Science：高脂飲食促腸道微生物產(chǎn)TMA的新機(jī)制

Science——[47.728]

① 小鼠實(shí)驗(yàn)表明高脂飲食會引起腸道黏膜炎癥，并導(dǎo)致上皮細(xì)胞線粒體活性下降，從而造成呼吸鏈電子受體（氧氣和硝酸鹽）的增加，且上述影響不依賴于腸道菌群；② 氧氣和硝酸鹽的增加為大腸桿菌提供了生長優(yōu)勢，并促進(jìn)其cutC基因（參與膽堿轉(zhuǎn)化為TMA的過程）的表達(dá)，以幫助其利用膽堿作為碳源進(jìn)行生長；③ 大腸桿菌對膽堿分解代謝的加強(qiáng)會導(dǎo)致小鼠血液中TMAO水平的增加；④ 利用藥物提高線粒體活性，可降低高脂飲食小鼠的TMAO水平。

【主編評語】

西方飲食模式會增加心血管疾病的患病風(fēng)險(xiǎn)。此前的研究已經(jīng)表明，該飲食模式會促進(jìn)膽堿的生成，而膽堿會進(jìn)一步被腸道菌群代謝成三甲胺（TMA），再在肝臟中轉(zhuǎn)化成氧化三甲胺（TMAO），而TMAO與心血管疾病密切相關(guān)。Science最新發(fā)表了范德堡醫(yī)學(xué)大學(xué)中心和加利福尼亞大學(xué)戴維斯分校團(tuán)隊(duì)的合作研究，揭示了高脂飲食通過腸道菌群促進(jìn)TMAO生成的一種新機(jī)制，即高脂飲食會改變宿主腸道上皮細(xì)胞的生理狀態(tài)，進(jìn)而影響腸道環(huán)境，促進(jìn)大腸桿菌對膽堿的分解代謝，最終導(dǎo)致血液中TMAO水平的增加。這項(xiàng)研究提示我們飲食、腸道生理和腸道菌群之間存在復(fù)雜相互作用，同時(shí)提醒了我們健康飲食的重要性。（@努力科研的617(???)）

【原文信息】

High-fat diet–induced colonocyte dysfunction escalates microbiota-derived trimethylamine N-oxide

2021-08-13, doi: 10.1126/science.aba3683

Science：人一生代謝水平變化的4個(gè)階段

Science——[47.728]

① 納入29個(gè)國家的6421人，分析從8日齡到95歲的人體每日能量消耗；② 總能耗隨去脂體重的增加呈冪律增長，校正去脂體重后發(fā)現(xiàn)日常能耗（總能耗及基礎(chǔ)能耗）的變化存在4個(gè)不同階段（0-1歲，1-20歲，20-60歲，>60歲）；③ 新生兒的能耗水平與成年人類似，出生到1歲期間能耗水平迅速攀升至成年時(shí)期的150%，而后持續(xù)下降并在20-60歲期間保持穩(wěn)定，60歲后再次開始緩慢下降；④ 建模分析表明，不同階段的組織代謝率遵循校正后的基礎(chǔ)能耗的變化軌跡。

【主編評語】

人的代謝率（消耗能量的速率）在一生中并非一成不變。通常人們認(rèn)為，人體的代謝率在青春期最高，而成年之后開始逐漸降低?！鞍氪笮∽樱运览献印?、“中年發(fā)?！钡痊F(xiàn)象似乎是很好的證明。但Science最新發(fā)表的一項(xiàng)研究，通過分析全生命周期的人體日常能量消耗情況，發(fā)現(xiàn)人一生的代謝水平在1歲時(shí)達(dá)到頂峰，之后穩(wěn)定降低直至20.5歲，并在之后的40年中都保持穩(wěn)定。這些結(jié)果提示，人體的組織代謝水平不是恒定的，而是在不同生命階段存在著有生理意義的變化，比如生命早期的高代謝水平可能與旺盛的機(jī)體生長發(fā)育有關(guān)，而老年的能量消耗降低則可能反映了細(xì)胞和組織器官在“放緩腳步”。（@mildbreeze）

