3月,最值得看的30篇腸道健康文獻!

日期:2023-03-31 11:32:06 作者:fuli 瀏覽: 查看評論 加入收藏


【主編評語】

國外漢堡-埃彭多夫醫學中心的研究者在Nature發表一項最新研究,通過分析胰腺導管腺病(PDAC)患者樣本和小鼠模型實驗發現,腸道菌群的一種色氨酸代謝物——吲哚-3-乙酸(3-IAA)可能在化療治療PDAC的療效中具有關鍵作用,并揭示了其背后的生物學機制。在小鼠模型中,短期的高色氨酸飲食和口服3-IAA,都可增強化療效果。這些發現具有臨床意義,并提示化療聯合特定營養干預或能改善PDAC(甚至其他病癥)療效。(@mildbreeze)

【原文信息】

Microbiota-derived 3-IAA influences chemotherapy efficacy in pancreatic cancer

2023-02-22, doi: 10.1038/s41586-023-05728-y

Science:用腸菌和后生元促進營養不良的幼鼠生長

Science——[63.714]

① 用低脂低蛋白飲食喂養常規幼鼠,建立營養不良誘導的時尚遲緩小鼠模型;② 在該模型中,補充植物乳桿菌WJL(LpWJL)菌株可提高血液IGF-1和胰島素的水平和活性,從而改善全身生長;③ LpWJL的促生長效應是菌株特異的,其熱滅活菌和純化細胞壁也有效;④ 機制上,LpWJL通過作用于腸上皮中的模式識別受體NOD2,促進小腸隱窩細胞增殖和1型干擾素信號,從而發揮促生長作用;⑤ 口服NOD2配體(如胞壁酰二肽和米伐木肽)也有一定促生長作用。

【主編評語】

幼年期營養不良會導致骨骼時尚遲緩,腸道菌群在塑造宿主生長動態方面也發揮新的作用。來自國外的研究團隊在Science最新發表一項最新研究,表明植物乳桿菌WJL(LpWJL)菌株能夠減輕營養不良對小鼠生長時尚的不良影響,腸上皮中的先天免疫受體NOD2在其中有關鍵作用。該研究顯示,LpWJL、其滅活菌及其細胞壁可通過作用于腸道NOD2,緩沖營養不良對小腸隱窩細胞增殖的有害影響,從而可能通過增強營養吸收來提高生長激素/胰島素樣生長因子1(IGF-1)/胰島素軸的活性,改善長期營養不良引起的小鼠時尚遲緩。這些發現提示,在改善營養的基礎上,補充特定益生菌(如LpWJL)或后生元(如LpWJL細胞壁),或可用于緩解時尚不良。(@mildbreeze)

【原文信息】

Microbe-mediated intestinal NOD2 stimulation improves linear growth of undernourished infant mice

2023-02-23, doi: 10.1126/science.ade9767

Nature:通過4種方式,藍色食品幫助各國實現食品系統目標

Nature——[69.504]

① 四個新規可幫助實現藍色食品對各地方食品系統的貢獻:確保關鍵營養素的供應,提供陸地肉類的健康替代品,減少飲食環境足跡,及在不斷變化的氣候下保障藍色食品對營養、經濟和生計的貢獻;② 評估了每個地方的新規目標的相關性,并在地方和國際范圍內檢查相關的共同利益和權衡;③ 促進藍色食品的消費,可解決VB12和omega-3的缺乏;④ 通過適度消費對環境影響較小的海產品,可降低心血管疾病的發病率和反芻肉的大量溫室氣體足跡。

【主編評語】

來源于水生環境的藍色食品對許多地方的經濟、生計、營養安全和文化都很新的。藍色食品通常營養豐富,與許多陸地肉類相比,會產生更少的排放,對土地和水的危害也較小,并有助于許多農村社區的健康、福利和生計。Nature近期發表的研究中,Blue Food Assessment最近評估了全球藍色食品的對營養、環境、經濟等方面的影響,并提出了四個新規目標,以促進藍色食品對世界各地地方食品系統的貢獻。(@NL)

【原文信息】

Four ways blue foods can help achieve food system ambitions across nations

2023-02-22, doi: 10.1038/s41586-023-05737-x

Nature子刊:代糖赤蘚糖醇或增加心血管疾病風險

Nature Medicine——[87.241]

① 納入1157名患者進行非靶向代謝組學分析,發現多種多元醇甜味劑的血液水平與3年內主要不良心血管事情(MACE)發病風險相關,尤其赤蘚糖醇(HR=3.22);② 在2個獨立驗證隊列中(2149人、833人),靶向代謝組學分析證明赤蘚糖醇與MACE相關(調整HR為1.80和2.21);③ 赤蘚糖醇可增強體外血小板反應性和小鼠血栓形成;④ 健康人攝入常規食品添加劑量的赤蘚糖醇后,其血液水平大幅、持續( 2天)升高,遠超上述體外和小鼠研究中的危害閾值。

【主編評語】

赤蘚糖醇(erythritol)是一種可作為代糖的糖醇類甜味劑,但其對心血管代謝疾病風險的長期影響目前人們所知甚少。Nature Medicine最新發表了來自克利夫蘭醫學中心Stanley Hazen團隊的研究,結合隊列研究、體外和動物實驗表明,赤蘚糖醇可能對心血管健康有不良影響,或能促進血栓形成。這些發現警示,需要進一步研究評估赤蘚糖醇的長期安全性。(@mildbreeze)

