新發表的一項研究表明,缺乏雙歧桿菌及其母乳寡糖利用基因,與生命早期的系統性炎癥和免疫失衡相關,但給嬰兒補充一種益生菌——嬰兒雙歧桿菌EVC001可緩解這一問題,并揭示了該菌調節免疫的潛在分子機制。這些發現為深入理解雙歧桿菌對生命早期免疫發育的調控作用和機制,以及研發相關干預方法,帶來了新啟示。(@mildbreeze)
【原文信息】
Bifidobacteria-mediatedimmunesystemimprintingearlyinlife
Cell:胎兒體內的細菌及其在早期免疫發育中的作用Cell——[38.637]
①孕中期人類胎兒組織器官中存在包括效應記憶T細胞在內的多樣化的T細胞;②用16SrRNA基因測序,在胎兒腸道、皮膚、胎盤和肺中檢測到生物量低但不同于陰性對照的細菌信號;③從新鮮胎兒組織中培養分離出多種活細菌,包括測序檢測到的葡萄球菌和乳桿菌等菌屬的細菌;④用掃描電鏡和RNA原位雜交方法,在14周胎兒的腸腔內看到離散地存在于黏蛋白樣線狀物中的球菌樣結構和真細菌RNA;⑤源自胎兒的分離菌能在體外誘導胎兒腸系膜淋巴結記憶T細胞的激活。
【主編評語】
出生前的胎兒體內到底有沒有活細菌?這一問題廣受關注,卻也爭議不斷。Cell最新發表了來自新加坡團隊的研究,對孕中期的人類胎兒組織和胎盤進行分析,發現胎兒組織中存在少量細菌,并分離出能誘導胎兒腸系膜淋巴結記憶T細胞活化的細菌菌株,提示胎兒體內的細菌在早期免疫發育中的潛在作用。(@mildbreeze)
【原文信息】
Microbialexposureduringearlyhumandevelopmentprimesfetalimmunecells
Nature:Apc突變細胞如何獲得競爭優勢,從而起始腸癌?Nature——[42.778]
①Apc突變細胞中,編碼分泌型WNT拮抗因子的多個基因的表達升高,尤其是Notum;②來自Apc突變細胞的條件培養基能通過NOTUM依賴的方式,抑制野生型類器官生長;③分泌NOTUM的Apc突變克隆能主動抑制周圍野生型隱窩細胞的增殖并驅動其分化,從而在細胞間的競爭中勝出;④通過遺傳或藥物方式抑制NOTUM,能在小鼠中抑制Apc突變細胞的擴張和腸道腺瘤的形成;⑤NOTUM可作為預防Apc突變型結直腸癌的靶點。
【主編評語】
Apc通過促進β-catenin的磷酸化和降解,抑制Wnt信號通路。在腸干細胞(ISC)中,Apc功能缺失突變可通過增強細胞內的WNT信號,來驅動腸道腺瘤的發生,且這一腫瘤發生過程并不依賴于WNT配體(因為Apc的作用是在WNT受體的下游)。Nature最新發表的研究發現,Apc突變的ISC細胞能通過分泌WNT拮抗因子Notum,來削弱周圍的正常ISC(抑制其自我更新并促進細胞分化),從而在克隆競爭中獲得優勢,促進腫瘤發生。該研究為Apc突變相關腸癌的早期預防,提供了新靶點。(@mildbreeze)
【原文信息】
NOTUMfromApc-mutantcellsbiasesclonalcompetitiontoinitiatecancer
Nature:腸癌起始過程中,Apc突變細胞如何擊敗正常細胞?Nature——[42.778]
①Apc-/-腸道類器官能強力抑制野生型腸道類器官的生長;②Apc-/-類器官通過分泌WNT拮抗因子(Notum、Wif1、Dkk2等)誘導鄰近的野生型類器官發生分化并減少其腸干細胞(ISC),來獲得競爭優勢;③氯化鋰(GSK3β抑制劑)通過對WNT通路的下游激活作用,使野生型ISC對WNT拮抗因子變得不敏感,從而削弱Apc-/-ISC的競爭優勢;④在Apc突變小鼠模型中,預防性使用氯化鋰可抑制腸道中的Apc突變克隆的擴張,減少腺瘤數量。
【主編評語】
約80%的結腸癌中存在抑癌基因Apc的突變,Nature最新發表的一項研究表明,攜帶Apc突變的腸干細胞(ISC)在面對正常ISC時有很強的競爭優勢,這種優勢是由于Apc突變細胞能分泌WNT拮抗因子,從而抑制了正常ISC的活性并促進其分化;使用氯化鋰來抵消WNT拮抗因子對正常ISC的抑制作用,或許是預防Apc相關腸癌的新策略。(@mildbreeze)
【原文信息】
Apc-mutantcellsactassupercompetitorsinintestinaltumourinitiation