【原文信息】

Daily energy expenditure through the human life course

2021-08-13, doi: 10.1126/science.abe5017

Nature子刊：“人工胰腺”助腎衰竭糖尿病患者有效控糖

Nature Medicine——[53.44]

① 26名需腎透析的2型糖尿病患者進(jìn)行一項(xiàng)非盲隨機(jī)交叉試驗(yàn)，對比日常生活中采用全閉合胰島素治療（CL）或標(biāo)準(zhǔn)胰島素治療（對照）的血糖控制效果，每種干預(yù)各持續(xù)20天；② CL干預(yù)期間，血糖控制在目標(biāo)范圍內(nèi)（5.6-10.0 m/mol）的時(shí)間比例顯著高于對照干預(yù)（52.8±12.5% vs 37.7±20.5%）；③ 平均血糖值在CL干預(yù)期間顯著更低（10.1±1.3 vs 11.6±2.8?m/mol），低血糖的時(shí)間比例也更低（0.1% vs 0.2%）；④ CL安全性良好，且在血糖控制上表現(xiàn)更佳。

【主編評語】

糖尿病腎病是造成終末期腎?。‥SRD）的最主要原因之一，而發(fā)展為ESRD需要接受透析治療的糖尿病患者在控制血糖上會更加棘手，亟需研發(fā)針對這類患者的有效控糖手段。Nature Medicine近期發(fā)表的一項(xiàng)小型臨床試驗(yàn)，報(bào)道了一種“人工胰腺”——全自動閉合回路胰島素遞送裝置在患有ESRD的2型糖尿病患者中的安全性和有效性，為其臨床應(yīng)用提供了初步證據(jù)。（@mildbreeze）

【原文信息】

Fully automated closed-loop glucose control compared with standard insulin therapy in adults with type 2 diabetes requiring dialysis: an open-label, randomized crossover trial

2021-08-04, doi: 10.1038/s41591-021-01453-z

國內(nèi)團(tuán)隊(duì)：缺失菌群改善血糖，哪個(gè)組織起關(guān)鍵作用？

Nature Communications——[14.919]

① 在小鼠中檢測22種不同組織對葡萄糖的吸收攝取，發(fā)現(xiàn)用抗生素（ABX）清除腸道菌群能促進(jìn)棕色脂肪組織和盲腸（而不是白色脂肪組織或肝臟）的糖攝取；② 對敲除解偶聯(lián)蛋白1（UCP1）的小鼠的實(shí)驗(yàn)表明，UCP1非依賴性的產(chǎn)熱作用不依賴于腸道菌群，而清除腸道菌群引起的糖穩(wěn)態(tài)改善同樣不依賴于UCP1和適應(yīng)性產(chǎn)熱；③ 清除Ucp1+細(xì)胞會削弱ABX處理對小鼠血糖清除能力的改善作用，說明在缺乏菌群引起的糖穩(wěn)態(tài)改善中，棕色和米色脂肪細(xì)胞有關(guān)鍵作用。

【主編評語】

缺乏腸道菌群的小鼠能更快地清除血液中的葡萄糖，但其具體機(jī)制和參與清除血糖的關(guān)鍵器官組織尚不清楚。中科院遺傳發(fā)育所John R. Speakman團(tuán)隊(duì)近期在Nature Communications發(fā)表研究，表明在菌群缺失誘導(dǎo)的糖穩(wěn)態(tài)改善中，棕色脂肪組織（BAT）是攝取和清除血糖的關(guān)鍵組織，且該作用不依賴于適應(yīng)性產(chǎn)熱。這些結(jié)果顯示，腸-BAT軸在糖代謝調(diào)控中有重要作用。（@mildbreeze）

【原文信息】

Brown adipose tissue is the key depot for glucose clearance in microbiota depleted mice

2021-08-05, doi: 10.1038/s41467-021-24659-8

Nature子刊：研究飲食如何被菌群代謝的新模型

Nature Communications——[14.919]