【原文信息】

The artificial sweetener erythritol and cardiovascular event risk

2023-02-27, doi: 10.1038/s41591-023-02223-9

Nature子刊:腸道菌群代謝5-ASA,降低其對炎癥性腸病的療效

Nature Medicine——[87.241]

① 基于132名IBDMDB縱向隊列的對照組和IBD患者開發一個多組學工作流程,將腸道菌群宏基因組、宏轉錄組和代謝組結合;② 發現12種以前未被表征與5-ASA失活相關的微生物乙酰轉移酶,屬于兩個蛋白質超家族:硫酶和酰基CoA N-乙酰轉移酶;③ 體外證實兩個家族的酶乙酰化5-ASA的能力;④ 發現隊列的橫斷面分析和獨立SPARC IBD隊列(n=208)發現,其中三種微生物硫酶和一種酰基CoA N-酰基轉移酶在流行病學上與5-ASA使用者治療失敗風險增加相關。

【主編評語】

幾十年來,廣泛使用的炎癥性腸病(IBD)藥物——5-氨基水楊酸(5-ASA)的臨床療效具有差異性,其部分原因是其乙酰化和腸道菌群的代謝失活,但代謝5-ASA的菌株和酶尚不清楚。Nature Medicine近期發表的小哥,利用多組學整合分析,鑒定出與5-ASA失活相關的微生物乙酰轉移酶,為研究5-ASA的臨床療效和代謝失活提供參考。(@章臺柳)

【原文信息】

Gut microbial metabolism of 5-ASA diminishes its clinical efficacy in inflammatory bowel disease

2023-02-23, doi: 10.1038/s41591-023-02217-7

Nature子刊:gutSMASH助力評估腸道菌群特定代謝潛力

Nature Biotechnology——[68.164]

① 開發了一種用于識別腸菌代謝潛力的工具gutSMASH,在4240個高質量基因組中鑒定到近2萬個代謝基因簇(MGC);② 梭狀芽胞桿菌屬呈現顯著的代謝多功能性(含43種不同MGC),其次是腸桿菌科(含22-25種不同MGC);③ gutSMASH揭示了SCFAs生產的分類學差異,且擬桿菌屬、埃希氏菌屬和梭菌屬3種主要菌屬的能量捕獲機制也存在顯著差異;④ 對含1135名個體的人群隊列分析,發現血漿和糞便菌群的代謝物水平與相應代謝基因的宏基因組豐度相關性很弱。

【主編評語】

【原文信息】

gutSMASH predicts specialized primary metabolic pathways from the human gut microbiota

2023-02-13, doi: 10.1038/s41587-023-01675-1

Nature子刊:研究胃腸道免疫的類器官新工具

Nature Biotechnology——[68.164]

① 將來源于多能干細胞的人類腸道類器官(HIOs)移植到具有人源化免疫系統的小鼠的腎囊中,人的免疫細胞可以遷移到HIOs的黏膜層,12周時,可在固有層和上皮中形成類似于人腸道淋巴濾泡的細胞聚集;② 移植的HIOs中的淋巴樣結構具有腸道相關免疫組織的特征,在時空時尚上與人類胎兒腸道中淋巴濾泡時尚相似;③ 微生物(大腸桿菌裂解液)暴露后,移植的HIOs中上皮微皺褶細胞(M細胞)增加并轉運腔內抗原以激活免疫細胞,使HIOs內IgA水平增加。

【主編評語】

免疫系統以及免疫-上皮互作在胃腸道穩態維持、抵御病原體、免疫耐受等過程中發揮著新的作用。實驗小鼠模型被廣泛用于腸道免疫的研究,但與人之間還存在實質性差異。而人類腸道類器官(HIOs)通常也無法充分反應免疫系統的復雜性。國外辛辛那提兒童醫院醫學中心研究人員近日在Nature Biotechnology發表小哥,報道了具有功能性人體免疫組織的下一代HIOs體內模型,通過將HIOs移植到具有人源化免疫系統的小鼠中,獲得了具有時尚中人類腸道免疫景觀和響應微生物暴露功能的組織,或可應用于免疫-上皮互作以及過敏、消息性腸道疾病等研究。(@芥末)

【原文信息】

In vivo development of immune tissue in human intestinal organoids transplanted into humanized mice

2023-01-26, doi: 10.1038/s41587-022-01558-x

Nature子刊:MetaPhlAn再度更新,這次有何新特征?

Nature Biotechnology——[68.164]

① MetaPhlAn4整合了來自分離株和MAGs的信息,相比MetaPhlAn3、mOTUs2.6和Bracken2.5等工具,其分析靈敏度和特異性更高;② MetaPhlAn4數據庫擴大了可量化已知物種的數量,完善了許多微生物的分辨率(包括4992個尚未定性的物種);③ 通過分析不同人類、動物和非宿主相關環境的宏基因組樣本,MetaPhlAn4解釋宏基因組中reads的能力更大;④ MetaPhlAn4也可進一步擴展StrainPhlAn4功能,進而準確地重建未定性微生物物種的大規模菌株級系統時尚。

【主編評語】

MetaPhlAn是針對宏基因組數據進行微生物分類分析最常用的工具之一,近年來也逐漸更新擴展到第三版。近日,意大利特倫托大學研究人員在Nature Biotechnology發表最新研究釋放了MetaPhlAn4版本,MetaPhlAn4整合了來自分離株和宏基因組組裝的基因組的信息,可以在SGBs水平對物種進行鑒定和豐度定量,此外,MetaPhlAn4在分析靈敏度、特異性、微生物多樣性以及未知物種與疾病和飲食標記物相關性等方面都進行了顯著擴展,值得相關人員進一步測試。(@九卿臣)