Nature:致癌基因如何重構干細胞巢促腸癌?Nature——[42.778]
①構建一種致癌基因相關的多色報告小鼠模型,能對同一組織中的突變和野生型細胞進行差異性示蹤;②用該模型發現,表達Kras或Pik3ca致癌突變的腸隱窩,可改變自身和鄰近的正常隱窩的細胞組構(促進干細胞分化、減少干細胞數量),加速克隆漂移;③機制上,突變隱窩可改變自身和鄰近的干細胞巢的信號環境,使BMP信號增強,而表達Pik3ca突變的隱窩還能通過改變鄰近基質細胞的基因表達來削弱WNT信號環境。
【主編評語】
腫瘤細胞與周圍微環境的相互作用促進了腫瘤的進展、轉移和復發。Nature最新發表的研究通過在小鼠模型中進行細胞示蹤,發現表達致癌基因突變的腸隱窩細胞克隆通過旁分泌信號機制,重構腸隱窩的干細胞巢信號環境,從而幫助癌細胞取代正常細胞。(@mildbreeze)
【原文信息】
Tracingoncogene-drivenremodellingoftheintestinalstemcellniche
Cell:TRIM7抑制腸病毒的機制,及其對病毒進化的選擇壓力Cell——[38.637]
①E3泛素連接酶TRIM7是一種細胞內抗病毒效應物,通過靶向膜重構蛋白病毒2BC進行泛素化和蛋白酶體依賴性降解,限制多種人類腸道病毒;②TRIM7施加的選擇壓力導致了抗TRIM7的柯薩奇病毒變體的出現,該變體的2C-ATPase/解旋酶發生T323A突變;③在培養的細胞中,T323突變有助于病毒逃避TRIM7,但會損害病毒的最佳復制,這與過度活躍的結構性2C-ATPase有關;④TRIM7耐藥病毒在小鼠體內具有復制優勢,可導致致命性胰腺炎。
【主編評語】
脊椎動物依賴于可誘導的干擾素反應和由“隨時準備”的抗病毒效應蛋白組成的細胞內在反應,從而控制病毒感染。Cell近期發表的文章,發現E3泛素連接酶TRIM7是一種細胞固有的抗病毒效應物,可抑制多種人類腸道病毒。同時揭示了宿主限制因子如何靶向病毒復制,以及宿主抗病毒免疫對病毒進化的選擇壓力。(@愛的抉擇)
【原文信息】
TRIM7inhibitsenterovirusreplicationandpromotesemergenceofaviralvariantwithincreasedpathogenicity
JAMA:美國最新指南建議45歲開始大腸癌篩查JAMA——[45.54]
①建議對所有50至75歲的成人進行結直腸癌篩查(A級推薦);②建議對45至49歲的成人進行結直腸癌篩查(B級推薦);③建議臨床醫生有選擇地為76至85歲的成人提供結直腸癌篩查,有證據表明對這個年齡段的所有人進行篩查的凈收益很小,應考慮患者的整體健康狀況、既往篩查史和偏好(C級推薦);④建議篩查策略包括:每年進行糞便隱血/糞便免疫化學檢測、每5年進行一次結腸CT或柔性乙狀結腸鏡、每10年進行一次結腸鏡檢查等。
【主編評語】
【原文信息】
NatureReviews:一文讀懂顯微鏡下結腸炎NatureReviewsDiseasePrimers——[40.689]
①MC發病率在60-80歲最高,女性高于男性,其環境風險因素包括多種藥物使用、吸煙、較低的BMI、飲酒、腸道感染、糞菌移植等;②MC的發病機制包括免疫應答失調、上皮屏障功能障礙、菌群失調、膠原沉積、膽汁酸吸收異常等,HLA8.1可能是MC的遺傳風險因素;③MC的診斷依賴于臨床癥狀、實驗室檢測、內鏡檢測及組織學檢測;④現有療法包括停用可能導致MC的藥物、布地奈德、美沙拉嗪、膽鹽結合劑等,潛在療法包括益生菌、糞菌移植、回腸造口術等。
【主編評語】
顯微鏡下結腸炎(MC)是一種大腸中的炎癥性疾病,影響結腸粘膜層,主要癥狀包括緊急水樣腹瀉、大便失禁及體重降低,根據組織學特征可分為淋巴細胞性結腸炎與膠原性結腸炎。NatureReviewsDiseasePrimers上發表的一篇綜述文章,詳細介紹了MC的流行病學數據、環境及遺傳風險因素、發病機制、診斷方法、現有及潛在治療方法。(@沈志勛)
【原文信息】
Microscopiccolitis
NatureReviews:普雷沃氏菌的豐富性、多樣性與重要性(綜述)NatureReviewsMicrobiology——[34.209]
