【主編推薦語】上個月Science發(fā)表的“從基因型到表型”特輯中,有一篇關(guān)于菌群對宿主生理和行為表型的綜述文章,詳細(xì)探討了宿主-菌群的雙向互作,重點(diǎn)闡述了菌群作為宿主表型“來源”的相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),尤其是菌群對宿主神經(jīng)表型和行為的潛在影響。我們將其中的插圖改制為一圖讀懂,希望能助你漲知識。(@mildbreeze) Microbiomes as sources of emergent host phenotypes2019-09-27, doi:10.1126/science.aay0240 抑郁癥的邪惡三位一體:失調(diào)的壓力、免疫和菌群(綜述) Annual Review of Psychology[IF:19.755] ① 反復(fù)的消極事件壓力可對身體造成長期負(fù)面影響,影響下丘腦-垂體-腎上腺軸;② 壓力還能引起異常免疫活化及慢性和神經(jīng)炎癥,促抑郁癥發(fā)生;③ 腸道菌群與宿主免疫系統(tǒng)互作,影響腦-腸軸交流,靶向菌群促進(jìn)大腦健康的精神益生干預(yù)具有前景,需深入研究;④ 成年海馬神經(jīng)再生受神經(jīng)炎癥、壓力和菌群的三方共同調(diào)節(jié),在抑郁癥中有關(guān)鍵作用;⑤ 健康飲食有助于改善抑郁癥;⑥ 抑郁癥是壓力、炎癥和菌群變化的邪惡三位一體,需三管齊下研發(fā)有效療法。 【主編推薦語】抑郁癥是最普遍的精神疾病之一,現(xiàn)有療法對很大一部分患者無效。慢性或早期生活壓力是抑郁癥的主要危險因素之一,慢性炎癥在其發(fā)病中也有重要作用。近年研究表明,腸道菌群可通過腸腦軸調(diào)節(jié)大腦功能,也與抑郁癥存在關(guān)聯(lián)。Annual Review of Psychology近期發(fā)表的綜述,從壓力、免疫系統(tǒng)和腸道菌群三方面,闡述了已知和潛在的抑郁癥發(fā)病機(jī)制,以及相關(guān)療法的研發(fā)進(jìn)展和方向,我們特別將其編制為一圖讀懂,希望能助你漲知識。(@mildbreeze) Depression's Unholy Trinity: Dysregulated Stress, Immunity, and the Microbiome2019-09-30, doi:10.1146/annurev-psych-122216-011613 一圖讀懂:大腸癌四種篩查方式的臨床實(shí)踐指南 British Medical Journal[IF:27.604] ① 建議使用QCancer?等工具計算今后15年內(nèi)個人患結(jié)直腸癌(CRC)的風(fēng)險;② 對于50-79歲未篩查、無癥狀成人,15年CRC風(fēng)險低于3%不建議篩查,高于3%建議篩查;③ 推薦篩查方式:糞便免疫化學(xué)試驗(yàn)(FIT)/年、FIT/2年、乙狀結(jié)腸鏡和結(jié)腸鏡檢查;④ FIT/2年對15年以上癌癥發(fā)病率(CI)影響甚微,F(xiàn)IT/年、乙狀結(jié)腸鏡和結(jié)腸鏡可降低CI;⑤ 篩查相關(guān)的嚴(yán)重胃腸道和心血管不良事件罕見;⑥ 獲益大小取決于個人患癌風(fēng)險,危害和負(fù)擔(dān)與癌癥風(fēng)險無密切關(guān)系。 【主編推薦語】近15年乙狀結(jié)腸鏡篩查試驗(yàn)的更新為結(jié)直腸癌篩查的有效性提供了新的證據(jù)。那么,對于50至79歲的人群,接受結(jié)直腸癌篩查對健康結(jié)果有重要影響嗎?哪一種篩查方式是最優(yōu)的?最新發(fā)表在British Medical Journal雜志的結(jié)直腸癌篩查臨床實(shí)踐指南回答了這些問題。該指南推薦了四種結(jié)直腸癌篩查方案,并根據(jù)已有證據(jù)總結(jié)了四種方案的特點(diǎn),建議根據(jù)個人患結(jié)直腸癌的風(fēng)險確定是否進(jìn)行篩查,以及選擇合適的篩查方式。同時,該指南就如何計算個體患結(jié)直腸癌的風(fēng)險進(jìn)行了指導(dǎo),其風(fēng)險可根據(jù)年齡、性別、種族、吸煙情況、病史、家族史等情況進(jìn)行計算??