【原文信息】

Extending and improving metagenomic taxonomic profiling with uncharacterized species using MetaPhlAn 4

2023-02-23, doi: 10.1038/s41587-023-01688-w

Nature子刊:自動化+機器學習,助力大規模微生物培養

Nature Biotechnology——[68.164]

① 開發了一種自動化微生物組成像和分離的培養學(CAMII)平臺,將培養組與形態學及基因型數據關聯,用于菌落分離和功能分析;② 在20個健康人糞便中鑒定到超10.2萬個菌落,挑選出近2.7萬個菌落測序,產生394個獨特的ASVs,識別到多種高豐度但難以培養的細菌;③ 通過關聯分類學身份和菌落形態,CAMII可加強對目標菌屬分離,還可揭示物種間潛在的互作;④ 基于產生的1197個高質量基因組比較分析顯示出有趣的種間/內進化、選擇和水平基因轉移。

【主編評語】

雖然測序技術的快速發展極大促進了研究人員挖掘微生物“暗物質”,但在微生物實驗和機理研究方面培養組學仍然發揮著關鍵作用,傳統的培養組學方法存在勞動密集型、規模化小、缺乏表型-基因型的整合等問題。近日,國外哥倫比亞大學研究人員在Nature Biotechnology發表最新研究,開發了一種自動化微生物組成像和分離的培養學(CAMII)平臺,利用菌落形態學和基因組數據,可最大限度提高分離的微生物多樣性,并能有針對性地挑選特定的菌屬。總之,該研究為深入挖掘復雜生態樣品中微生物“暗物質”提供了新的指導和見解,值得關注。(@九卿臣)

【原文信息】

High-throughput microbial culturomics using automation and machine learning

2023-02-20, doi: 10.1038/s41587-023-01674-2

Nature Reviews:腸道菌群或是治療高血壓的新靶點(綜述)

Nature Reviews Nephrology——[42.439]

① 腸道菌群失調可影響宿主體內菌群相關基因通路,可導致高血壓;② 腸菌代謝物是腸菌-宿主交流的關鍵媒介,可影響腸-腦軸,也可依賴或獨立于宿主免疫系統影響宿主血壓,短鏈脂肪酸和吲哚-3-乳酸等對血壓有益,氧化三甲胺等對血壓有害;③ 菌群失調可造成腸道上皮屏障破新和系統性炎癥,擾亂腸道機械力傳導,通過血管形態與功能、自主神經系統活動等參與血壓調控;④ 通過膳食或糞菌移植精準調節腸菌、補充有益腸菌代謝物或可用于降血壓治療。

【主編評語】

目前全球超過三分之一的成年人患有高血壓,僅2023年高血壓就導致了超過1000萬人傷亡,且發病率和患病人數還在持續上升。人們已經認識到腸道菌群及其代謝物參與宿主的血壓調控和高血壓的發生發展,二者也有望被用于血壓控制。澳大利亞研究人員近日在Nature Reviews Nephrology發表綜述小哥,總結了關于腸道菌群及其代謝產物參與宿主血壓調控機制的最新研究成果,梳理了利用腸菌進行血壓控制的臨床應用前景、困難及挑戰。(@芥末)

【原文信息】

The gut microbiome and hypertension

2023-01-11, doi: 10.1038/s41581-022-00654-0

Cell子刊:一文讀懂脂質代謝、菌群與宿主互作(綜述)

Cell Host and Microbe——[31.316]

① 腸道菌群產生的脂質代謝物,通過識別免疫系統和影響許多代謝途徑,影響宿主生理健康;② 腸道菌群可以同時轉化、合成并分解飲食中的脂類,產生具有宿主調節特性的次級代謝物;③ 生物活性脂質如磺酸脂質、磷脂的信號活動對宿主的免疫和代謝等生理功能產生影響;④ 宏基因組、代謝組可解釋膽固醇、膽固醇衍生物和血脂成份等代謝健康指標;⑤ 人類消耗脂質的數量和類型變化巨大,腸道菌群與脂質介導的互作或可解釋相關炎癥、慢性疾病的激增。

【主編評語】

Cell Host and Microbe發表的綜述,討論了腸道菌群相關脂質的多樣性,特別是生物活性脂質而非結構性脂質。目前科學家們正集中力量挖掘和解釋微生物組的脂質普,其與宿主脂質的區別和相互轉換。(@好雨)

【原文信息】

Gut microbiome lipid metabolism and its impact on host physiology

2023-02-08, doi: 10.1016/j.chom.2023.01.009

關注年輕人群的早發性胃腸道病癥(綜述)

Cancer Discovery——[38.272]

① 年輕人早發性胃病、大腸病和胰腺病發病率上升,缺少運動、飲酒、高糖飲食等不健康生活方式是危險因素;② 早發性胃病常與遺傳相關,EBV陽性亞型、CDH1體細胞突變明顯增加;③ 年輕大腸病患者頻繁攜帶致病突變且20%患者為家族遺傳,應及時篩查;④ 胰腺病患病率具種族及性別差異,常見BRCA1/2生殖系突變;⑤ 早發性胃腸道病癥手術具副作用,影響患者生活質量,應選擇最優方案并告知患者;⑥ 未來應針對表觀遺傳學機制及微生物組特征等進行研究。