①普雷沃氏菌屬在人的微生物組中富集、多樣,分布于不同器官、生態位,如口腔、腸道及陰道等;②飲食、生活方式、年齡、性別和地理位置影響普雷沃氏菌種屬多樣性、特異性及功能;③通過重構重疊序列并將其納入宏基因組組裝基因組,研究普雷沃氏菌生態學發現新菌種的新特征;④普雷沃氏菌具糖分解功能,對膽鹽敏感。高纖維飲食促進以P.copri為主導的腸型,但也與自體免疫疾病相關;⑤普雷沃氏菌是口腔微生物組主導菌屬,與生物膜形成有關。
【主編評語】
【原文信息】
Prevotelladiversity,nichesandinteractionswiththehumanhost
NatureReviews:幽門螺桿菌的抗生素耐藥(綜述)NatureReviewsGastroenterologyandHepatology——[29.848]
①Hp產生抗生素耐藥性的機制包括:DNA旋轉酶或RNA聚合酶突變、23S或16SrRNA突變、PBP1A突變抑制藥物結合、FrxA和/或RdxA突變抑制藥物的胞內活化;②以及:形成生物膜或球菌樣形態抑制藥物進入、上調外排泵表達增加藥物排出、下調外膜蛋白表達減少藥物攝取;③Hp可能表現為單藥、多藥及異質性耐藥,可通過基于培養、PCR或二代測序的抗生素敏感性檢測來進行診斷;④對抗Hp耐藥性的策略包括:疫苗、優化現有的Hp根除方案、利用已有抗菌藥等。
【主編評語】
幽門螺桿菌(Hp)的抗生素耐藥性是全球健康的一大威脅。NatureReviewsGastroenterologyandHepatology上發表的一篇綜述文章,詳細介紹了Hp的抗生素耐藥性產生機制,并討論了針對抗生素耐藥性Hp的診斷及治療策略。(@沈志勛)
【原文信息】
Helicobacterpyloriinfectionandantibioticresistance-frombiologytoclinicalimplications
菌群如何調控免疫(綜述)AnnualReviewofImmunology——[19.9]
①非T細胞依賴性IgG2b及IgG3可廣泛靶向多種共生細菌,T細胞依賴性IgA及IgG1多靶向免疫刺激性菌群;②腸道上皮駐留性γδT細胞可產生抗菌肽REGIIIγ,以應答上皮MyD88信號,從而調控菌群組成與定位;③菌群產生的脂質可誘導iNKT細胞依賴性的潘氏細胞的溶菌酶分泌;④菌群代謝產生的短鏈脂肪酸及次級膽汁酸等可影響Treg的發育及組織累積,分節絲狀菌可誘導Th17細胞;⑤Akk菌可促進Tfh、Th17、Th1、Treg等多種T細胞亞群,肝螺桿菌可誘導Treg。
【主編評語】
AnnualReviewofImmunology上發表的一篇綜述文章,詳細介紹了菌群對體液免疫、非傳統T細胞(包括γδT細胞、黏膜相關恒定T(MAIT)細胞、iNKT細胞、Tc17細胞等)、傳統T細胞(Th1細胞、Th17細胞、Tfh細胞、Treg等)的調控,并關注了發育期間的菌群-免疫互作對建立長期免疫功能的關鍵作用,同時討論了針對菌群的免疫應答失調可能導致的炎癥與疾病。(@沈志勛)
【原文信息】
ControlofImmunitybytheMicrobiota
Cell子刊:糞菌移植的現在與未來(綜述)CellMetabolism——[21.567]
①FMT的物質組成主要是微生物和可溶性物質;②FMT可治療復發性艱難梭菌感染和潰結,也被嘗試用于IBS和代謝性疾病等的臨床治療,但療效差異和不確定性很大;③自體FMT可增強胰島素敏感性,并減弱自身免疫而改善1型糖尿病;④FMT應注意給藥途徑、樣本處理、安慰劑選擇、菌群多樣性、供受體匹配、合并用藥、生活方式/飲食干預、治療應答;⑤FMT的作用機制包括增加菌群多樣性、噬菌體對細菌的調控、菌群代謝物、腸道通透性、免疫調節和腸腦軸。
【主編評語】
CellMetabolism近期發表綜述,總結了糞菌移植(FMT)目前的研究進展和臨床實踐,重點關注了代謝性疾病(1型、2型糖尿病和脂肪肝病),討論了其主要原理和存在的“陷阱”,提出了對于其研究設計和流程的優化建議,推薦專業人士參考。(@mildbreeze)
【原文信息】
Fecalmicrobiotatransplantationinhumanmetabolicdiseases:Fromamurkypasttoabrightfuture?