紤]到不同的價值觀和偏好,最佳的健康護(hù)理需要來自包括患者、醫(yī)護(hù)人員等多個方面的共同決策。該指南還包括關(guān)聯(lián)研究、篩查的危害和益處、實(shí)際問題的篩選決策輔助工具。我們特別譯制了一圖讀懂,希望能助你漲知識。(@楂小夭) Colorectal cancer screening with faecal immunochemical testing, sigmoidoscopy or colonoscopy: a clinical practice guideline2019-10-02, doi:10.1136/bmj.l5515 Science:工業(yè)化塑造的人類腸道菌群(綜述) Science[IF:41.037] ① 過去數(shù)百萬年間,腸道菌群與人類共同進(jìn)化,對人類的生理功能有重要影響;② 現(xiàn)代工業(yè)化人群生活方式的改變,以及醫(yī)藥、食品和衛(wèi)生方面的進(jìn)步,嚴(yán)重影響了腸道菌群組成與功能;③ 這種重塑的“工業(yè)化”腸道菌群可能影響人類的免疫狀態(tài),與多種慢性疾病有關(guān);④ 明確工業(yè)化引起的菌群變化對人類健康造成的影響,是目前研究的關(guān)鍵障礙;⑤ 工業(yè)人群可通過吃天然食物、增加接觸非致病性微生物(如食用發(fā)酵食品)等方法來調(diào)整腸道菌群。 【主編推薦語】在人類與腸道微生物共生的漫長歷史中,工業(yè)化只是很短暫的一段時間,但是在這期間人類腸道菌群發(fā)生了巨大變化。這種變化改變了菌群的結(jié)構(gòu)和功能,導(dǎo)致菌群組成多樣性降低、發(fā)酵膳食纖維等代謝功能喪失,影響著菌群與人類間的相互作用。工業(yè)化對菌群和人類健康的影響還存在大量未知,但一些后果已在逐漸顯現(xiàn),比如許多慢性疾病的流行。Science上周發(fā)表了由斯坦福大學(xué)Sonnenburg教授夫婦倆合作撰寫的長篇綜述,探討了工業(yè)化進(jìn)程塑造下的腸道菌群及其對人類健康的潛在影響,分析了該如何保護(hù)甚至恢復(fù)菌群,從而維持人類與菌群的可持續(xù)關(guān)系。文章結(jié)尾呼吁大家,在關(guān)注人類腸道菌群健康的同時,應(yīng)站在更大的生態(tài)視角上關(guān)注人類與自然的和諧,或許可以理解為菌群角度的“天人合一”吧。(@mildbreeze) Vulnerability of the industrialized microbiota2019-10-25, doi:10.1126/science.aaw9255 菌群代謝產(chǎn)物對健康及疾病的影響(綜述) Annual Review of Pathology-Mechanisms of Disease[IF:13.833] ① 菌群可產(chǎn)生多種代謝產(chǎn)物,包括:短鏈/支鏈脂肪酸、維生素及脂質(zhì)、膽汁酸及甾醇類物質(zhì)、芳香族化合物、胺類物質(zhì)等;② 菌群代謝產(chǎn)物在腸道中產(chǎn)生,并被吸收進(jìn)入門脈循環(huán)被肝臟代謝,隨后可能隨膽汁重新進(jìn)入腸道,或進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)最終被腎臟清除;③ 菌群代謝產(chǎn)物在人體健康及疾病中發(fā)揮了重要調(diào)節(jié)作用;④ 部分腸道細(xì)菌產(chǎn)生的對甲酚硫酸鹽(一種尿毒癥毒素)與慢性腎病的發(fā)展相關(guān),腸道細(xì)菌代謝膽堿及肉堿產(chǎn)生的氧化三甲胺參與心血管疾病。 【主編推薦語】Annual Review of Pathology-Mechanisms of Disease上發(fā)表的一篇綜述文章,詳細(xì)介紹了腸道菌群代謝產(chǎn)物的種類、功能及在特定疾病中的作用機(jī)制。