今天是第1059期日報(bào)。 Lancet子刊:菌群如何影響癌癥及癌癥治療(綜述)The Lancet Oncology[IF:36.418] ① 特定微生物、菌群代謝產(chǎn)物通過多種機(jī)制,引發(fā)或調(diào)控癌癥的發(fā)生;② 腸道菌群對宿主免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)會(huì)影響抗癌免疫,菌群紊亂可能會(huì)增加癌癥風(fēng)險(xiǎn);③ 共生菌群影響免疫檢查點(diǎn)阻斷劑、干細(xì)胞移植、放/化療和細(xì)胞療法的療效和毒性;④ 菌群可作為癌癥治療的生物標(biāo)記物,但需考慮多種生物、環(huán)境、社會(huì)影響因素;⑤ 糞菌移植、益生菌、膳食干預(yù)與益生元等手段有望用于提高抗癌療效;⑥ 進(jìn)一步研究需要將實(shí)驗(yàn)、檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化,并建立更可靠的實(shí)驗(yàn)?zāi)P汀?/p> Modulating the microbiome to improve therapeutic response in cancer 【主編評(píng)語】共生菌群與宿主的密切互作,為癌癥治療提供了新的切入點(diǎn)。近期在《The Lancet Oncology》發(fā)表的綜述回顧了大量基礎(chǔ)和臨床研究,闡釋了共生菌群在癌癥及抗癌治療中的作用,影響菌群的因素以及各種菌群干預(yù)手段在癌癥治療中的潛在作用,對于了解菌群與癌癥的關(guān)聯(lián)、提高抗癌治療療效具有參考價(jià)值。(@小腸君) Science:高果糖玉米糖漿具有促癌風(fēng)險(xiǎn)Science[IF:41.058] ① 在飲水中添加25%的高果糖玉米糖漿(HFCS),腸道腫瘤易感的APC突變小鼠每天攝入這種飲水后,腫瘤體積和惡性程度顯著增加;② APC突變小鼠的腫瘤惡化情況與肥胖及代謝疾病無關(guān);③ HFCS增加了腸腔和血清中果糖和葡萄糖含量,兩種糖類均被腫瘤組織轉(zhuǎn)運(yùn)并利用;④ 腫瘤組織中,果糖被轉(zhuǎn)化為果糖-1-磷酸, 激活糖酵解、增加脂肪酸生成并促進(jìn)腫瘤生長;⑤ 飲食中的葡萄糖和果糖可能協(xié)同促進(jìn)腫瘤發(fā)生進(jìn)程。 High-fructose corn syrup enhances intestinal tumor growth in mice 【主編評(píng)語】高果糖玉米糖漿常被用來作為飲料增甜劑。《Science》近期發(fā)表研究,在腸道腫瘤易感小鼠模型中,發(fā)現(xiàn)飲水中增加高果糖玉米糖漿具有促進(jìn)腸道腫瘤生長的效果,顯示葡萄糖和果糖在促進(jìn)腸道腫瘤生成過程中存在協(xié)同作用。該結(jié)果對評(píng)估高果糖玉米糖漿及相關(guān)飲料的促癌風(fēng)險(xiǎn)、指導(dǎo)科學(xué)飲食具有重要參考價(jià)值。(@小腸君) JAMA:多吃雞蛋可能增加健康風(fēng)險(xiǎn)JAMA[IF:44.405] ① 在美國納入平均年齡為51.6歲的29615名成年參與者,其中44.9%為男性,31.1%為黑色人種;② 在中位數(shù)為17.5年的跟蹤時(shí)間內(nèi),共發(fā)生5400例心血管疾?。–VD)和 6132 例全因性死亡事件;③ 每天每額外攝入300mg膳食膽固醇或者半個(gè)雞蛋 ,與罹患CVD或發(fā)生死亡事件的風(fēng)險(xiǎn)升高具有顯著相關(guān)性;④ 膽固醇攝入量的增加是額外攝入雞蛋帶來的主要風(fēng)險(xiǎn)因素;⑤ 美國人群中高膳食膽固醇或雞蛋攝入量會(huì)提高罹患CVD或死亡的風(fēng)險(xiǎn),攝入量的多少影響風(fēng)險(xiǎn)大小。 Associations of Dietary Cholesterol or Egg Consumption With Incident Cardiovascular Disease and Mortality 【主編評(píng)語】2015年美國膳食指南調(diào)整中,放開了對每日膽固醇和雞蛋攝入量的限制。然而《JAMA》近期發(fā)表的研究顯示,美國人群中更多的膳食膽固醇或雞蛋攝入會(huì)提高心血管疾病或死亡的風(fēng)險(xiǎn),攝入量的多少影響風(fēng)險(xiǎn)大小。該結(jié)果對制定或更新膳食指導(dǎo)具有重要參考作用。(@小腸君) Nature Reviews:色氨酸代謝——疾病治療新靶點(diǎn)?(綜述)Nature Reviews Drug Discovery[IF:50.167] ① L-色氨酸(Trp)通過犬尿氨酸代謝途徑(KP)參與免疫、神經(jīng)元功能和腸內(nèi)穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié);② 靶向治療KP失衡需特別關(guān)注吲哚胺-2,3-雙加氧酶1(IDO1)、IDO2和色氨酸-2,3-雙加氧酶以及犬尿氨酸單加氧酶,及不同的抑制結(jié)合機(jī)制;③ Trp代謝涉及腸道、菌群、免疫細(xì)胞、肝臟和大腦,代謝產(chǎn)物犬尿喹啉酸可調(diào)節(jié)認(rèn)知、情緒、行為,并有神經(jīng)保護(hù)作用,喹啉酸會(huì)促進(jìn)神經(jīng)退行性變;④ Trp代謝生成的小分子是激活不同免疫細(xì)胞中芳香烴受體的分子來源。 Tryptophan metabolism as a common therapeutic target in cancer, neurodegeneration and beyond 【主編評(píng)語】《Nature Reviews Drug Discovery》近期發(fā)表綜述,總結(jié)了色氨酸代謝對免疫系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)的影響及作用機(jī)制,強(qiáng)調(diào)了該過程在開發(fā)針對多種疾病的新型藥物中的巨大潛力,值得參考。