NatureReviews:T細胞在衰老中的重要作用(綜述)NatureReviewsImmunology——[40.358]
①T細胞在動脈粥樣硬化、肥胖、阿爾茲海默癥等多種疾病中發揮重要作用;②衰老相關的代謝障礙導致T細胞的促炎表型,增加促炎因子分泌以促進衰老細胞累積;③功能障礙的T細胞清除組織衰老細胞的能力降低,以促進炎癥及組織損傷;④衰老的CD8+及CD4+T細胞可能失去免疫耐受,以識別并攻擊自身組織;⑤腸道粘膜T細胞活性失衡可損傷腸道屏障,導致腸道細菌易位以促進系統性炎癥;⑥衰老過程中,T細胞對腸道菌群穩態的調控逐漸丟失以驅動炎癥病理。
【主編評語】
NatureReviewsImmunology上發表的一篇綜述文章,詳細討論了T細胞在衰老相關疾病(包括心血管疾病、代謝紊亂、神經炎癥、組織修復及再生障礙等)中發揮的作用,并列舉了T細胞促進炎性衰老的各種機制(增強促炎活性及細胞毒性、清除衰老細胞的功能受損及調節腸道菌群等),最后展望了“重置”免疫耐受或靶向致病性T細胞以治療衰老相關疾病的潛在可能。(@沈志勛)
【原文信息】
TheroleofTcellsinage-relateddiseases
揚州大學Nature子刊:高脂飲食削弱抗生素功效?與腸道菌群改變有關NatureMicrobiology——[15.54]
①與標準飲食小鼠相比,高脂膳食(HFD)小鼠有更高的細菌載量,對抗生素治療表現出更低的敏感性,而清除腸道菌群后的標準飲食小鼠表現出與HFD小鼠相似的敏感性;②移植HFD小鼠的糞菌削弱了標準飲食小鼠的抗生素效力,表明HFD小鼠腸道菌群和相關代謝物的改變可能是抗生素效力降低的原因;③16SrRNA測序和糞便樣本代謝組學分析顯示,HFD小鼠的微生物多樣性及吲哚-3-乙酸(IAA)顯著降低;④體內外實驗表明IAA促進細菌代謝,防止抗生素耐受性。
【主編評語】
揚州大學王志強團隊發表在NatureMicrobiology上的文章。該研究主要探究了高脂飲食引發的腸道菌群改變與小鼠抗生素耐受的相關性。研究結果顯示,高脂飲食與抗生素處理呈現一種拮抗作用,并且該效應與腸道菌群改變以及代謝物吲哚-3-乙酸(IAA)有關。(@Bingbing)
【原文信息】
Gutmicrobiomealterationsinhigh-fat-diet-fedmiceareassociatedwithantibiotictolerance
多技術全方位評估營養不良時的腸道變化(綜述)Gut——[19.819]
①多種技術可以用于量化評估營養不良時的腸功能,包括用于腸道成像和/或采樣的膠囊、非侵入性評估腸道通透性的光譜工具、基于智能手機的免疫功能測量傳感器、手持測序設備等;②這些可以評估腸道功能的各個方面,包括絨毛形態、腸道通透性、免疫功能、消化過程、微生物群等;③尚缺乏理解和監測營養不良的腸道功能障礙的“良方”,現有技術的結合有助于提高對腸道功能的整體評價,可應用于大規模監測。
【主編評語】
腸道在營養不良中影響較大,缺乏定量描述腸道功能能力的工具不僅阻礙營養不良中腸道發病機制的理解,也影響了隨后的評估和治療,對于中低收入國家以及大規模檢測,也亟需便利有效且花費較低的評估工具。Gut近期發表綜述總結了創新技術在評估營養不良情況中的腸道形態、功能、屏障完整性和免疫反應方面的潛力,并強調了目前最適合部署和開發的方法。重點探討中低收入國家中的環境性腸病和營養不良的腸道管理監測,其中許多技術也有益于監測其他腸道疾病變化,技術革新推動醫學發展,減輕社會衛生負擔,值得關注。(@遲卉)
【原文信息】
Understandingtheroleofthegutinundernutrition:whatcantechnologytellus?