【主編評語】

傳統上,病癥被認為是老年人的基本。然而近些年來,年輕人群中早發性胃腸道病癥的發病率顯著上升。Cancer Discovery近期發表綜述小哥,從胃病、結直腸病和胰腺病等三個方面對早發性胃腸道病癥的流行病學、遺傳和環境因素、分子特征等特點進行了詳細歸納,總結了早發性胃腸道病癥的手術及其他治療方式對患者的長期影響,并對未來防治、篩查早發性結直腸病的策略進行了展望。(@芥末)

【原文信息】

Early-Onset Cancer in the Gastrointestinal Tract Is on the Rise—Evidence and Implications

2023-02-09, doi: 10.1158/2159-8290.CD-22-1038

了解腸-腦相互作用障礙中的神經免疫互動(綜述)

Gut——[31.793]

① 腸-腦相互作用障礙(DGBI,腸易激綜合征和功能性消化不良)患者腸粘膜中存在免疫細胞(肥大細胞和嗜酸性粒細胞)的浸潤和激活;② 免疫細胞和腸上皮細胞釋放的痛覺介質(組胺、血清素、蛋白酶等)增加,激活青春的神經元,導致內臟超敏反應和患者的腹痛等癥狀;③ 心理壓力、食物成分、腸道菌群和屏障功能受損都可能導致免疫激活;④ 目前僅少數免疫靶向治療可用,多學科合作有望發現針對DGBI中神經-免疫互動的新的精準治療方法。

【主編評語】

功能性胃腸疾病(GI)最近被重新命名為腸-腦相互作用障礙(DGBI),指的是在沒有結構異常的情況下出現的腹部癥狀,如腸易激綜合征和功能性消化不良。過去二十年的研究表明免疫細胞的異常激活影響DGBI的發生。近日,Gut發表綜述小哥,討論了DGBI中免疫細胞(肥大細胞和嗜酸性粒細胞)的激活在免疫-神經相互作用中扮演的角色及其對DGBI病理生理學的影響,并概括了導致免疫細胞激活的原因和靶向免疫細胞的治療方法的研究進展及前景。(@芥末)

【原文信息】

Understanding neuroimmune interactions in disorders of gut–brain interaction: from functional to immune-mediated disorders

2023-01-19, doi: 10.1136/gutjnl-2023-320633

趙方慶等GUT:一文讀懂母嬰菌群(綜述)

Gut——[31.793]

① 母親與后代間的微生物互作在圍產期頻繁發生,對新生兒時尚有很大影響;② 遺傳和環境因素等多種決定因素可影響妊娠、分娩和哺乳期間的微生物傳遞和定植;③ 從有喜開始,女性菌群發生巨大變化,母體菌群失調可能對后代有不良影響;④ 產前菌群富有爭議,但越來越多的證據表明存在產前菌群,且對胎兒免疫系統有潛在影響;⑤ 生命早期的微生物定植和時尚極為新的,來自母親的微生物傳遞有助于正常的菌群演替,并促進新生兒免疫系統時尚。

【主編評語】

母嬰菌群是菌群研究中的一大熱點。中科院北京生命科學研究院趙方慶團隊在Gut發表最新綜述,對該領域的研究進展進行了全面事發,總結了從母親到后代的菌群傳遞,描述了孕前和孕期母體菌群變化對新生兒的影響,討論了子宮內存在產前菌群的可能性及其相關的支持性和反對性證據,并闡明了母體菌群和不同的近況因素對早期嬰兒菌群時尚的影響。小哥干貨很多,值得專業人士關注。(@mildbreeze)

【原文信息】

Microbial transmission, colonisation and succession: from pregnancy to infancy

2023-01-31, doi: 10.1136/gutjnl-2023-328970

龔神海等Cell子刊:妊娠期膿毒癥——腸道菌群如何推波助瀾?

Immunity——[43.474]

① 妊娠期小鼠及女性中,腸道糞副擬桿菌及其代謝產物刺芒柄花素(FMN)減少;② 膿毒癥小鼠中,妊娠誘導的腸道菌群失調促進巨噬細胞焦亡,使病原體無法被充分清除,以加速宿主傷亡;③ 機制上,FMN通過抑制巨噬細胞內的異質核糖核蛋白UL2(hnRNPUL2)向細胞核的易位及其與Nllrp3基因啟動子區域的結合,從而抑制巨噬細胞焦亡;④ 敲低hnRNPUL2保護膿毒癥小鼠的多器官衰竭并提高生存率;⑤ 膿毒癥患者的糞便糞副擬桿菌及FMN含量與疾病進展呈負相關。

【主編評語】

在妊娠期女性中,膿毒癥是患者入院產科ICU的主要病因,常常導致新生兒時尚畸形、早產、以及流產等嚴重后果。南方醫科大學龔神海、姜勇、肖煒與團隊在Immunity上發表的一項最新研究,發現妊娠可誘導小鼠及女性的腸道菌群失調,表現為糞副擬桿菌(Parabacteroides merdae)的豐度降低,及其代謝產物刺芒柄花素的減少,并促進巨噬細胞焦亡,從而惡化膿毒癥結局。機制上,刺芒柄花素可通過與異質核糖核蛋白UL2互作,從而抑制巨噬細胞焦亡。該研究揭示了孕產婦體內的菌群-免疫互作在膿毒癥期間的新的生物學意義,為開發妊娠期膿毒癥所致的免疫紊亂的精準治療方案提供了新的策略。(@aluba)

【原文信息】

Pregnancy-induced changes to the gut microbiota drive macrophage pyroptosis and exacerbate septic inflammation

2023-02-14, doi: 10.1016/j.immuni.2023.01.015

Cell子刊:腸道氧水平調控菌群穩態及腸炎機制

Immunity——[43.474]