(@小腸君) Nature Reviews:芳香烴受體如何調(diào)節(jié)免疫與神經(jīng)系統(tǒng)(綜述)Nature Reviews Immunology[IF:41.982] ① 芳香烴受體(AHR)與熱休克蛋白、AHR互作蛋白、共伴侶p23和蛋白激酶SRC組成伴侶復(fù)合物,維持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定;② AHR與激動(dòng)劑結(jié)合活化后,在細(xì)胞核與調(diào)控元件及轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合來調(diào)控基因表達(dá);③ 活化AHR通過調(diào)控樹突細(xì)胞和T細(xì)胞,影響宿主的固有和適應(yīng)性免疫;④ AHR可調(diào)節(jié)腸上皮細(xì)胞生長、通過上皮內(nèi)淋巴細(xì)胞和先天淋巴細(xì)胞極化發(fā)揮抗炎和抑制病原菌的作用;⑤ AHR被可穿過血腦屏障的激動(dòng)劑激活,調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng),可作為治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病的新靶點(diǎn)。 The aryl hydrocarbon receptor: an environmental sensor integrating immune responses in health and disease 【主編評(píng)語】芳香烴受體可與來自環(huán)境、膳食、微生物代謝的多種信號(hào)分子結(jié)合,參與靶向調(diào)控基因表達(dá)。《Nature Reviews Immunology》近期發(fā)表綜述,總結(jié)了目前芳香烴受體調(diào)節(jié)免疫、神經(jīng)功能的研究進(jìn)展,對于研究體外信號(hào)因子對免疫、神經(jīng)系統(tǒng)的影響機(jī)制具有重要參考價(jià)值。(@小腸君) Nature:挖掘細(xì)菌基因多態(tài)性與宿主健康Nature[IF:41.577] ① 借用基因拷貝數(shù)多態(tài)概念,從887份人腸道菌群基因組中鑒別出了7479個(gè)結(jié)構(gòu)變異(SV);② SV在人腸道菌群中普遍存在,長度、所含基因、在不同宿主內(nèi)的豐度各異;③ SV與微生物適應(yīng)性相關(guān),與CRISPR、產(chǎn)抗生素相關(guān)的SV數(shù)量多,與看家基因相關(guān)的SV數(shù)量少;④ 發(fā)現(xiàn)了124個(gè)與人類血壓、血糖、膽固醇、腰圍、體重和年齡相關(guān)的SV,其中40個(gè)SV與健康指標(biāo)的相關(guān)性在人群隊(duì)列中得到證實(shí);⑤ 通過分析SV上的基因,可推測共生菌群與宿主互作的機(jī)制。 Structural variation in the gut microbiome associates with host health 【主編評(píng)語】菌株水平的基因差異可能意味著功能上的顯著變化?!禢ature》近期發(fā)表研究,在人類腸道菌群中發(fā)現(xiàn)了基因拷貝數(shù)多態(tài)現(xiàn)象,同時(shí)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)和豐度存在差異的微生物基因簇與人類宿主健康存在關(guān)聯(lián)。該研究提出的概念和研究方法,有助于在基因功能水平闡釋共生菌群與宿主的相互作用,對目前的共生菌群研究有重要參考價(jià)值。(@小腸君) Nature:難培養(yǎng)的腸道細(xì)菌基因組有“話”要說Nature[IF:41.577] ① 從地理分布、表型多樣的人群中收集3810份糞便宏基因組數(shù)據(jù),組裝出60664個(gè)原核生物基因組草圖;② 這些基因組提供了2058個(gè)菌種水平的新操作分類單位(OTUs),將已知腸道細(xì)菌分類類群增加了50%;③ 個(gè)體水平,新發(fā)現(xiàn)的OTUs對腸道菌群α-多樣性豐富度和菌種豐度的平均貢獻(xiàn)分別為33%和28%,這些OTUs在農(nóng)村人口中較多;④ 臨床大數(shù)據(jù)顯示,許多疾病與新發(fā)現(xiàn)的OTUs相關(guān),或有助于優(yōu)化疾病預(yù)測模型;⑤ 難培養(yǎng)腸道微生物缺少特定生物合成途徑。 Novel insights from uncultivated genomes of the global human gut microbiome 【主編評(píng)語】腸道中大部分微生物難以被培養(yǎng)?!禢ature》近期發(fā)表研究,從人群糞便宏基因組中組裝出60664個(gè)原核生物基因組草圖,新發(fā)現(xiàn)了2058個(gè)菌種水平的新OTUs,并發(fā)現(xiàn)新OTUs與許多疾病存在相關(guān)性。該結(jié)果大大增加了已知腸道細(xì)菌種類,對于菌群分析相關(guān)各領(lǐng)域都有極大意義。(@小腸君) Science:“看透”調(diào)控T細(xì)胞的分節(jié)絲狀菌與腸上皮細(xì)胞的親密接觸Science[IF:41.058] ① 電子斷層成像技術(shù)顯示,小鼠腸道中,分節(jié)絲狀菌(SFB)可直接“鉤”住腸上皮細(xì)胞(IEC),并在鉤尖處觸發(fā)內(nèi)吞囊泡形成;② 這些囊泡含有能誘導(dǎo)Th17細(xì)胞的SFB細(xì)胞壁蛋白,經(jīng)內(nèi)體-溶酶體網(wǎng)絡(luò),在IEC內(nèi)從頂端運(yùn)輸至基底外側(cè);③ 該內(nèi)吞過程依賴于肌動(dòng)蛋白調(diào)節(jié)因子CDC42,若IEC缺乏CDC42,則SFB誘導(dǎo)的細(xì)胞內(nèi)吞和IEC內(nèi)抗原蛋白轉(zhuǎn)移作用受損,使SFB誘導(dǎo)的Th17細(xì)胞減少;④ 這種微生物黏附觸發(fā)的內(nèi)吞作用,可能是SFB獨(dú)有的。 