(@沈志勛) Microbial Contribution to the Human Metabolome: Implications for Health and Disease2019-10-17, doi:10.1146/annurev-pathol-020117-043559 Cell子刊:消化道菌群的區(qū)域多樣性(綜述) Cell Host and Microbe[IF:15.753] ① 胃腸道(GIT)中,口腔、食道、胃、小腸(十二指腸、空腸、回腸)、結(jié)腸,具有組成和功能各異的區(qū)域性菌群;② 不同區(qū)域的功能異質(zhì)性導(dǎo)致了菌群的區(qū)域差異,氧含量、營養(yǎng)物質(zhì)生物利用度、pH、胃腸轉(zhuǎn)運(yùn)時間、粘液厚度和宿主免疫等是主要決定因素;③ 多種疾病都與區(qū)域菌群有關(guān),如齲齒和牙周病、食道癌、胃癌、小腸細(xì)菌過度生長、營養(yǎng)不良、乳糜瀉、炎癥性腸病等;④ GIT菌群研究需改進(jìn)取樣方法,加深了解區(qū)域菌群的組織結(jié)構(gòu),拓展體外模型。 【主編推薦語】從口腔至肛門,消化道的不同區(qū)域有不同的生理特征,塑造了具有不同組成和功能的菌群。Cell Host and Microbe近期發(fā)表一篇重磅綜述,充分介紹了消化道不同部位的菌群組成和功能,以及對其有影響的宿主因素,并討論了與區(qū)域性菌群有關(guān)的疾病和該領(lǐng)域面臨的挑戰(zhàn),值得專業(yè)人士關(guān)注。(@mildbreeze) Regional Diversity of the Gastrointestinal Microbiome2019-09-11, doi:10.1016/j.chom.2019.08.011 Nature子刊:菌群的建模方法 (綜述) Nature Microbiology[IF:14.3] ① 按照模型的基礎(chǔ)(性狀、豐度、基因組和代理人)將模型分為四類;② 常微分方程模型(ODEs)基于單一性狀,可用于描述單一或多個物種培養(yǎng)時代謝物的消耗和累計情況;③ 基于群落測序的豐度信息可構(gòu)建共現(xiàn)(含互斥)網(wǎng)絡(luò),宏基因組測序數(shù)據(jù)還能預(yù)測群落中細(xì)菌的生長速率;④ 全基因組代謝網(wǎng)絡(luò)模型(GEMs)在研究物種間代謝耦聯(lián),群落內(nèi)種間互作時很有用;⑤ 代理人模型(Agent-based modelling)已被用于研究腸道細(xì)菌間的互作、群落空間結(jié)構(gòu)領(lǐng)域。 【主編推薦語】數(shù)學(xué)建??梢詫τ诹私饩簞討B(tài)和相互作用有極大優(yōu)勢。模型的重要性在于一方面可以在理論上重現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,另一方面還在于可使用模型預(yù)測生物系統(tǒng)的行為及其對不同擾動的響應(yīng)??梢韵胂?,后者在建立飲食干預(yù)調(diào)控腸道菌群的征程中將為我們指引方向。本文共介紹了四大類、逾二十種建模方法,是學(xué)習(xí)微生物群落構(gòu)建不可多得的參考資料。(@高春輝) Modelling approaches for studying the microbiome2019-07-23, doi:10.1038/s41564-019-0491-9 Nature Reviews:合成生態(tài)學(xué)助力人腸道菌群研究(綜述) Nature Reviews Microbiology[IF:34.648] ① 合成人類腸道菌群生態(tài)系統(tǒng)需要:可控的外部環(huán)境、具有生物相關(guān)性的菌群、用于模擬菌群生態(tài)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型;② 外部培養(yǎng)環(huán)境有分批、連續(xù)模式,每種模式下又有宿主是否參與互作兩種狀態(tài);③ 生物相關(guān)性菌群主要關(guān)注人類腸道菌群的分離培養(yǎng)技術(shù);④ 數(shù)學(xué)模型現(xiàn)有代謝模型、動力學(xué)模型、洛特卡-沃爾泰拉模型、中性模型和網(wǎng)的概念等,但都有各自的優(yōu)勢和弊端;⑤ 將數(shù)學(xué)模型和體外實(shí)體培養(yǎng)結(jié)合起來,相互指導(dǎo),不斷優(yōu)化,或是可取辦法。 