① 在多個胃腸道移植物抗宿主病(GVHD)小鼠模型(包括無特定病原體、已知菌和無菌小鼠)中,致病性T細胞引發的腸道損傷可改變胃腸道中的環境氧含量,并導致腸道菌群失調;② 氧氣水平的變化以宿主腸道HIF-1α和菌群依賴的方式促進腸道病變的嚴重性;③ 腸道上皮細胞的氧氣利用缺陷導致腸道缺氧狀態的缺失并伴隨菌群失調;④ 異基因造血干細胞移植后,口服鐵螯合劑調節腸道環境氧含量可緩解菌群失調,并降低消化道GVHD的嚴重程度。

【主編評語】

T細胞介導的胃腸道疾病(如移植物抗宿主病 (GVHD) 和炎癥性腸病)的嚴重程度與宿主腸道菌群多樣性降低(如專性厭氧共生菌缺失)相關,然而其機制未知。近日,發表在Immunity上的這篇小哥,發現腸道氧氣水平調節異體干細胞移植后的腸道菌群失調和GVHD的嚴重程度,揭示以環境腸道氧氣水平為目標以減輕T細胞驅動的腸道疾病的新策略。(@圓圈兒)

【原文信息】

Ambient oxygen levels regulate intestinal dysbiosis and GVHD severity after allogeneic stem cell transplantation

2023-02-02, doi: 10.1016/j.immuni.2023.01.007

Cell子刊:AhR調節腸道免疫反應的新機制

Immunity——[43.474]

① 芳香烴受體抑制因子(AHRR) 敲除后,小鼠腸道上皮內淋巴細胞(IEL)數量減少,對艱難梭菌和DSS誘導的結腸炎易感,但IEL的身材腺時尚、歸巢不受影響;② 機制上,AHRR缺陷的IEL中芳香烴受體激活增加,導致下游單加氧酶CYP1A1表達升高,產生更多的活性氧,導致IEL因脂質過氧化和鐵傷亡而減少;③ 膳食補充硒或維生素E可糾正AHRR缺陷導致的氧化應激壓力,挽救IEL數量;④ 克羅恩病患者腸道炎癥組織中AHRR表達降低,或與炎癥性腸病的發生相關。

【主編評語】

腸上皮內淋巴細胞(IEL)能不斷感知腸道內共生菌、致病菌及飲食成分的波動,并介導針對各種病原體的免疫反應,維持腸上皮屏障的穩態。芳香烴受體(AHR)及其參與的信號通路在IEL的時尚、維持和功能行使中是必需的。然而有研究表明,AHR抑制因子(AHRR)缺失可增強AHR信號,反而導致小鼠對DSS誘導的結腸炎易感,其中的機制尚不清楚。國外華盛頓大學醫學院研究人員近日于Immunity發表小哥,揭示了AHRR調節AHR信號以防止IEL細胞內過度的氧化應激壓力導致鐵傷亡進而保持腸道內免疫反應的新機制,并發現人腸道中AHRR的表達或與炎癥性腸病的發生呈負相關。(@芥末)

【原文信息】

Repression of the aryl-hydrocarbon receptor prevents oxidative stress and ferroptosis of intestinal intraepithelial lymphocytes

2023-02-16, doi: 10.1016/j.immuni.2023.01.023

Nature子刊:氧化石墨烯通過AhR影響菌群-免疫互作

Nature Nanotechnology——[40.523]

① 口服氧化石墨烯(GO)會調節成年斑馬魚腸道菌群組成,野生型與AhR2缺陷型動物間菌群存在顯著差異;② 與短鏈脂肪酸(丁酸)結合時,GO可在無菌斑馬魚幼體中誘導AhR依賴性的cyp1a誘導和lck+細胞歸巢到腸道;③ GO與丁酸聯用可誘導具有調節細胞屬性的ILC2樣細胞;④ 在無菌斑馬魚中GO與微生物代謝產物組合,提示其可以誘導具有調節細胞屬性的ILC2樣細胞引發AhR依賴性2型免疫應答。

【主編評語】

芳香烴受體(AhR)是宿主-菌群互作網絡中的新的組成部分,在調節適應性免疫以影響炎癥、異生物質代謝方面具有新的作用。近日,瑞典卡羅林斯卡學院研究人員在Nature Nanotechnology發表最新研究,通過評估氧化石墨烯干預對野生型與AhR2缺陷型斑馬魚腸道菌群的影響,發現氧化石墨烯通過以芳香烴受體AhR依賴的方式,影響微生物組和免疫系統之間的串擾,值得關注。(@九卿臣)

【原文信息】

Graphene oxide elicits microbiome-dependent type 2 immune responses via the aryl hydrocarbon receptor

2023-12-12, doi: 10.1038/s41565-022-01260-8

Cell子刊:腸道菌群如何促進肌肉再生?