Nature子刊:國內團隊揭示腸道微生物+營養信號共同調控果蠅行為NatureCommunications——[12.121]
①相對于野生型,無菌(GF)果蠅雄性之間的侵略行為降低,補充特定的細菌(主要為植物乳桿菌)后侵略行為恢復;②GF雄性在與雌性交配時不像野生型雄性那么有競爭力,盡管它們表現出有規律的運動能力和求偶行為;③在營養匱乏的情況下,共生菌群并不能促進宿主果蠅的攻擊行為;④共生菌群可與食物營養互作,協同提高幼蟲及成蠅腦內章魚胺的表達水平,進而增強了成年果蠅的攻擊行為。
【主編評語】
腸道微生物影響著宿主生理和行為很多方面,山西醫科大學劉威團隊與東南大學潘玉峰團隊近日在NatureCommunications上發表的一項研究,發現無菌果蠅的攻擊行為降低,且發育早期的營養信號和共生微生物互作交流,協同促進了成年果蠅的攻擊行為,該研究為腸道菌群在調控宿主高級社會行為領域提供了新的見解。(@Vera)
【原文信息】
GutmicrobiomemodulatesDrosophilaaggressionthroughoctopaminesignaling
Nature子刊:體外模擬糞菌發酵法NatureProtocols——[10.419]
①本方法是一種分批(batch)發酵方案,主要包括糞菌收集、儀器/設備/試劑準備、消化樣品的準備、發酵液準備、發酵過程、取樣以及測定等步驟;②本方案采用的是主要添加酪蛋白的貧養型(oligotrophic)培養基,以及一種高濃度(32%)糞菌液,并且按照20%的接種量接種,一般發酵時長20h;③本方案主要用于研究食物的降解,天然產物的菌群代謝以及菌群的結構和功能,前期實驗表明該方案具有良好的可重復性;④此方案與體內真實環境差距較大。
【主編評語】
【原文信息】
Aninvitrobatchfermentationprotocolforstudyingthecontributionoffoodtogutmicrobiotacompositionandfunctionality
吃太多紅肉為啥促腸癌?CancerDiscovery——[29.497]
①對來自3項美國前瞻隊列研究的900個配對的結直腸癌(CRC)患者的正常和癌組織進行全外顯子組DNA測序;②發現存在DNA烷基化突變特征,而且在正常結腸隱窩中也存在類似的突變過程;③該特征與診斷前攝入較多加工或未加工紅肉顯著相關,而與其它食物攝入和生活方式因素無關;④該特征在結直腸遠端更明顯,并被預測靶向KRASG12D、KRASG13D和PIK3CAE5445K等癌癥驅動突變,且與低生存率相關;⑤食用紅肉或可誘導烷基化損傷而引發CRC。
【主編評語】
CancerDiscovery近期發表文章,對900個結直腸癌病人進行全外顯子基因測序和流行病學分析,發現一個烷基化突變特征,且該特征與紅肉消耗、遠端腫瘤位置相關,并預測其靶向KRASG12D、KRASG13D和PIK3CAE5445K等癌癥驅動突變。即食用紅肉或可誘導烷基化損傷而引發CRC,烷基化突變特征可用于CRC的早期篩查。(@愛的抉擇)
【原文信息】
Discoveryandfeaturesofanalkylatingsignatureincolorectalcancer
一種新發現的腸道菌,或能改善肥胖和代謝Gut——[19.819]
①納入4個隊列11984人,發現腸道共生菌Dysosmobacterwelbionis存在于62.7%-69.8%的健康人中,而在肥胖超重的代謝綜合征患者中,Dysosmobacter豐度與BMI、空腹血糖和糖化血紅蛋白負相關;②小鼠中,補充該菌菌株J115T的活菌對腸道菌群影響不大,但能減少飲食誘導的肥胖、改善糖穩態和胰島素抵抗,還能減少白色脂肪組織肥大和炎癥,增加褐色脂肪組織中的線粒體數量和非寒戰產熱;③J115T的巴氏滅活菌沒有這些益處。
【主編評語】
Dysosmobacterwelbionis是從人腸道中分離培養出來的一種新的產丁酸細菌,屬于瘤胃球菌科。Gut最新發表的一項研究通過分析人群數據和小鼠實驗,探索了該菌對宿主代謝健康的潛在影響,表明該菌或可作為下一代益生菌,用于改善肥胖和相關代謝疾病。(@mildbreeze)
【原文信息】