【主編推薦語】腸道菌群是一個復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng),目前人們對于菌群內(nèi)不同成員之間的互作關(guān)系和機(jī)制,仍然所知甚少。用合成菌群作為模型,有助于解決這一問題。Nature Reviews Microbiology近期發(fā)表了由比利時魯汶大學(xué)Jeroen Raes主導(dǎo)的綜述,詳細(xì)闡述了人類腸道菌群的合成生態(tài)學(xué)研究所涉及的3個主要方面,并依次分析了每方面的研究現(xiàn)狀以及所需要解決的問題。(@兵兵) Synthetic ecology of the human gut microbiota2019-10-02, doi:10.1038/s41579-019-0264-8 Nature Reviews:腸道菌群臨床轉(zhuǎn)化研究的進(jìn)展、挑戰(zhàn)和方向(專家觀點(diǎn)) Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology[IF:23.57] ① 腸道菌群研究在菌群失調(diào)與疾病和治療應(yīng)答的關(guān)系、特定微生物及其活性物質(zhì)在疾病中的作用等方面取得了重要進(jìn)展,出現(xiàn)了糞菌移植等臨床應(yīng)用;② 需開展大型、長期、多地域和種族的隊(duì)列研究和臨床試驗(yàn),充分解析人類菌群的復(fù)雜性和異質(zhì)性;③ 改進(jìn)培養(yǎng)技術(shù)、構(gòu)建人類菌株庫可幫助明確細(xì)菌與疾病的因果關(guān)系和機(jī)制;④ 未來研究重點(diǎn)包括:飲食和菌群影響健康的分子機(jī)制、恢復(fù)喪失的菌群成員等個體化菌群干預(yù)方法防治疾病、生命早期菌群的作用等。 【主編推薦語】臨床轉(zhuǎn)化是菌群研究的重中之重,Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology近期邀請4位國際專家,圍繞腸道菌群研究的最重要的進(jìn)展、腸道菌群研究臨床轉(zhuǎn)化的主要挑戰(zhàn)和解決方法、如何預(yù)測接下來15年的研究進(jìn)展等問題展開討論,信息量很大,很有參考意義,推薦相關(guān)專業(yè)人士細(xì)讀。(@mildbreeze) Translating the gut microbiome: ready for the clinic?2019-09-27, doi:10.1038/s41575-019-0204-0 Nature子刊:利用微生物組防治腫瘤的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)(觀點(diǎn)) Nature Reviews Cancer[IF:51.848] ① 目前用于研究人體微生物組對腫瘤影響的模型包括類器官、無菌鼠、異種移植鼠、人源化鼠、高級計算工具等,但均不能完全模擬人體環(huán)境;② 微生物群可參與致癌,影響患者對腫瘤治療的反應(yīng),可做診斷、預(yù)后標(biāo)志物;③ 目前亟需微生物-腫瘤的大規(guī)模人群研究,個性化治療應(yīng)考慮患者遺傳和微生物特征;④ 確立微生物種類與腫瘤表型的因果關(guān)系需可靠的臨床前模型、標(biāo)準(zhǔn)化臨床試驗(yàn)等;⑤ 人體病毒組、寄生蟲組和真菌組也影響腫瘤發(fā)生、發(fā)展和治療反應(yīng)。 【主編推薦語】生長在我們身體上皮表面的共生細(xì)菌和其他微生物被統(tǒng)稱為微生物組,其產(chǎn)生的小分子和代謝物對癌癥的發(fā)生、發(fā)展和治療反應(yīng)具有局部和系統(tǒng)性的影響。大多數(shù)針對微生物組的研究都使用了傳統(tǒng)的臨床前小鼠模型,并確定了微生物種類與癌癥表型之間的相關(guān)關(guān)系。目前微生物組對癌癥治療(如免疫治療)效果的影響已引起廣泛關(guān)注。微生物組研究的下一個挑戰(zhàn)將是確定致癌表型的單個微生物種類,并揭示其潛在的機(jī)制。