Endocytosis of commensal antigens by intestinal epithelial cells regulates mucosal T cell homeostasis 【主編評(píng)語】腸道菌群在免疫調(diào)控中有重要作用?!禨cience》發(fā)表的一項(xiàng)最新研究,通過電鏡技術(shù),直觀的“看”到小鼠腸道內(nèi),分節(jié)絲狀菌(SFB)通過微生物黏附觸發(fā)的內(nèi)吞作用(MATE)與腸上皮細(xì)胞(IEC)發(fā)生互作的形態(tài),該過程中,能誘導(dǎo)Th17細(xì)胞的SFB抗原“借道”IEC,經(jīng)細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸轉(zhuǎn)移至IEC底部,進(jìn)而活化Th17。該研究不僅揭示了SFB調(diào)節(jié)Th17的機(jī)制,以及IEC的抗原呈遞作用,同時(shí)還是使用高分辨率電鏡技術(shù)分析微生物-宿主互作機(jī)制的一個(gè)范例?!癝eeing is believing”這句話在生物學(xué)微觀研究中恐怕永不過時(shí)。(@李丹宜) Science:腸上皮內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng),調(diào)控IgA免疫反饋Science[IF:41.058] ① 腸道上皮細(xì)胞(IEC)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng)會(huì)引發(fā)多反應(yīng)性IgA反饋,該免疫反饋可以抵御腸道炎癥;② IEC的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激會(huì)引起B(yǎng)1b細(xì)胞激活和擴(kuò)增,該過程不依賴于共生菌群與T細(xì)胞,并伴隨著腸道上皮固有層和腸腔內(nèi)IgA的增加;③ 有細(xì)胞自噬缺陷的健康人腸道上皮會(huì)表現(xiàn)出內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng),這類人群中表達(dá)IgA的漿細(xì)胞數(shù)量有所增加;④ 發(fā)生內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng)時(shí),IEC將信號(hào)傳遞到腹膜,引發(fā)不依賴于T細(xì)胞的、具有屏障保護(hù)性的IgA免疫反饋。 Epithelial endoplasmic reticulum stress orchestrates a protective IgA response 【主編評(píng)語】IgA免疫反饋的誘發(fā)可不依賴于T細(xì)胞。Science近期發(fā)表研究,發(fā)現(xiàn)腸道上皮細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng),可以不經(jīng)過T細(xì)胞信號(hào)通路引發(fā)IgA免疫反饋,保護(hù)腸道上皮、抵御腸道炎癥。該結(jié)果對了解腸道上皮免疫調(diào)控具有重要參考作用。(@小腸君) 腸道菌群究竟如何影響精神疾病(綜述)ANNUAL REVIEW OF CLINICAL PSYCHOLOGY[IF:13.278] ① 菌群-腸-腦軸有雙向作用,涉及機(jī)制包括應(yīng)激反應(yīng)、免疫、短鏈路脂肪酸、神經(jīng)遞質(zhì)的產(chǎn)生、迷走神經(jīng)、血清素、膽汁酸和內(nèi)源性大麻素系統(tǒng)等;② 情緒障礙、焦慮癥、精神類疾病、神經(jīng)發(fā)育障礙患者的菌群都有特征性,益生菌、益生元治療有一定緩解作用但效果不一致;③ 需進(jìn)一步開展人體研究,包括分析特定患者群體中菌群組成,以及益生菌、益生元、菌群移植和飲食等干預(yù)效果;④ 各實(shí)驗(yàn)室技術(shù)和方法需要標(biāo)準(zhǔn)化,確保菌群數(shù)據(jù)的一致性和通用性。 Man and the Microbiome: A New Theory of Everything? 【主編評(píng)語】菌群對腸-腦軸具有關(guān)鍵影響。《ANNUAL REVIEW OF CLINICAL PSYCHOLOGY》發(fā)表的綜述全面總結(jié)了菌群-腸-腦軸的作用機(jī)制、涉及的精神類疾病以及菌群干預(yù)手段的效果,并對該領(lǐng)域的研究方向提出了建議,對于系統(tǒng)性了解菌群-腸-腦軸與精神疾病的關(guān)聯(lián)具有重要參考價(jià)值。(@小腸君) 劉星吟等:自閉癥相關(guān)基因突變改變腸道免疫,經(jīng)菌群影響果蠅行為Cell Host and Microbe[IF:17.872] ① 果蠅中,去甲基化酶KDM5水平不足可導(dǎo)致腸道屏障功能損傷,并使果蠅呈現(xiàn)“自閉”樣社會(huì)行為異常,伴隨腸道菌群失調(diào),植物乳桿菌減少、條件致病菌過度繁殖;② 補(bǔ)充植物乳桿菌或給予抗生素可改變腸道菌群,還可部分改善KDM5缺陷型果蠅的行為、壽命和腸道異常,并降低腸道和腦內(nèi)過高的5-羥色胺水平;③ KDM5以依賴于其去甲基化酶活性的方式,在轉(zhuǎn)錄水平上抑制IMD/Rel先天免疫通路的過度活化,促進(jìn)宿主-菌群穩(wěn)態(tài),經(jīng)腸腦軸影響果蠅社交行為。 Drosophila Histone Demethylase KDM5 Regulates Social Behavior through Immune Control and Gut Microbiota Maintenance 【主編評(píng)語】KDM5家族蛋白是一種組蛋白去甲基化酶,參與基因的表觀遺傳調(diào)控。此前有研究表明,在智力殘疾和自閉癥患者中,存在KDM5功能喪失型基因突變。南京醫(yī)科大學(xué)劉星吟團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)的最新研究,發(fā)現(xiàn)腸道菌群在KDM5突變相關(guān)的社會(huì)行為異常中有重要介導(dǎo)作用。