Dysosmobacterwelbionisisanewlyisolatedhumancommensalbacteriumpreventingdiet-inducedobesityandmetabolicdisordersinmice
糖尿病與哪些色氨酸代謝產物有關?Gut——[19.819]
①納入9180人,發現2型糖尿病風險與血液中的色氨酸、4種犬尿氨酸通路代謝物以及吲哚乳酸呈正相關,而與吲哚丙酸呈負相關;②高纖維食物是與這些代謝物關聯最強的飲食因素,吲哚丙酸相關腸道細菌(多是利用纖維的厚壁菌)可能部分介導了纖維與吲哚丙酸的關聯;③宿主乳糖酶LCT遺傳變異與吲哚丙酸存在關聯,可能與雙歧桿菌有關,牛奶攝入與腸道雙歧桿菌和血液吲哚丙酸的正相關性,僅存在于不持續表達乳糖酶的個體中。
【主編評語】
色氨酸可通過宿主的犬尿氨酸途徑和微生物的吲哚途徑,代謝為不同的代謝產物,對宿主生理功能產生重要影響。Gut最新發表的一項研究,通過對多種族的5個隊列樣本進行分析,鑒定出與2型糖尿病相關的色氨酸代謝產物,并進一步揭示了與這些代謝物相關的宿主遺傳、飲食和腸道菌群因素。其中,高膳食纖維和特定人群中的牛奶攝入,可能通過宿主-菌群互作將色氨酸代謝轉為產生吲哚丙酸,從而發揮對糖尿病的預防保護性作用。(@mildbreeze)
【原文信息】
Hostandgutmicrobialtryptophanmetabolismandtype2diabetes:anintegrativeanalysisofhostgenetics,diet,gutmicrobiomeandcirculatingmetabolitesincohortstudies
國內團隊:肥胖及2型糖尿病患者的腸道病毒組變化Gastroenterology——[17.373]
①納入來自昆明及香港的128名肥胖者(BMI≥28)及101名非肥胖者(BMI在18.5-23之間);②在香港隊列中,肥胖者(尤其是2型糖尿病者,ObT2)的腸道病毒豐富度及多樣性顯著低于非肥胖者,但在昆明隊列中無此差異;③鑒定出11種病毒(包括埃希氏菌屬噬菌體、Geobacillus噬菌體及乳桿菌屬噬菌體)在肥胖者中富集;④鑒定出17種病毒的豐度在ObT2者與非肥胖者中存在顯著差異;⑤非肥胖者中常見的細菌-病毒互作在ObT2者中顯著減少。
【主編評語】
香港中文大學的黃秀娟團隊與昆明醫科大學附屬第一醫院的繆應雷團隊在Gastroenterology上發表的一項最新研究,對比分析了肥胖者與非肥胖者的腸道病毒多樣性及組成差異,并發現2型糖尿病+肥胖顯著減弱了細菌-病毒互作。(@沈志勛)
【原文信息】
Alterationsinthegutviromeinobesityandtype2diabetesmellitus
中科大團隊Cell子刊:腸道3型天然淋巴細胞如何促進組織修復?Immunity——[22.553]
①在腸上皮損傷模型中,中性粒細胞耗竭加劇結腸炎,與IL-22減少和3型先天淋巴細胞(ILC3)限制激活相關;②凋亡中性粒細胞可釋放溶血磷脂酰絲氨酸(LysoPS),LysoPS被ILC3上的GPR34識別,活化ILC3;③PI3K-AKT和RAS-ERK通路在GPR34下游起作用,控制ILC3s中STAT3激活和IL-22產生;④GPR34敲除小鼠結腸損傷后無法激活ILC3,抑制了IL-22的生產,導致組織修復受阻,但該情況在去除中性粒細胞后得到緩解;⑤GPR34敲除小鼠皮膚損傷修復也受到抑制。
【主編評語】
損傷的快速有效修復對于機體生存非常重要。天然淋巴細胞(ILC)是近年來新發現的淋巴來源的細胞類群,在免疫和組織穩態中起重要作用。盡管越來越多的證據表明ILC3在組織損傷后能被包括病原菌等在內的多種信號激活,但ILC3是否能直接感知細胞或組織損傷而發揮功能尚不明確。此外,中性粒細胞在清除入侵病原以及受損組織和細胞中國發揮功能,在完成吞噬作用后會很快進入細胞凋亡,中性粒細胞凋亡的意義和功能也有待進一步的研究。近期,中國科學技術大學周榮斌/江維教授團隊在Immunity發表了相關研究工作,率先發現腸道ILC3可通過其膜上受體GPR34感應凋亡中性粒細胞釋放的溶血磷脂酰絲氨酸(LysoPS),從而直接識別組織損傷并通過釋放IL22啟動損傷組織修復。該研究首次證明ILC3可直接識別組織損傷,且發現GPR34是一種新的危險識別受體,提示GPR34可作為治療炎癥性腸病和皮膚炎癥的潛在干預靶標。(@Zhonghua)