發(fā)表在Nature Reviews Cancer雜志的這篇觀點(diǎn)文章,詢問了從事癌癥微生物組研究的四名科學(xué)家,請他們就該領(lǐng)域的現(xiàn)狀、研究方向、以及如何增進(jìn)我們的理解,從而合理設(shè)計基于微生物的治療方法來改變癌癥患者的治療策略提出自己的觀點(diǎn)和意見。(@楂小夭) The cancer microbiome2019-06-11, doi:10.1038/s41568-019-0155-3 Nature長文揭示:腸道菌群如何幫小鼠忘記恐懼 Nature[IF:43.07] ① 抗生素處理(ABX)和無菌的成年小鼠有恐懼消退學(xué)習(xí)缺陷;② 單細(xì)胞測序發(fā)現(xiàn),相關(guān)的關(guān)鍵腦區(qū)內(nèi),興奮性神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞等多種細(xì)胞的基因表達(dá)改變;③ 雙光子活體成像發(fā)現(xiàn),消退學(xué)習(xí)過程中ABX小鼠的突觸后樹突棘重構(gòu)受損,或與小膠質(zhì)細(xì)胞不成熟有關(guān),同時相關(guān)神經(jīng)活動減弱;④ 給新生無菌小鼠定植多樣化的菌群可恢復(fù)消退學(xué)習(xí)能力;⑤ 菌群可能通過特定代謝物(而非迷走神經(jīng))影響消退學(xué)習(xí),無菌小鼠中與神經(jīng)精神疾病有關(guān)的4種代謝物顯著降低。 【主編推薦語】腸道菌群參與調(diào)節(jié)大腦發(fā)育和功能,甚至影響個體行為和神經(jīng)精神疾病,但相關(guān)機(jī)制仍需深入研究。Nature剛剛發(fā)表了由美國康奈爾大學(xué)David Artis與Conor Liston團(tuán)隊(duì)合作主導(dǎo)、朱可可博士為第一作者的長文研究,表明小鼠的恐懼消退學(xué)習(xí)(不再對特定事物產(chǎn)生恐懼的聯(lián)想性學(xué)習(xí))需要幼年神經(jīng)發(fā)育階段和成年期的腸道菌群信號。該研究通過單細(xì)胞RNA測序和雙光子成像等方法,揭示了缺乏復(fù)雜菌群造成的神經(jīng)細(xì)胞功能和突觸可塑性缺陷,并通過代謝組分析鑒定出4種菌群相關(guān)代謝物(硫酸吲哚酚+3種酚類化合物),可能介導(dǎo)了菌群對小鼠神經(jīng)發(fā)育和功能的作用。這些發(fā)現(xiàn)對菌群-腸-腦軸的機(jī)制研究有重要意義,有助于進(jìn)一步理解飲食、感染和生活方式等因素對大腦健康和神經(jīng)精神疾病的影響。(@mildbreeze) The microbiota regulate neuronal function and fear extinction learning2019-10-23, doi:10.1038/s41586-019-1644-y Nature:吃鹽太多,促進(jìn)tau磷酸化,損認(rèn)知! Nature[IF:43.07] ① 高鹽飲食可引起小鼠認(rèn)知障礙,伴隨大腦中與阿爾茨海默癥相關(guān)的tau蛋白過度磷酸化;② 補(bǔ)充L-精氨酸恢復(fù)血管內(nèi)皮細(xì)胞的一氧化氮(NO)生成,可抑制這些缺陷;③ NO缺陷小鼠大腦中,鈣蛋白酶亞硝基化水平降低,引起酶活化,進(jìn)而激活CDK5,導(dǎo)致tau過度磷酸化;④ 在tau敲除或用tau抗體處理的小鼠中,盡管高鹽飲食會引起大腦血流灌注不足和神經(jīng)血管功能障礙,但不會誘導(dǎo)認(rèn)知損傷;⑤ 避免過多食鹽攝入、維持血管健康,或有助于預(yù)防老年認(rèn)知障礙。 【主編推薦語】Nature今天發(fā)表的另一項(xiàng)來自威爾·康奈爾醫(yī)學(xué)院的研究,在小鼠中揭示了高鹽飲食損傷認(rèn)知功能的新機(jī)制。該研究表明,高鹽飲食通過損傷大腦血管內(nèi)皮的一氧化氮生成,導(dǎo)致CDK5活化,從而引起與阿爾茨海默癥病理有關(guān)的tau蛋白磷酸化,且這種對認(rèn)知的損傷,獨(dú)立于高鹽飲食相關(guān)的腦供血不足。