① 通過整合AGORA、SEED模型和i-Diet軟件數(shù)據(jù)，創(chuàng)建了AGREDA（基于AGORA擴(kuò)展重建的膳食分析）模型，以研究人腸道菌群對飲食的代謝作用；② 與AGORA相比，AGREDA增加了多酚類化合物為主的209種膳食成分的降解途徑；③ 對20種地中海飲食食譜進(jìn)行分析，AGREDA提供了更加完整的營養(yǎng)成分；④ 收集不同生理、病理類型的兒童糞便，進(jìn)行體外發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，以及計(jì)算機(jī)模擬分析，證明AGREDA能更好地預(yù)測特定食物和食譜的腸道菌群代謝產(chǎn)物輸出。

【主編評語】

人類飲食和腸道菌群之間的相互作用是復(fù)雜的，借助計(jì)算機(jī)模型有助于對這一問題進(jìn)行深入研究。Nature Communications近期發(fā)表的一項(xiàng)研究，對已有的模型工具進(jìn)行了擴(kuò)展，提出了可用于預(yù)測膳食化合物（特別是多酚類物質(zhì)）如何被人腸道菌群代謝的計(jì)算機(jī)模型AGREDA，并證明該模型可在不同臨床狀況的兒童中預(yù)測特定飲食的腸道菌群代謝物，提示其在精準(zhǔn)營養(yǎng)研究中具有應(yīng)用潛力。（@mildbreeze）

【原文信息】

An extended reconstruction of human gut microbiota metabolism of dietary compounds

2021-08-05, doi: 10.1038/s41467-021-25056-x

國內(nèi)團(tuán)隊(duì)：痛風(fēng)患者的腸道菌群特征

NPJ Biofilms and Microbiomes——[7.29]

① 與健康對照相比，痛風(fēng)患者糞便中普雷沃氏菌屬、梭桿菌屬和擬桿菌屬豐度增加，而腸桿菌科和產(chǎn)丁酸菌豐度降低；② 痛風(fēng)患者果糖、甘露糖代謝和脂質(zhì)A合成基因豐度升高，尿酸降解和短鏈脂肪酸合成基因豐度降低；③ 腸桿菌科的減少或降低氨基酸代謝和環(huán)境感知功能，加劇疾病癥狀；④ 基于三個(gè)細(xì)菌基因的隨機(jī)森林模型可以較準(zhǔn)確地預(yù)測痛風(fēng)；⑤ 降尿酸和抗炎藥物可部分恢復(fù)患者的腸道菌群；⑥ 與代謝疾病相比，痛風(fēng)患者的腸道菌群更接近自身免疫病患者。

【主編評語】

有證據(jù)表明，腸道菌群與關(guān)節(jié)炎疾病（包括痛風(fēng)）之間存在關(guān)聯(lián)。然而，在痛風(fēng)中，腸道細(xì)菌如何以及哪些細(xì)菌影響宿主尿酸鹽降解和痛風(fēng)炎癥仍不清楚。來自華南師范大學(xué)的王璋和廣東省中醫(yī)院的黃清春、黃閏月與團(tuán)隊(duì)在NPJ Biofilms and Microbiomes上發(fā)表的一項(xiàng)研究，對102名痛風(fēng)患者和86名健康對照的307份糞便樣本進(jìn)行了宏基因組分析，發(fā)現(xiàn)痛風(fēng)患者的腸道菌群結(jié)構(gòu)顯著異于健康對照，并與其他自身免疫病患者更為接近，表明腸道菌群失調(diào)與宿主尿酸鹽降解和全身炎癥的失調(diào)有關(guān)，或可作為痛風(fēng)的非侵入性診斷標(biāo)志物。（@EADGBE）

【原文信息】

Metagenomic analysis revealed the potential role of gut microbiome in gout

2021-08-09, doi: 10.1038/s41522-021-00235-2

低纖維飲食或加速狼瘡發(fā)病

Frontiers in Immunology——[7.561]

① 低膳食纖維攝入加速有狼瘡傾向的NZB/WF1小鼠的疾病發(fā)展；② 低膳食纖維攝入會加速免疫失調(diào)，這種免疫失調(diào)與疾病進(jìn)程一致；③ 低膳食纖維攝入影響體重發(fā)展，增加白色脂肪組織，破壞腸道穩(wěn)態(tài)，引發(fā)局部和全身炎癥，最終造成自身免疫；④ 分析人類病患樣本發(fā)現(xiàn)肥胖與腸道滲漏和全身炎癥相關(guān)，而適應(yīng)性免疫激活與系統(tǒng)性紅斑狼瘡活性顯著相關(guān)；⑤ 使用抗生素抑制腸道微生物或飼喂短鏈脂肪酸，對NZB/WF1小鼠的發(fā)病無顯著影響。