【原文信息】
GPR34-mediatedsensingoflysophosphatidylserinereleasedbyapoptoticneutrophilsactivatestype3innatelymphoidcellstomediatetissuerepair
Nature子刊:巧妙改造酵母益生菌,抑制腸道炎癥NatureMedicine——[36.13]
①腸道菌群和宿主免疫細胞產生的胞外三磷酸腺苷(eATP)是一種促炎代謝物,能激活嘌呤能信號,從而促進炎癥性腸病(IBD);②用定向進化和合成基因回路技術,開發一種基于釀酒酵母的工程益生菌;③該菌表達對eATP敏感的人P2Y2嘌呤能受體突變體,當感應到eATP時,能啟動三磷酸腺苷雙磷酸酶的表達和分泌,以降解過多的eATP并產生抑制炎癥的腺苷;④在多種IBD小鼠模型中,這種工程酵母益生菌能抑制腸道炎癥,減少腸道纖維化和菌群失調。
【主編評語】
NatureMedicine發表的一項最新研究中,來自哈佛醫學院的研究者研發了一種可自調節的工程化酵母益生菌。這種益生菌能感知促炎代謝物eATP,然后表達將其降解的酶,從而調控腸道內的eATP水平,減輕模型小鼠的炎癥性腸病(IBD)和相關菌群失調,為治療IBD等炎癥性疾病提供新方法。(@mildbreeze)
【原文信息】
Self-tunableengineeredyeastprobioticsforthetreatmentofinflammatoryboweldisease
NatureReviews:節律震蕩菌——宿主生物鐘和代謝調節的傳感器(綜述)NatureReviewsGastroenterologyandHepatology——[29.848]
①腸道微生物組存在具有晝夜節律的‘震蕩菌’,在小鼠中約占20%包括梭菌目、乳桿菌目和擬桿菌目;②中樞和外周生物鐘通過膳食信號影響‘震蕩菌’組成與功能,進而調節宿主能量平衡;③低脂飲食促進腸道菌群節律震蕩,改善代謝從而調節生物鐘;④高脂、高糖、低纖維的西式膳食則可打破宿主生物節律,造成代謝紊亂,引發肥胖;⑤微生物介導的宿主生物鐘和能量調節涉及了小分子活性物質、菌群代謝產物以及核受體相關的轉錄、表遺傳通路調節。
【主編評語】
NaturereviewsGastroenterology Hepatology發表的綜述,討論腸道微生物與宿主生物鐘的互作及對代謝的影響。并提出具有晝夜節律的‘震蕩菌’作為非光源的調節器,可以感受膳食信號并進行轉換,從而影響宿主的生物鐘。(@好雨)
【原文信息】
Gutmicrobiotaasatransducerofdietarycuestoregulatehostcircadianrhythmsandmetabolism
Cell子刊:特定細菌產物促進STING的活化及穩定,惡化腸炎Immunity——[22.553]
①IBD患者結腸炎癥部位的STING表達顯著增加,4種結腸炎小鼠模型中的結腸STING表達也顯著上調;②在攜帶STING激活突變的小鼠中,STING活化可導致自發性結腸炎及腸道菌群失調,并促進慢性腸道炎癥和纖維化的進展;③腸道巨噬細胞及單核細胞中的STING活化驅動腸道炎癥,從而促進T細胞依賴性結腸炎;④去除革蘭氏陰性菌可以阻止STING在細胞中的積累,并減輕腸道炎癥;⑤機制上,環二GMP等細菌產物可促進髓系細胞中的STING的K63鏈接泛素化及穩定。
【主編評語】
cGAS-STINGDNA感知通路的變化可影響腸道穩態。來自Immunity上發表的一項最新研究,發現腸道髓系細胞中的STING活化可誘導小鼠的自發性結腸炎及腸道菌群失調,而特定細菌產物(環二GMP等)可進一步促進STING的K63連接泛素化及穩定,從而形成前饋環路以促進T細胞依賴性的腸道炎癥及纖維化。利用抗生素去除革蘭氏陰性菌可抑制STING的累積并緩解腸道炎癥。另外,在IBD患者的炎癥結腸部位,以及4種不同的結腸炎小鼠模型的結腸中,均可觀察到STING表達的顯著增加。(@沈志勛)
【原文信息】
DysbiosisexacerbatescolitisbypromotingubiquitinationandaccumulationoftheinnateimmuneadaptorSTINGinmyeloidcells