這些發(fā)現(xiàn)揭示了飲食習(xí)慣、血管功能障礙和神經(jīng)退變之間的因果性關(guān)聯(lián),再次警示人們吃太咸可能損傷大腦認(rèn)知功能。(@mildbreeze) Dietary salt promotes cognitive impairment through tau phosphorylation2019-10-23, doi:10.1038/s41586-019-1688-z Nature:魚類營養(yǎng)或是解決微量營養(yǎng)素不足的關(guān)鍵 Nature[IF:43.07] ① 開發(fā)了涵蓋43個國家367個魚種所含的7種營養(yǎng)成分(鈣、鐵、硒、鋅、維生素A、ω-3脂肪酸和蛋白質(zhì))的數(shù)據(jù)庫;② 熱帶魚種中鈣、鐵、鋅和維生素A含量高,較小魚種中鈣和鐵含量高,冷環(huán)境或遠(yuǎn)洋覓食的魚種中ω-3脂肪酸含量高,深海魚種中硒含量高;③ 漁業(yè)營養(yǎng)質(zhì)量由魚種組成決定,與漁業(yè)總產(chǎn)量無關(guān);④ 海洋鰭魚捕撈中所含的營養(yǎng),能有效緩解部分國家沿海地區(qū)微量營養(yǎng)素攝入不足的情況;⑤ 以魚類為基礎(chǔ)的糧食戰(zhàn)略將為全球營養(yǎng)安全作出重大貢獻(xiàn)。 【主編推薦語】Nature上發(fā)表的一篇論文在全球尺度上對367種魚的7種營養(yǎng)成分設(shè)卡建檔,人類對怎么吃魚、吃哪些魚從此有了更深入的理解。顫抖吧,小魚魚?。ˊ高春輝) Harnessing global fisheries to tackle micronutrient deficiencies2019-09-25, doi:10.1038/s41586-019-1592-6 Nature:真菌加速胰腺癌進(jìn)展 Nature[IF:43.07] ① 真菌可從小鼠腸腔轉(zhuǎn)移至胰腺,在胰腺導(dǎo)管腺癌(PDA)患者和小鼠模型中,腫瘤內(nèi)真菌含量大幅升高;② PDA小鼠腸道真菌組改變,腫瘤真菌組的構(gòu)成與腸道或正常胰腺都不同,且富含馬拉色菌屬;③ 用藥物清除真菌組,可抑制PDA小鼠的腫瘤生長、提高化療效果,而定植馬拉色菌(而非其它真菌)可加速腫瘤形成;④ 甘露糖結(jié)合凝集素(MBL)與真菌細(xì)胞壁多糖結(jié)合引起的補(bǔ)體級聯(lián)反應(yīng),是真菌加速PDA進(jìn)展的關(guān)鍵,敲除MBL或補(bǔ)體C3可減緩小鼠PDA進(jìn)展。 【主編推薦語】結(jié)直腸癌、肝癌和胰腺癌(PDA)等癌癥與腸道細(xì)菌失調(diào)有關(guān),但人們對腸道真菌在腫瘤發(fā)生中的作用仍所知有限。Nature發(fā)表的一項(xiàng)最新研究表明,真菌可從腸腔內(nèi)轉(zhuǎn)移入侵胰腺,并參與PDA的發(fā)生發(fā)展。該研究發(fā)現(xiàn)一種常見于皮膚的真菌——馬拉色菌屬在PDA腫瘤中大量富集,可通過與宿主分泌的甘露糖結(jié)合凝集素(MBL)結(jié)合,活化補(bǔ)體C3,從而加速腫瘤形成;而口服抗真菌藥,或阻斷MBL-C3軸,可抑制小鼠PDA進(jìn)展。這些發(fā)現(xiàn)不僅揭示了真菌在PDA發(fā)生發(fā)展中的作用和機(jī)制,也表明靶向真菌組的干預(yù)手段或可用于治療PDA。(@mildbreeze) The fungal mycobiome promotes pancreatic oncogenesis via activation of MBL2019-10-02, doi:10.1038/s41586-019-1608-2 Science:從人類微生物組的數(shù)據(jù)海洋中,揪出菌群的生物活性小分子 Science[IF:41.037] ① 開發(fā)一種計算機(jī)算法MetaBGC,可基于宏基因組測序的讀段數(shù)據(jù),鑒定人類微生物組中的小分子生物合成基因簇(BGC);② 用MetaBGC分析2544個人類宏基因組樣本,發(fā)現(xiàn)約半數(shù)個體的菌群中都存在II型聚酮合酶(TII-PKS)的BGC,其中13個為新發(fā)現(xiàn)的,被多樣化的菌群成員編碼和表達(dá);③ 用合成生物學(xué)策略對新發(fā)現(xiàn)的TII-PKS BGC產(chǎn)物進(jìn)行表達(dá)和純化,明確了分子結(jié)構(gòu),并發(fā)現(xiàn)這類分子具有抗菌活性,可能在生態(tài)位競爭和宿主防御中發(fā)揮作用。 