【主編評語】

Frontiers in Immunology近期發(fā)表的文章，提出膳食纖維對腸道蠕動、菌群通過時(shí)間以及造成的能量稀釋可能是其影響肥胖、炎癥和自體免疫的原因之一，而非完全通過腸道微生物依賴途徑。值得思考。（@好雨）

【原文信息】

Low Dietary Fiber Intake Links Development of Obesity and Lupus Pathogenesis

2021-07-15, doi: 10.3389/fimmu.2021.696810

低聚果糖/菊粉對CD患者和其健康兄弟姐妹的益生元效果存在差異

Clinical Nutrition——[7.324]

① 19名非活躍期克羅恩病患者和12名健康兄弟姐妹每日攝入低聚果糖/菊粉15g，共三周；② 低聚果糖/菊粉干預(yù)前后，糞便鈣衛(wèi)蛋白在兩組人中無顯著變化，腸道通透性顯著降低的程度在兩組人相似；③ 糞便中雙歧桿菌和長雙歧桿菌在兩組人中均增加，但青春型雙歧桿菌和Roseburia spp只在健康兄弟姐妹中顯著增加，且雙歧桿菌、青春型雙歧桿菌和Roseburia spp在健康兄弟姐妹中變化幅度更大；④ 健康兄弟姐妹的血液T細(xì)胞豐度降低，但患者沒有。

【主編評語】

近期發(fā)表于Clinical Nutrition的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)低聚果糖/菊粉補(bǔ)充對非活躍期克羅恩病（CD）患者及其健康兄弟姐妹的鈣衛(wèi)蛋白沒有顯著影響，但對健康兄弟姐妹的益生元效應(yīng)更顯著。本研究提示益生元在疾病不同階段使用可能收效有差異。（@陳彬林）

【原文信息】

Prebiotic fructans have greater impact on luminal microbiology and CD3+ T cells in healthy siblings than patients with Crohn's disease: A pilot study investigating the potential for primary prevention of inflammatory bowel disease

2021-06-19, doi: 10.1016/j.clnu.2021.05.033

亮氨酸等營養(yǎng)補(bǔ)充劑不能改善老人虛弱

Clinical Nutrition——[7.324]

① 納入200名存在虛弱或虛弱前期的老人分組別接受不同營養(yǎng)補(bǔ)充劑干預(yù)，同時(shí)接受每周兩次為期16周的阻力訓(xùn)練；② 其中三個(gè)亞研究組只納入女性，它們比較了補(bǔ)充亮氨酸、乳清、大豆、肌酸以及肌酸聯(lián)合乳清與安慰劑的差異，第四組比較了女性與男性對乳清的反應(yīng)；③ 在所有子研究組中，阻力運(yùn)動本身增加了肌肉質(zhì)量和功能，但未觀察到各類補(bǔ)充對改善肌肉質(zhì)量和功能的效果，也未發(fā)現(xiàn)對乳清補(bǔ)充劑的反應(yīng)中存在性別的差異，各組未發(fā)現(xiàn)不良反應(yīng)。

【主編評語】

肌肉減少癥在虛弱綜合征的發(fā)展中起著關(guān)鍵作用，良好的營養(yǎng)和鍛煉是緩解走向虛弱的基本策略。近期發(fā)表于Clinical Nutrition的一項(xiàng)雙盲隨機(jī)安慰劑對照試驗(yàn)結(jié)果表明蛋白質(zhì)（乳清和大豆）、亮氨酸和肌酸補(bǔ)充劑都不能額外增強(qiáng)阻力訓(xùn)練誘導(dǎo)的虛弱前期和虛弱老年人的適應(yīng)能力。（@陳彬林）

【原文信息】

Supplement-based nutritional strategies to tackle frailty: A multifactorial, double-blind, randomized placebo-controlled trial

2021-07-03, doi: 10.1016/j.clnu.2021.06.024