Cell子刊:乙酸鹽通過Tip60調控果蠅腸道免疫內分泌軸Immunity——[22.553]
①菌群衍生的乙酸鹽激活果蠅中腸內分泌細胞(EECs)中的免疫缺陷(IMD)通路,調節抗菌肽、腸速激肽等的表達,控制代謝平衡;②誘變和RNA干擾揭示EECs中單羧酸轉運蛋白Tarag是乙酸、共生菌或病菌調控IMD通路的關鍵;③組蛋白乙酰轉移酶Tip60表達減少導致IMD信號降低,阻斷乙酸、胞內乙酰輔酶A對無菌果蠅代謝表型的改善;④因此乙酸通過特異性調節在哺乳動物中保守的Tip60-類固醇激素軸,誘導EECs染色質重塑,控制宿主代謝和先天性免疫。
【主編評語】
Immunity最新發表的文章,深入論證了腸道菌群衍生的乙酸鹽通過轉運蛋白Tarag進入腸內分泌細胞(EECs),轉化為乙酰輔酶A,增強組蛋白乙酰化和相關基因轉錄調控,并最終調節宿主代謝平衡和腸道先天性免疫的過程。(@好雨)
【原文信息】
Microbiota-derivedacetateactivatesintestinalinnateimmunityviatheTip60histoneacetyltransferasecomplex
仁濟醫院:兩種硬化性膽管炎中,糞便菌群和代謝組的改變和差異Gut——[19.819]
①納入34例IgG4-SC、37例PSC和64例健康對照,進行多組學整合分析;②2種疾病都呈現菌群的α多樣性降低和組成改變,伴隨糞便代謝組的變化,PSC尤為明顯;③2種疾病也存在不同的菌群和代謝組特征,基于代謝物的模型在疾病狀態預測方面優于基于菌群的模型;④IgG4-SC的疾病相關菌屬和代謝物多與轉氨酶相關,Blautia的減少和琥珀酸的升高可能參與肝臟炎癥;⑤PSC的菌群/代謝物特征與膽汁淤積表型相關,例如真桿菌屬和次級膽汁酸的共同減少。
【主編評語】
IgG4相關硬化性膽管炎(IgG4-SC)和原發性硬化性膽管炎(PSC)有著相似的臨床表現,但有著不同的治療和預后。已有研究表明腸道菌群改變可能參與了PSC病理,但菌群在IgG4-SC中的作用尚缺乏研究。上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院的RuqiTang、馬雄、MinLian與團隊,近期在Gut發表研究,通過對IgG4-SC、PSC和健康人進行腸道微生物組、代謝組和人體表型進行整合多組學分析,揭示了兩種疾病在宿主-微生物互作中的相似和不同之處,為深入探索發病機理提供了新線索。(@mildbreeze)
【原文信息】
AlteredfaecalmicrobiomeandmetabolomeinIgG4-relatedsclerosingcholangitisandprimarysclerosingcholangitis
Nature子刊:菊粉凝膠強化抗PD-1免疫治療NatureBiomedicalEngineering——[18.952]
①在荷瘤小鼠模型中,預防或治療性地口服補充菊粉,均能增強抗PD-1免疫治療的效果;②制備一種能在結腸存留較久的口服菊粉凝膠,能更為有效地對腸道菌群進行原位調節(進一步增加Akk菌、羅斯氏菌屬等),更好地增強抗PD-1治療效果;③機制上,菊粉凝膠促進生成更多的短鏈脂肪酸,從而激發記憶性CD8+T細胞應答,并促進其分化為干細胞樣記憶T細胞(Tcf1+PD-1+CD8+T細胞),在腫瘤微環境中發揮強力的長效抗腫瘤作用。
【主編評語】
腸道菌群參與調節免疫檢查點阻斷(ICB)療法的抗腫瘤作用,NatureBiomedicalEngineering發表的一項最新研究,在小鼠模型中對多種口服膳食補充劑進行篩選,發現菊粉可有效增強抗PD-1治療的療效。該研究進一步研發了一種能保留在結腸中的菊粉口服凝膠,可進一步促進對小鼠腸道菌群的原位調節,從而更好地改善抗PD-1療效。(@mildbreeze)
【原文信息】
Generationofsystemicantitumourimmunityviatheinsitumodulationofthegutmicrobiomebyanorallyadministeredinulingel
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