Immunity——[43.474]

① 急性損傷后早期,骨骼肌中積累一個RORγ+Treg細胞群,其具有結腸來源,且依賴于腸道菌群;② 再生肌肉中RORγ+Treg細胞的積累依賴于可溶性因子的誘導和TCR:MHC-II相互作用;③ 缺失肌肉RORγ+Treg細胞,將誘導更多IL-17A+細胞,IL-17A的調控失衡損傷肌肉干細胞的分化,損害肌肉再生;④ 飲食誘導的非酒精性脂肪性肝炎(NASH)模型中,RORγ+Treg細胞以微生物群依賴的方式調節IL-17A驅動的炎癥。

【主編評語】

結腸RORγ+Treg細胞是一種特化的菌群依賴性細胞群,對腸道穩態至關新的,但它們在腸道外的作用仍有待研究。Immunity近期發表的小哥,發現結腸RORγ+Treg在肌肉損傷后遷移損傷部位,抑制IL-17A驅動的炎癥,調節干細胞活性,并促進組織再生。(@章臺柳)

【原文信息】

The gut microbiota promotes distal tissue regeneration via RORγ+ regulatory T cell emissaries

2023-02-22, doi: 10.1016/j.immuni.2023.01.033

Cell子刊:禁食-再進食可影響單核細胞和抗消息免疫

Immunity——[43.474]

① 禁食改變白細胞的遷移和分布,影響小鼠對疾病的易感性;② 活動期禁食會誘導Ly6Chi單核細胞從血液迅速返回骨髓;③ 單核細胞的重新進入依賴于禁食誘導的下丘腦-垂體-腎上腺軸的皮質酮釋放,來增強趨化因子受體CXCR4表達;④ 長時間禁食后再次進食導致進入循環的單核細胞激增,特別是轉錄不同的、老化的Ly6Chi單核細胞;⑤ 長時間禁食后再次進食破新單核細胞平衡,導致炎癥增加,宿主消息免疫改變,傷亡率升高。

【主編評語】

Immunity 最新發表的小哥向人們揭示了禁食如何使得單核細胞重新進入骨髓,而重新進食如何引起循環中的單核細胞激增,并帶來有害的細菌-宿主反應。(@好雨)

【原文信息】

Monocytes re-enter the bone marrow during fasting and alter the host response to infection

2023-02-23, doi: 10.1016/j.immuni.2023.01.024

Cell子刊:單細胞轉錄組詳解克羅恩病的免疫失調

Immunity——[43.474]

① 分析71位不同炎癥狀態的克羅恩病(CD)患者回腸末端和結腸的72萬多個細胞,發現器官和區室對急性和慢性炎癥有特定反應;② 免疫的變化主要在細胞組成,而上皮細胞和基質細胞中轉錄變化占主導;③ 炎癥條件下,大腸和小腸具有不同的轉錄反應,尤其是IBD風險基因的表達;④ 粘蛋白和封閉蛋白的表達變化重構屏障功能,腸道內分泌細胞代謝變化;⑤ CHMP1A、TBX3和RNF168是肌成纖維細胞中膠原蛋白表達的調節因子,或調控CD纖維化并發癥。

【主編評語】

克羅恩病(CD)是一種慢性胃腸道疾病,在全球范圍內發病率不斷上升。CD的病理機制是多因素的,涉及遺傳、免疫和環境因素的復雜相互作用,了解其病因需要進行系統性的研究。Immunity近期發表的小哥,通過對CD病人的回腸和結腸進行單細胞轉錄組測序,定義了CD的上皮細胞、基質細胞和免疫細胞的特性,并揭示出疾病相關的成纖維細胞中膠原生成的新的調節因子。(@章臺柳)

【原文信息】

The landscape of immune dysregulation in Crohn’s disease revealed through single-cell transcriptomic profiling in the ileum and colon

2023-01-30, doi: 10.1016/j.immuni.2023.01.002

華西醫院:腸道菌群失調通過影響脂肪酸代謝,惡化小鼠銀屑病

Signal Transduction and Targeted Therapy——[38.104]

① 將癥狀嚴重的銀屑病小鼠的糞菌移植給癥狀較輕的小鼠,可惡化后者的銀屑病樣皮膚表型;② 糞菌移植可促進Th17細胞的浸潤及分化,增加結腸的普氏菌屬豐度,降低Parabacteroides distasonis的豐度,并增加油酸及硬脂酸的豐度;③ 抗生素可降低普氏菌屬的豐度,并緩解小鼠的銀屑病樣癥狀;④ 油酸及硬脂酸可惡化小鼠的銀屑病樣癥狀,增加Th17細胞及單核細胞來源樹突細胞的病變皮膚浸潤;⑤ PDE-4抑制劑可緩解小鼠的銀屑病樣癥狀,并恢復腸道菌群。

【主編評語】

四川大學華西醫院的李炯團隊在Signal Transduction and Targeted Therapy上發表的一項最新研究結果,在銀屑病小鼠模型中發現,腸道菌群失調可通過改變脂肪酸代謝,增加油酸及硬脂酸的豐度,以促進Th17細胞浸潤,從而惡化銀屑病樣癥狀。(@aluba)

【原文信息】

Intestinal dysbiosis exacerbates the pathogenesis of psoriasis-like phenotype through changes in fatty acid metabolism

2023-01-30, doi: 10.1038/s41392-022-01219-0

Cell子刊:自噬通過緩解內質網應激,促進黏液正常分泌,維持腸道穩態

Cell Host and Microbe——[31.316]

① 通過Beclin1蛋白激活自噬,可以抑制小鼠腸道內質網應激,促進杯狀細胞產生更厚且不易穿透的黏液層;② 內質網應激介導的黏液分泌受腸道菌群和Nod2蛋白調控;③ 黏液的過量產生會改變腸道菌群,擴大喜好黏液的細菌豐度,如黏蛋白分解細菌嗜黏蛋白阿克曼菌(Akk菌),預防化學和微生物驅動的腸道炎癥;④ 內質網應激是一種限制黏液分泌的細胞固有開關,而自噬通過緩解內質網應激來維持適當的粘液分泌和腸道穩態。