通過使用多種KDM5缺陷型果蠅模型,該研究揭示出,KDM5通過調(diào)控先天免疫通路,影響腸道屏障和菌群組成,經(jīng)腸腦軸改變果蠅社會(huì)行為,并表明靶向腸道菌群的干預(yù)方法可在一定能程度上改善果蠅的社會(huì)行為異常。相關(guān)成果發(fā)表在Cell Host and Microbe上,對于研究宿主-菌群互作和菌群-腸-腦軸等都很有借鑒價(jià)值。(@李丹宜) 解讀腸道菌群對抑郁行為和大腦炎癥的影響Molecular Psychiatry[IF:11.64] ① 壓力暴露構(gòu)建大鼠社交失敗模型,分為短期失敗延遲(壓力易感)和長期失敗延遲(抗壓)組大鼠;② 社交失敗后,易感大鼠腸道菌群α多樣性增加,抗壓組與對照組相似,兩組β多樣性發(fā)生顯著改變,厚壁菌門/擬桿菌門比例和桿菌綱/梭菌綱比例升高;③ 將易感大鼠的糞便移植給普通大鼠,可增加抑郁樣行為,增加腹側(cè)海馬區(qū)小膠質(zhì)密度和IL-1β表達(dá)等促炎現(xiàn)象,但不增加社交過程中的焦慮樣行為;④ 移植抗壓大鼠的糞便不引發(fā)顯著行為或炎癥反應(yīng)變化。 The gut microbiome regulates the increases in depressive-type behaviors and in inflammatory processes in the ventral hippocampus of stress vulnerable rats 【主編評(píng)語】長期壓力與抑郁、焦慮和創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙的發(fā)生有關(guān)?!禡olecular Psychiatry》近期發(fā)表研究,通過構(gòu)建大鼠行為學(xué)模型,并進(jìn)行腸道菌群移植,發(fā)現(xiàn)壓力易感大鼠的腸道菌群對抑郁行為、大腦海馬區(qū)炎癥都有促進(jìn)作用,表明腸道菌群在調(diào)控抑郁相關(guān)的行為模式和大腦炎癥方面具有重要作用,對研究焦慮、抑郁行為機(jī)制,開發(fā)相應(yīng)治療措施具有參考價(jià)值。(@小腸君) Nature子刊:腸道菌群如何調(diào)節(jié)宿主代謝和能量穩(wěn)態(tài)(綜述)Nature Metabolism[IF:N/A] ① 腸道菌群組成及其代謝/衍生物影響宿主能量穩(wěn)態(tài);② 短鏈脂肪酸(SCFA)可作為能量來源并參與脂肪生成和糖異生等代謝途徑,還能刺激生成胃腸激素,與ClpB等菌群組分和菌群調(diào)控的神經(jīng)遞質(zhì)一起經(jīng)腸腦軸影響進(jìn)食;③ 膽汁酸、SCFA、內(nèi)源性大麻素等可調(diào)節(jié)產(chǎn)熱和脂肪褐化,冷暴露、抗生素和運(yùn)動(dòng)等因素可經(jīng)菌群影響能量代謝;④ 支鏈氨基酸相關(guān)代謝物、吲哚丙酸等色氨酸衍生物、氧化三甲胺等也參與代謝調(diào)節(jié);⑤ 基于腸道菌群的療法有望改善代謝健康。 Microbial regulation of organismal energy homeostasis 【主編評(píng)語】腸道菌群對宿主代謝的影響,是菌群研究的一大熱點(diǎn)?!禢ature Metabolism》近期發(fā)表綜述,回顧了近15年來該領(lǐng)域的主要進(jìn)展,介紹了腸道菌群組成及其代謝物和衍生物對宿主代謝穩(wěn)態(tài)的調(diào)控機(jī)制和與代謝疾病的關(guān)聯(lián),以及多種內(nèi)源和外源因素如何作用于菌群進(jìn)而影響能量平衡。雖然很可能只是揭開了冰山一角,但這些發(fā)現(xiàn)無疑為基于腸道菌群治療代謝疾病的療法,奠定了一定的理論基礎(chǔ)。(@李丹宜) Nature:哺乳動(dòng)物脂代謝的系統(tǒng)性遺傳分析Nature[IF:41.577] ① 在107個(gè)不同小鼠品系的肝臟中檢測到7775種蛋白和311種脂質(zhì),三酰甘油是品系間的標(biāo)志脂質(zhì);② 大多數(shù)脂質(zhì)在肝臟和血漿之間無相關(guān)性,但烷基磷脂酰膽堿、單己糖基神經(jīng)酰胺和烯基磷酰二乙醇胺顯著相關(guān);③ 血液中全肝神經(jīng)酰胺、三酰甘油和二酰甘油是肝臟病理的脂質(zhì)標(biāo)志物;④ 鑒定出3981個(gè)及6765個(gè)SNP,分別影響了272種及252種肝臟及血漿脂質(zhì);⑤ 脂肪酸代謝酶、蛋白水解相關(guān)蛋白等蛋白參與脂代謝的調(diào)節(jié),例如蛋白PSMD9調(diào)節(jié)肝臟和血漿脂質(zhì)豐度。 An integrative systems genetic analysis of mammalian lipid metabolism 【主編評(píng)語】《Nature》上發(fā)表的一項(xiàng)最新研究,對107個(gè)不同品系小鼠的肝臟及血液中的脂質(zhì)進(jìn)行了全面系統(tǒng)的檢測分析,鑒定出了一些肝臟疾病的潛在脂質(zhì)標(biāo)志物,以及參與脂代謝的SNP,并鑒定出了一些參與脂代謝調(diào)節(jié)的蛋白。本文結(jié)果對研究脂肪代謝具有重要參考價(jià)值。(@沈志勛) Gut:菌群在人類發(fā)育中的作用(綜述)Gut[IF:17.016] ① 菌群與宿主構(gòu)成共生功能體,共同進(jìn)化;② 妊娠母體菌群的改變可間接影響胎兒,分娩時(shí)母系原始菌群可垂直傳遞給下一代,由母乳獲得的菌群可引導(dǎo)新生兒菌群建立和免疫發(fā)育等;③ 嬰幼兒隨著生長發(fā)育,菌群多樣性增加,免疫成熟;④ 孕期抗生素使用、剖腹產(chǎn)、配方奶喂養(yǎng)等,都可能改變正常菌群的定殖;⑤ 現(xiàn)代生活正消耗著原始菌群多樣性及其功能庫,可增加患免疫和代謝疾病的風(fēng)險(xiǎn);⑥ 重建健康菌群、了解其在疾病中的可能機(jī)制,有助于制定防治措施。 