【主編推薦語】已有不少研究揭示了菌群在生理和疾病中的作用,但其中涉及的菌群分子和相關(guān)機(jī)制仍有很多未知。Science剛剛發(fā)表了由普林斯頓大學(xué)Mohamed S. Donia團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)的最新研究,報道了一種新的算法MetaBGC,與合成生物學(xué)方法結(jié)合使用,可從人類宏基因組數(shù)據(jù)中鑒定具有生物活性作用的菌群小分子。該研究中以II型聚酮合酶(TII-PKS)的生物合成基因簇(BGC)為例進(jìn)行分析(這是一類不常見的細(xì)菌BGC,但其已知的小分子產(chǎn)物中包括四環(huán)素和抗癌藥阿霉素,具有臨床藥用價值),表明TII-PKS BGC廣泛存在于人類微生物組成員中。這種微生物組分析方法,為系統(tǒng)性研究介導(dǎo)菌群-宿主以及菌群-菌群互作的生物活性分子,提供了有力手段。(@mildbreeze) A metagenomic strategy for harnessing the chemical repertoire of the human microbiome2019-10-04, doi:10.1126/science.aax9176 Science:共生菌群控制促進(jìn)組織修復(fù)的淋巴細(xì)胞 Science[IF:41.037] ① 小鼠生命早期存在MAIT細(xì)胞發(fā)育的窗口期,該時期暴露于產(chǎn)生核黃素衍生物(如5-OP-RU)的共生菌群(如腸桿菌科細(xì)菌)的情況,決定了MAIT細(xì)胞的發(fā)育和之后在組織中的數(shù)量;② 成年小鼠中,皮膚MAIT細(xì)胞主要是產(chǎn)生IL-17A的亞型,有組織修復(fù)相關(guān)的轉(zhuǎn)錄組特征,其穩(wěn)態(tài)的維持需要IL-23;③ MAIT細(xì)胞與皮膚共生菌的互作依賴于IL-1、IL-18和MHC Ib分子MR1介導(dǎo)的微生物核黃素代謝物呈遞;④ 局部施用5-OP-RU可使小鼠皮膚MAIT細(xì)胞增多,促進(jìn)傷口愈合。 【主編推薦語】共生菌群可通過生成特定代謝產(chǎn)物,來促進(jìn)宿主免疫系統(tǒng)發(fā)育和成熟,生命早期是關(guān)鍵時期。Science上線的一項(xiàng)最新研究發(fā)現(xiàn),在黏膜穩(wěn)態(tài)中有重要作用的黏膜相關(guān)恒定T(MAIT)細(xì)胞,需要生命早期能產(chǎn)生核黃素衍生代謝物的菌群來誘導(dǎo),錯過這一時期再定植菌群則無法挽救MAIT細(xì)胞的數(shù)量缺陷。該研究還分析了小鼠皮膚常駐MAIT細(xì)胞的特征,及其與皮膚共生菌的互作機(jī)制,表明菌群的核黃素衍生代謝物可激活MAIT細(xì)胞,促進(jìn)其發(fā)揮組織修復(fù)的作用。Science同期還發(fā)表了另一項(xiàng)相關(guān)研究(查看文章),不妨對照參考。(@mildbreeze) MAIT cells are imprinted by the microbiota in early life and promote tissue repair2019-10-25, doi:10.1126/science.aax6624 Cell:特定腸道菌可抵御輪狀病毒感染 Cell[IF:36.216] ① 在小鼠育種中,意外獲得了對輪狀病毒(RV)感染具有強(qiáng)抵抗力的免疫缺陷小鼠;② 這種保護(hù)作用由腸道菌群介導(dǎo),且不依賴于天然淋巴細(xì)胞、干擾素、IL-17和IL-22等抗RV的免疫因素;③ 對RV的抵抗作用主要源于菌群中的分節(jié)絲狀菌(SFB),給小鼠定植SFB可改變回腸基因表達(dá),促進(jìn)腸上皮細(xì)胞增殖、遷移和脫落,從而抵抗RV感染;④ 體外試驗(yàn)表明,SFB還可直接削弱RV的感染性;⑤ 從菌群中分離出的SFB-G菌株,可有效減少RV感染及其引起的新生小鼠腹瀉。 