【主編評語】

杯狀細胞是一種分布于黏膜柱狀上皮細胞之間的黏液分泌細胞,其主要功能是合成并分泌黏蛋白,形成黏膜屏障以保護上皮細胞。自噬是一種細胞內在循環機制,在內質網(ER)應激時被激活,杯狀細胞對自噬或ER應激反應途徑中的擾動高度青春。然而,杯狀細胞如何控制它們分泌的黏液量,以及為什么需要自噬才能實現正常的杯狀細胞功能,其確切原因尚不完全清楚。Cell Host and Microbe最新發表了來自以色列巴伊蘭大學Shai Bel教授團隊的新的研究,發現自噬可以緩解杯狀細胞中的ER應激以促進黏液分泌,保護腸道屏障,緩解結腸炎,并受腸道菌群和Nod2的調節。(@RZN)

【原文信息】

Autophagy controls mucus secretion from intestinal goblet cells by alleviating ER stress

2023-02-03, doi: 10.1016/j.chom.2023.01.006

短鏈脂肪酸或可促進肝臟再生

Journal of Hepatology——[30.083]

① 小鼠進行3天廣譜抗生素處理后,菌群持續失調,β-多樣性和豐度降低,變形菌門增多,結腸SCFA含量降低;② 肝部分切除術(PHx)后,抗生素預處理小鼠肝再生遲緩、傷亡率增加、肝細胞增殖受損和肝磷脂合成減少,原PHx后脂肪生成酶SCD1的上調出現延遲;③ 將產生SCFA的菌群定植于無菌小鼠中,可促進磷脂生物合成、肝細胞增殖、肝再生能力并提高存活率;④ SCFA誘導小鼠肝臟類器官的生長和SCD1的表達,患者中肝內SCD1和FASN表達與增殖呈正相關。

【主編評語】

肝細胞的生長和增殖依賴于細胞膜磷脂的生物合成。短鏈脂肪酸(SCFA)由細菌發酵產生,通過腸-肝軸傳遞,能夠顯著促進脂質生物合成,但細菌代謝產物對肝臟脂質代謝的影響尚不完全清楚。近日,國外慕尼黑大學研究人員在Journal of Hepatology發表最新研究,通過探究腸道細菌代謝產物如何促進肝臟再生,確定了腸道菌群是肝臟細胞膜磷脂生物合成和肝臟再生的關鍵。盡管該研究還處于臨床前階段,但未來或許可以通過調節腸道菌群或其代謝物來改善肝臟手術患者的預后。(@RZN)

【原文信息】

Gut microbiota promote liver regeneration through hepatic membrane phospholipid biosynthesis

2023-01-18, doi: 10.1016/j.jhep.2023.12.028

Nature子刊:微生物和宿主特征的遺傳圖譜揭示Akk菌免疫調控新機制

Nature Microbiology——[30.964]

① 對多樣性遠交 (DO) 小鼠進行糞便宏基因組、腸道轉錄組和盲腸脂質組分析,并通過數量性狀位點 (QTL) 分析確定與這些性狀相關的宿主遺傳位點;② QTL分析發現Akk菌的豐度與盲腸中鳥氨酸脂質(OL)的水平有重疊;③ 體內外實驗表明Akk菌是腸道中OL的主要來源;④ QTL整合分析確定與性狀相關的候選基因ATF3、TIFA、JMJD8以及GCG;⑤ 其中,Akk菌產生的OL主要通過調控轉錄因子Atf3的表達,從而負調節LPS誘導的炎癥。

【主編評語】

環境暴露和宿主遺傳變異影響腸道菌群,然而宿主遺傳變異影響腸道菌群的分子機制未知。近日,發表在Nature Microbiology上的這篇小哥,利用遺傳多樣性的小鼠種群和系統遺傳學方法探究腸道菌群及其編碼功能、盲腸脂質和宿主腸道基因表達之間的相互作用,并揭示Akk菌在小鼠腸道中產生脂質并在調節宿主代謝和免疫中起著至關新的的作用。(@圓圈兒)

【原文信息】

Genetic mapping of microbial and host traits reveals production of immunomodulatory lipids by Akkermansia muciniphila in the murine gut

2023-02-09, doi: 10.1038/s41564-023-01326-w

張明明Gut:Akk菌或可用于改善大腸病

Gut——[31.793]

① 將Akk菌和純化Amuc_2172的分泌細胞外囊泡用于不同腫瘤發生模型,評估Amuc_2172誘導的CD8+細胞毒T淋巴細胞(CTLs)免疫活性;② Amuc_2172是Akk菌的乙酰轉移酶,可通過巨胞作用進入結直腸細胞,作為組蛋白H14上Lys14的乙酰轉移酶起作用;③ Hspa1a位點H14K1ac升高促進病細胞中熱休克蛋白70(HSP70)轉錄和分泌,高水平HSP70可促進CTLs的免疫活性;④ 生物工程納米顆粒為同種異體移植小鼠模型中的CRC治療提供了可靠的Amuc_2172藥物遞送策略。

【主編評語】

多項研究已經報道Akk菌作為下一代益生菌已被廣泛研究,在小鼠模型中報道可減弱結腸炎相關的腫瘤發生,但對于Akk菌是否參與結直腸病的蛋白質翻譯后修飾仍知之甚少。近日,上海交通大學張明明、復旦大學周倩及團隊在Gut發表最新研究,通過體內和體外實驗,發現來自Akk菌的乙酰轉移酶通過重編程腫瘤微環境可以有效減弱結直腸腫瘤的發生。總之,該研究為進一步擴展Akk菌通過介導細菌與腫瘤免疫間的互作進而緩解CRC提供了新的理論和見解,值得關注。(@九卿臣)