Role of the microbiome in human development 【主編評(píng)語】共生菌群與宿主共同進(jìn)化,在人體發(fā)育中發(fā)揮重要作用,現(xiàn)代化對菌群的影響與多種慢性疾病的流行相關(guān)?!禛ut》近期發(fā)表由美國幾位菌群領(lǐng)域的知名專家共同撰寫的綜述,從進(jìn)化和發(fā)育的角度,探討了共生菌群(尤其腸道菌群)在生命早期營養(yǎng)和免疫等方面的作用,以及影響菌群正常建立的母體和現(xiàn)代化等因素。對于了解早期菌群發(fā)育和功能以及相關(guān)潛在轉(zhuǎn)化應(yīng)用,很有幫助。(@李丹宜) Nature Reviews:聚焦腸道真菌組(綜述)Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology[IF:16.99] ① 真菌組研究需要技術(shù)和生信分析標(biāo)準(zhǔn)化,以及完整的培養(yǎng)組數(shù)據(jù)庫;② 成人腸道真菌主要由囊菌門(70%)和擔(dān)子菌門(30%)中的10個(gè)屬組成,受環(huán)境、飲食等因素影響;③ 細(xì)菌和真菌間存在互惠、共棲或競爭等相互作用,是腸道菌群調(diào)控研究的熱點(diǎn);④ 腸道真菌通過識(shí)別Toll樣受體、C型凝集素受體、半乳糖凝集素3和NOD樣受體及NKp30影響宿主免疫系統(tǒng);⑤ 真菌組對炎癥性腸病、腸易激綜合癥、結(jié)直腸癌、酒精性肝病等有直接或間接影響,但仍需大量研究。 The gut mycobiota: insights into analysis, environmental interactions and role in gastrointestinal diseases 【主編評(píng)語】腸道真菌對宿主健康和疾病的影響日受關(guān)注?!禢ature Reviews Gastroenterology and Hepatology》近期發(fā)表綜述,系統(tǒng)性總結(jié)了目前腸道真菌組研究在真菌-細(xì)菌互作、真菌-宿主互作中取得的進(jìn)展,也指出了目前檢測分析技術(shù)缺乏標(biāo)準(zhǔn)化等局限性,對于研究腸道真菌組具有重要參考價(jià)值。(@小腸君) Nature子刊:腸道與皮膚中的調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(綜述)Nature Immunology[IF:21.809] ① 調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)在維持腸道和皮膚屏障平衡中至關(guān)重要;② 和淋巴器官里的Treg不同,處于該屏障上的Treg表現(xiàn)出組織適應(yīng)性功能;③ 腸道Treg主要調(diào)節(jié)對菌群和膳食的炎癥反應(yīng),受腸道細(xì)胞因子(如IL-2和TGF-β1)、菌群、代謝產(chǎn)物(如色氨酸和維生素A)等影響;④ 皮膚Treg主要促進(jìn)皮膚傷口修復(fù),可能受IL-2和IL-33等細(xì)胞因子、皮膚菌群、代謝產(chǎn)物(如維生素A)、紫外輻射等調(diào)節(jié);⑤ 腸道和皮膚Treg與組織的互作或可為相關(guān)疾病提供新靶點(diǎn)。 Regulatory T cell adaptation in the intestine and skin 【主編評(píng)語】《Nature Immunology》上發(fā)表的一篇綜述,詳細(xì)介紹了在腸道及皮膚處,調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)的亞群分布及特定功能,并討論了腸道及皮膚中的各類因素調(diào)節(jié)Treg的途徑與機(jī)制,值得一讀。(@沈志勛) Nature:調(diào)節(jié)細(xì)菌-宿主互作的新蛋白質(zhì)家族Nature[IF:41.577] ① 細(xì)菌受到動(dòng)物細(xì)胞模式識(shí)別受體檢查時(shí),環(huán)狀二核苷酸作為第二信使可以在感染期引起免疫應(yīng)答;② 對細(xì)菌信號(hào)核苷酸進(jìn)行系統(tǒng)生化篩選后,發(fā)現(xiàn)一個(gè)類cGAS/DncV核苷酸轉(zhuǎn)移酶(CD-NTases)蛋白家族,可利用嘌呤和嘧啶合成環(huán)狀二核苷酸和三核苷酸;③ CD-NTases在結(jié)構(gòu)上較保守,其酶活性位點(diǎn)的關(guān)鍵連接處直接影響嘌呤或嘧啶的選擇;④ CD-NTases產(chǎn)生的環(huán)狀二核苷酸和三核苷酸激活不同宿主受體,調(diào)節(jié)病原體和共生菌群與動(dòng)物或植物宿主的相互作用。 Bacterial cGAS-like enzymes synthesize diverse nucleotide signals 【主編評(píng)語】環(huán)狀二核苷酸在維持細(xì)菌穩(wěn)態(tài)和致病性方面具有重要作用。Nature近期發(fā)表研究,報(bào)告了一個(gè)新的類cGAS/DncV核苷酸轉(zhuǎn)移酶(CD-NTases)蛋白家族,其產(chǎn)生的環(huán)狀二核苷酸和三核苷酸可調(diào)節(jié)病細(xì)菌與宿主的相互作用。該成果對解釋病原菌致病性、共生菌群穩(wěn)態(tài)具有重要參考價(jià)值。(@小腸君) Cell:致病菌奪取宿主營養(yǎng)的新方式Cell[IF:31.398] ① 細(xì)胞吸附型致病大腸桿菌(EPEC)可從宿主細(xì)胞質(zhì)中直接抽取營養(yǎng)物質(zhì);② 依賴CORE蛋白復(fù)合物,EPEC在細(xì)菌表面組裝產(chǎn)生納米管,納米管插入宿主細(xì)胞抽提營養(yǎng);③ CORE蛋白復(fù)合物是III型分泌系統(tǒng)的主要組分,表明EPEC的注射系統(tǒng)與宿主營養(yǎng)抽提系統(tǒng)存在同源性;④ CORE蛋白功能保守,當(dāng)EPEC缺乏內(nèi)源性CORE蛋白時(shí),導(dǎo)入遠(yuǎn)源CORE基因也能恢復(fù)其抽提宿主營養(yǎng)的功能;⑤ 致病菌廣泛存在抽提宿主營養(yǎng)的系統(tǒng),有助于致病菌獲得競爭優(yōu)勢。 Pathogenic E. coli Extracts Nutrients from Infected Host Cells Utilizing Injectisome Components 【主編評(píng)語】腸道致病菌需要克服共生菌群和腸粘膜保護(hù)屏障的干擾才能順利定植?!禖ell》近期發(fā)表研究,發(fā)現(xiàn)細(xì)胞吸附型致病大腸桿菌可以利用一種納米管系統(tǒng)直接攝取宿主細(xì)胞養(yǎng)分,而該納米管系統(tǒng)與細(xì)菌外分泌注射系統(tǒng)存在結(jié)構(gòu)同源性,且廣泛分布于致病菌中。該結(jié)果對研究致病菌定植和致病機(jī)制有重要參考價(jià)值。(@小腸君) Cell:低能量代謝狀態(tài)有助于耐受細(xì)菌感染Cell[IF:31.398] ① 免疫活化狀態(tài)會(huì)引發(fā)機(jī)體的體溫維持系統(tǒng)發(fā)生能量代償,導(dǎo)致基礎(chǔ)代謝率降低和體溫過低;② 這種由免疫引起的能量代償效應(yīng)的發(fā)生,依賴于toll樣受體4(TLR4)對細(xì)菌標(biāo)志物脂多糖(LPS)的響應(yīng),但不依賴于疾病狀態(tài);③ 免疫系統(tǒng)通過重新編碼肝臟的代謝狀態(tài),來影響機(jī)體能量的分配;④ 低代謝或能量限制(節(jié)食)狀態(tài),會(huì)促進(jìn)機(jī)體對細(xì)菌耐受作用而不是免疫攻擊作用;⑤ 低代謝狀態(tài)及相關(guān)行為,可能是機(jī)體耐受細(xì)菌感染的進(jìn)化機(jī)制。 Energetic Trade-Offs and Hypometabolic States Promote Disease Tolerance 【主編評(píng)語】機(jī)體抵御細(xì)菌感染需要耗費(fèi)能量?!禖ell》雜志近期發(fā)表研究,發(fā)現(xiàn)機(jī)體對于細(xì)菌感染的免疫作用會(huì)與體溫維持系統(tǒng)競爭能量,導(dǎo)致機(jī)體能量代謝降低、體溫降低,最終導(dǎo)致對細(xì)菌的耐受效應(yīng)。該結(jié)果對解釋免疫反應(yīng)的能量消耗問題、機(jī)體的免疫耐受機(jī)制以及節(jié)食對免疫的影響具有重要參考作用。(@小腸君) 后抗生素時(shí)代的噬菌體療法(綜述)Clinical Microbiology Reviews[IF:20.642] ① 從生物學(xué)上考慮,為了避免溶原性噬菌體可能帶來的新的致病性性狀,噬菌體治療應(yīng)當(dāng)選用裂解性噬菌體;② 噬菌體治療本身不能完全清除感染,而是達(dá)到一個(gè)細(xì)菌-噬菌體群落的動(dòng)態(tài)平衡,根治仍然需要免疫系統(tǒng)的協(xié)同;③ 臨床案例表明噬菌體雞尾酒療法可有效應(yīng)對多耐藥性細(xì)菌感染,口服、靜脈注射和腔內(nèi)注射等手段均有嘗試;④ 噬菌體和抗生素聯(lián)用具有協(xié)同作用,可提高治療成功率;⑤ 噬菌體衍生酶、抗性和生物工程指引了未來發(fā)展方向。 Phage Therapy in the Postantibiotic Era 【主編評(píng)語】在抗生素時(shí)代來臨之前(1940左右),噬菌體已經(jīng)被用于人類疾病的治療。隨著抗生素的發(fā)現(xiàn)和廣泛應(yīng)用,噬菌體療法逐漸式微。如今,由于抗生素耐藥性的不斷加劇,噬菌體療法再度進(jìn)入人們的視線。再度歸來的噬菌體療法同時(shí)也帶來了新的治療策略,包括與抗生素聯(lián)用,利用噬菌體衍生酶、噬菌體抗性和噬菌體生物工程等。(@高春輝) 哈佛劉洋彧團(tuán)隊(duì):找出最小驅(qū)動(dòng)物種,撬動(dòng)整個(gè)菌群Nature Communications[IF:12.353] ① 通過把現(xiàn)代控制論里的可達(dá)性推廣到結(jié)構(gòu)可達(dá)性,可構(gòu)建一個(gè)系統(tǒng)、有效的菌群控制理論,獲得對復(fù)雜菌群的控制能力;② 在該理論指導(dǎo)下,通過分析菌群生態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可找到最小驅(qū)動(dòng)物種集合,進(jìn)而通過調(diào)控驅(qū)動(dòng)物種的豐度實(shí)現(xiàn)對整個(gè)菌群狀態(tài)的精確控制;③ 這一理論框架的可行性,得到隨機(jī)構(gòu)造的復(fù)雜菌群數(shù)值驗(yàn)證的肯定;④ 在限菌小鼠腸道菌群、海綿核心共生菌群的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的數(shù)值演示,進(jìn)一步驗(yàn)證了該理論模型的應(yīng)用價(jià)值。 A theoretical framework for controlling complex microbial communities 【主編評(píng)語】菌群中的微生物存在復(fù)雜的生態(tài)學(xué)聯(lián)系,導(dǎo)致如何控制菌群是一門很“高深”的學(xué)問。而為了利用菌群造福人類,我們需要做到這一點(diǎn)。劉洋彧最新研究成果利用菌群生態(tài)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算最小驅(qū)動(dòng)物種,理論上實(shí)現(xiàn)了對菌群狀態(tài)的精確控制。對于這樣一個(gè)理論研究,小編是一頭霧水。敬請關(guān)注“熱心腸先生”公眾號(hào)獨(dú)家專訪中,劉老師本人的詳細(xì)解讀。