【原文信息】

Acetyltransferase from Akkermansia muciniphila blunts colorectal tumourigenesis by reprogramming tumour microenvironment

2023-02-08, doi: 10.1136/gutjnl-2023-327853

于君團隊:靶向YTHDF1增強大腸病中的抗腫瘤免疫并增強抗PD-1療效

Gut——[31.793]

① 多個結直腸病(CRC)患者隊列中,YTHDF1在病組織中高表達,并與IFN-γ途徑基因標記與CD8+ T細胞浸潤呈負相關;② 3種不同小鼠模型均表明,YTHDF1能促進免疫抑制性腫瘤免疫微環境的形成進而促進CRC生長;③ 機制上,YTHDF1促進p65/RelA表達,激活TNF/NF-κB信號,通過CXCL1-CXCR2軸介導髓系來源的抑制細胞向CRC遷移,并拮抗效應T細胞;④ 靶向YTHDF1能夠增強抗PD-1對MSI-H CRC生長的抑制作用,并能夠克服MSS CRC對抗PD-1治療的耐藥性。

【主編評語】

破解結直腸病(CRC)的免疫逃逸機制、提高免疫治療的應答效果對CRC的治療是十分必要的。N6-甲基腺苷(m6A)是真核生物中含量最豐富的mRNA修飾,參與細胞的基礎生命活動及腫瘤發生與進展。作為一種m6A閱讀器蛋白,YTH N6-甲基腺苷RNA結合蛋白1(YTHDF1)在多種腫瘤中表達升高且與不良預后相關,但其在腫瘤免疫微環境中的作用尚不明確。香港中文大學于君教授團隊近日于Gut發表研究小哥,闡明了YTHDF1通過m6A-p65-CXCL1/CXCR2軸招募免疫抑制MDSCs形成抑制性腫瘤免疫微環境而促進CRC發展的機制,強調了YTHDF1在CRC發展中的新的作用,并進一步發現靶向YTHDF1能夠協調增強抗PD-1對CRC的治療效果,證實YTHDF1是CRC的潛在治療靶點。(@芥末)

【原文信息】

Targeting m6A reader YTHDF1 augments antitumour immunity and boosts anti-PD-1 efficacy in colorectal cancer

2023-01-30, doi: 10.1136/gutjnl-2023-328845

Cell子刊:慢性疲勞綜合征中的腸道菌群失調

Cell Host and Microbe——[31.316]

① 納入國外5個地區的106例肌痛性腦脊髓炎/慢性疲勞綜合征(ME/CFS)患者和91例健康對照,進行多組學分析;② ME/CFS患者的腸道菌群改變(部分與患者的IBS癥狀有關),產丁酸的普氏糞桿菌和直腸真桿菌減少;③ 功能宏基因組學、qPCR和糞便短鏈脂肪酸檢測表明,患者菌群的丁酸合成能力不足;④ 基于差異豐度物種的機器學習模型可較好區分患者和對照,在不同地區隊列中表現穩健,且在外部隊列中得到驗證;⑤ 普氏糞桿菌的豐度與疲勞嚴重程度負相關。

【主編評語】

肌痛性腦脊髓炎/慢性疲勞綜合征(ME/CFS)的特點是無法解釋的衰弱性疲勞、認知功能障礙、胃腸道紊亂和直立性不耐受。Cell Host and Microbe最新發表的這項研究,分析了不同地域的ME/CFS患者腸道菌群在多樣性、豐度、功能途徑和相互作用等方面與健康人的差異,發現普氏糞桿菌豐度在患者中降低,這與丁酸缺乏和癥狀嚴重程度相關。(@mildbreeze)

【原文信息】

Deficient butyrate-producing capacity in the gut microbiome is associated with bacterial network disturbances and fatigue symptoms in ME/CFS

2023-02-08, doi: 10.1016/j.chom.2023.01.004

維生素D或可降低前驅糖尿病發展為2型糖尿病的風險(薈萃分析)

Annals of Internal Medicine——[51.598]

① 納入3項RCT(4190名受試者)進行薈萃分析,評估維生素D對前驅糖尿病人群患2型糖尿病的風險;② 中位隨訪3年中,維生素D和安慰劑組中各發現475(22.7%)和524(25%)位新發糖尿病;③ 調整基線后,維生素D可降低15%的糖尿病風險,相對于安慰劑的絕對風險降低3.3%;④ 與血清25-羥維生素D水平在50~74nmol/L相比,濃度維持在125nmol/L以上,可降低76%糖尿病風險,3年絕對風險降低18.1%;⑤ 維生素D可讓血糖回歸正常的可能性增加30%。

【主編評語】

前驅糖尿病是指血糖異常,但未達到糖尿病標準的一種病理狀態。已有多項研究討論維生素D與2型糖尿病之間的聯系,但維生素D在有2型糖尿病風險人群中的作用尚不清楚。Annals of Internal Medicine上發表的一項來自國外塔夫茨醫療中心的薈萃分析發現,在患有前驅糖尿病的成年人中,維生素D可有效降低人群患糖尿病的風險。(@RZN)

【原文信息】

Vitamin D and Risk for Type 2 Diabetes in People With Prediabetes - A Systematic Review and Meta-analysis of Individual Participant Data From 3 Randomized Clinical Trials

2023-02-07, doi: 10.7326/M22-3018

感謝本期日報的創作者:阿童木,mildbreeze,NL,九卿臣,阿當,XLyasby,aluba,Sunflower,章臺柳,圓圈兒,芥末,Rustypotatis

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