(@高春輝) 獼猴桃或可用于改善輕度便秘Alimentary Pharmacology and Therapeutics[IF:7.357] ① 14名健康成年志愿者,每日食用4個(gè)獼猴桃(每個(gè)150g)或相同卡路里的飲料;② 獼猴桃可顯著增加小腸含水量、排便次數(shù)、糞便形狀分?jǐn)?shù),MRI結(jié)果顯示獼猴桃可顯著增加升結(jié)腸的T1松弛時(shí)間;③ 食用獼猴桃使結(jié)腸體積平均增加16%(即大便排泄總量增加),但這結(jié)果低于之前報(bào)道的車前草的效果(增加50%總結(jié)腸體積);④ 健康成年人中食用獼猴桃未見有副作用,獼猴桃可作為改善輕度便秘的膳食替代品,但對于老年人需謹(jǐn)慎推薦。 Mechanisms underlying effects of kiwifruit on intestinal function shown by MRI in healthy volunteers 【主編評(píng)語】《Alimentary Pharmacology and Therapeutics》上發(fā)表的一項(xiàng)最新研究,發(fā)現(xiàn)每日食用一定量的獼猴桃,可顯著增加排便次數(shù),并改善糞便形態(tài),提示獼猴桃或可用于改善輕度便秘。因受試者主要為中青年人,該結(jié)論不一定適用于老年人。(@沈志勛) 腸道菌群失調(diào)惡化小鼠肝病Gut[IF:17.016] ① 原發(fā)性硬化性膽管炎小鼠模型(Mdr2?/?小鼠)腸道菌群失調(diào),且NLRP3炎癥小體活化增強(qiáng);② Mdr2?/?小鼠的腸道菌群失調(diào)引起腸道屏障功能失調(diào),增加細(xì)菌易位,從而增強(qiáng)肝臟中NLRP3炎癥小體介導(dǎo)的先天性免疫反應(yīng);③ 將Mdr2?/?小鼠的菌群移植給健康小鼠,可在后者中引起顯著的肝臟損傷,提示腸道菌群失調(diào)與膽汁淤積性肝病進(jìn)展之間的因果關(guān)聯(lián);④ IDN-7314可抑制炎癥小體的活化,緩解肝臟損傷,逆轉(zhuǎn)血清膽汁酸譜及腸道菌群的變化。 Intestinal dysbiosis augments liver disease progression via NLRP3 in a murine model of primary sclerosing cholangitis 【主編評(píng)語】來自《Gut》上的一項(xiàng)最新研究,在原發(fā)性硬化性膽管炎小鼠模型中,發(fā)現(xiàn)腸道菌群失調(diào)與膽汁淤積性肝病進(jìn)展之間存在因果關(guān)聯(lián),腸道菌群的失調(diào)及易位通過激活NLRP3炎癥小體,介導(dǎo)肝臟先天性免疫反應(yīng)的增強(qiáng),從而引起肝臟損傷。(@沈志勛) 王璐璐+蔣建東等:針對腸道菌群的小檗堿給藥系統(tǒng)Advanced Functional Materials[IF:13.325] ① 新開發(fā)的BBR-CS/PT-NP納米顆粒藥物遞送系統(tǒng),可響應(yīng)pH/腸道菌群雙刺激,將小檗堿(BBR)特異性地遞送到結(jié)腸,增強(qiáng)與腸道菌群的互作;② 該遞送系統(tǒng)在胃和小腸中保持穩(wěn)定,到達(dá)結(jié)腸后,由細(xì)菌產(chǎn)生的酶降解納米粒子釋放BBR;③ 在高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖倉鼠中,用體系進(jìn)行BBR給藥,可刺激短鏈脂肪酸的產(chǎn)生,抑制體重增加和脂肪沉積,降低血脂、血糖和細(xì)菌脂多糖水平,改善炎癥和胰島素耐受,緩解肝臟脂肪變性。④ 該體系的給藥效果強(qiáng)于直接給藥。 Dual‐Stimuli‐Responsive Gut Microbiota‐Targeting Berberine‐CS/PT‐NPs Improved Metabolic Status in Obese Hamsters 【主編評(píng)語】小檗堿的代謝調(diào)控機(jī)制很可能涉及腸道菌群調(diào)控。中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所 王璐璐和蔣建東團(tuán)隊(duì)近期在《Advanced Functional Materials》上發(fā)表研究,報(bào)道了一種新型的小檗堿給藥體系,可以將藥物靶向遞送到結(jié)腸并直接作用于結(jié)腸菌群,提高了小檗堿的代謝調(diào)節(jié)療效。該體系對提高小檗堿用藥效率、闡釋小檗堿藥理機(jī)制、優(yōu)化代謝疾病治療均有重要意義。(@小腸君) Nature子刊:評(píng)估菌群移植效率的新武器Nature Communications[IF:12.353] ① 利用基于右旋氨基酸的順序標(biāo)記代謝探針(STAMP),可評(píng)估移植菌群的活性;② 用熒光右旋氨基酸(FDAA)標(biāo)記供體小鼠的腸道菌群,移植后用另一種FDAA標(biāo)記受體小鼠菌群,成功定植的菌群同時(shí)具有兩種熒光標(biāo)記;③ STAMP證明移植過程中存在高存活率的特定細(xì)菌類群;④ STAMP可用于評(píng)估糞菌移植效率;⑤ STAMP證實(shí)移植前所用抗生素的種類影響菌群移植效率,僅多粘菌素B促進(jìn)了移植菌群在小鼠中的存活,萬古霉素、頭孢噻肟和甲硝唑均降低了移植效率。 Assessing the Viability of Transplanted Gut Microbiotas by Sequential Tagging with D-Amino acid-based Metabolic Probes 【主編評(píng)語】來自上海交大附屬仁濟(jì)醫(yī)院、北京大學(xué)和廈門大學(xué)的研究者近期聯(lián)合在《Nature Communications》發(fā)表研究,利用熒光氨基酸標(biāo)記物開發(fā)了一種可衡量菌群移植效率的技術(shù),并運(yùn)用該技術(shù)發(fā)現(xiàn)了在菌群移植中生存率高的細(xì)菌類群,以及抗生素前處理對菌群移植的影響。對于評(píng)估菌群移植效率、開發(fā)有效的菌群調(diào)控手段具有重要參考價(jià)值。(@小腸君) Nature子刊:社交人群中的菌群傳遞Nature Microbiology[IF:14.174] ① 斐濟(jì)群島地理位置相對獨(dú)立,群島上287人的糞便和口腔菌群在家庭成員和配偶間存在顯著的傳遞現(xiàn)象;② 相比于男性,女性攜帶的菌株與其接觸的家人和其他群體的菌株更相近;③ 口腔菌群與糞便菌群的傳遞模式并不完全相同;④ 無法判斷菌群傳遞的方向和直接程度;⑤ 使用核心SNP和可變基因組區(qū)域分析,從菌株水平的菌群信息就可以判定一部分配偶關(guān)系, 反映出個(gè)體在環(huán)境易感性、行為、社交關(guān)系上的相似性對于菌群傳遞網(wǎng)絡(luò)的影響。 Transmission of human-associated microbiota along family and social networks 【主編評(píng)語】《Nature Microbiology》近期發(fā)表研究,對斐濟(jì)群島上287人的腸道和口腔菌群進(jìn)行核心SNP分析和可變基因組區(qū)域分析,闡釋了共生菌群在人群中的水平傳遞現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)菌群的相似性一定程度上可以反映人群的社交關(guān)系。該結(jié)果對于闡釋環(huán)境因素對共生菌群的影響、共生菌群的建立具有重要參考價(jià)值。(@小腸君) 口腔健康別忽視!大多數(shù)口腔菌能在腸道安家eLife[IF:7.616] ① 分析五個(gè)國家470名健康或患病個(gè)體的310個(gè)唾液和糞便菌種,通過檢測細(xì)菌單核苷酸變異,在菌株水平分析細(xì)菌在消化道的傳播情況;② 口腔-腸道傳播是一個(gè)頻繁且連續(xù)的過程,絕大多數(shù)口腔菌種可在健康人中轉(zhuǎn)移并定殖于腸道;③ 類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、結(jié)直腸癌患者腸道中富集的數(shù)個(gè)菌種來源于口腔,且機(jī)會(huì)致病菌種具有較強(qiáng)的轉(zhuǎn)移性;④ 需將消化道菌群作為整體考慮,口腔-腸道菌群轉(zhuǎn)移是塑造健康和疾病腸道菌群的重要過程。 Extensive transmission of microbes along the gastrointestinal tract 【主編評(píng)語】“病從口入”,《eLife》的一項(xiàng)最新研究似乎再次證實(shí)了這一點(diǎn)。該研究對比了470名參與者的唾液和糞便菌種,并在菌株水平分析了細(xì)菌從口入腸的情況,證實(shí)了腸道中定植部分機(jī)會(huì)致病菌是來自口腔,提示口腔菌群對腸道菌群健康的影響不容小覷。(@李丹宜) Cell子刊:吃進(jìn)去的益生菌也會(huì)變異Cell Host and Microbe[IF:17.872] ① 大腸桿菌Nissle株(EcN)缺乏分解復(fù)雜多糖的能力,但在宿主體內(nèi)缺乏可利用碳源條件下,EcN通過攝取外源基因表達(dá)糖苷水解酶來分解多糖;② EcN基因組在無菌小鼠中發(fā)生的變化最大,其他細(xì)菌的存在會(huì)解除飲食成分對EcN基因演化的篩選壓力;③ 共生菌群多樣性低的條件下,小鼠體內(nèi)的EcN會(huì)積累分解黏蛋白的基因突變,獲得分解腸粘液的能力;④ 攝入鏈霉素類抗生素后,宿主腸道中的EcN獲得穩(wěn)定存在的鏈霉素耐藥基因。 Adaptive Strategies of the Candidate Probiotic E. coli Nissle in the Mammalian Gut 【主編評(píng)語】《Cell Host and Microbe》近期發(fā)表研究,發(fā)現(xiàn)潛在益生菌大腸桿菌Nissle株在營養(yǎng)成分、抗生素藥物的篩選壓力之下會(huì)發(fā)生演化,獲得之前不具有的糖苷水解能力、腸粘液分解能力和抗生素耐藥性,可能影響益生菌運(yùn)用的安全性。本研究所用的方法可用來評(píng)估潛在益生菌的安全性和基因操作潛力,對于開發(fā)益生菌產(chǎn)品具有重要參考價(jià)值。(@小腸君) Cell子刊:馬拉色菌或是特定易感患者的克羅恩病“引爆器”Cell Host and Microbe[IF:17.872] ① 對比健康人和克羅恩?。–D)患者的盲腸和結(jié)腸粘膜真菌,鑒定出與CD相關(guān)的真菌組成變化;② 常見的皮膚共生真菌——限制馬拉色菌,在攜帶與炎癥性腸病相關(guān)的CARD9(參與抗真菌免疫的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)接頭蛋白)單核苷酸多態(tài)性的患者腸道中豐度上升,并可被CD患者的抗真菌抗體識(shí)別;③ 該CARD9基因變異可使人免疫細(xì)胞對這種真菌產(chǎn)生的炎癥細(xì)胞因子增強(qiáng);④ 在野生型和限菌小鼠中,該真菌可通過依賴于CARD9的信號(hào)通路,加劇DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎。 Malassezia Is Associated with Crohn’s Disease and Exacerbates Colitis in Mouse Models 【主編評(píng)語】炎癥性腸?。↖BD)與腸道菌群及其相關(guān)的免疫應(yīng)答改變有關(guān),近期有不少研究開始揭示腸道真菌組在IBD中的作用。《Cell Host and Microbe》的一項(xiàng)最新研究分析了克羅恩病患者的腸粘膜真菌組成的變化,發(fā)現(xiàn)一種馬拉色菌在攜帶IBD風(fēng)險(xiǎn)CARD9基因突變的患者中富集,并在小鼠模型中證實(shí)這種真菌可通過參與抗真菌免疫的CARD9信號(hào)來加劇結(jié)腸炎。這些發(fā)現(xiàn)提示,對于特定遺傳易感人群,靶向特定腸道真菌的療法,或能用于治療IBD。(@李丹宜) 感謝本期日報(bào)的創(chuàng)作者:張玲,小腸君,米見對,李丹宜,吳芹,Echo-gdm,張?jiān)b?,方芳,沈志勛,劉永鑫,高春輝,Roxy,祁玉麗 |
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