【主編推薦語】輪狀病毒(RV)是引起嬰幼兒腹瀉的主要病原體之一,目前除了疫苗預(yù)防,沒有很好的治療方法。Cell最新發(fā)表了來自美國佐治亞州立大學(xué)Andrew Gewirtz團(tuán)隊(duì)的最新研究,他們無意中培育出能抵抗RV感染的免疫缺陷小鼠,深入分析發(fā)現(xiàn),小鼠腸道菌群中的分節(jié)絲狀菌是抵御RV的主力,能通過直接削弱RV感染性和誘導(dǎo)腸上皮細(xì)胞更新等不依賴于免疫細(xì)胞的機(jī)制,來預(yù)防和治療RV感染。這些發(fā)現(xiàn)表明,用特定腸道菌群成員來預(yù)防和治療腸道病毒感染,具有可行性。(@mildbreeze) Segmented Filamentous Bacteria Prevent and Cure Rotavirus Infection2019-10-10, doi:10.1016/j.cell.2019.09.028 Gut:糞菌移植研究和實(shí)踐的關(guān)鍵要素 Gut[IF:17.943] ① FMT的療效,與受體菌群組成和功能差異,以及供體/受體的生理和遺傳因素有關(guān);② 供體菌群組成可能影響FMT對復(fù)發(fā)性艱難梭菌感染和潰瘍性結(jié)腸炎的療效;③ 優(yōu)化FMT:合理匹配供體受體、FMT前測試受體菌群、FMT前抗生素處理受體;④ FMT糞懸液需新鮮、冷凍或凍干,考慮菌的耐氧情況,可通過傳統(tǒng)/內(nèi)鏡方式(如TET)或口服膠囊給藥,注意頻率和劑量;⑤ FMT可平衡真菌、病毒和細(xì)菌以促進(jìn)菌群穩(wěn)態(tài);⑥ FMT不可一刀切,應(yīng)針對不同疾病選擇特定菌群。 【主編推薦語】糞菌移植(FMT)能用于治療復(fù)發(fā)性艱難梭菌感染,且在其它疾病,如IBD、IBS、自閉癥中的治療中也有所涉及。但是, FMT中的供體選擇尚缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),并且FMT中具有潛在治療作用的微生物和生物活性物質(zhì)也存在未知。在香港舉行的會議上,包括香港中文大學(xué)黃秀娟、廣州市第一人民醫(yī)院周永健、南京醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院張發(fā)明在內(nèi)的亞太地區(qū)16名專家,通過文獻(xiàn)評估和圓桌討論的形式,就FMT相關(guān)問題發(fā)表觀點(diǎn)并討論了FMT的前景:(1) 供體和受體菌群組成在FMT治療中作用,(2) FMT中關(guān)鍵物種和微生物預(yù)測因子的概念,(3) 評估菌群變化的方法,(4) 受體概況和抗生素預(yù)處理對FMT移植和菌群維持的可能影響,(5) FMT制劑和給藥的新進(jìn)展。推薦閱讀!(@nana) Scientific frontiers in faecal microbiota transplantation: joint document of Asia-Pacific Association of Gastroenterology (APAGE) and Asia-Pacific Society for Digestive Endoscopy (APSDE)2019-10-14, doi:10.1136/gutjnl-2019-319407 Nature子刊:通過基于反向基因組學(xué)的方法分離并培養(yǎng)細(xì)菌 Nature Biotechnology[IF:31.864] ① 開發(fā)一種基于反向基因組學(xué)的細(xì)菌分離方法,將其應(yīng)用在人口腔細(xì)菌Saccharibacteria(TM7)上;② 利用TM7的單細(xì)胞基因組數(shù)據(jù),鑒定出編碼膜蛋白的基因,并選擇特定膜蛋白(青霉素結(jié)合蛋白)上的特定表位,對兔子進(jìn)行免疫以產(chǎn)生抗體;③ 隨后利用標(biāo)記了熒光的抗體對菌群樣本中的TM7進(jìn)行染色,分離并培養(yǎng)出了TM7中的3個菌種,發(fā)現(xiàn)其均為放線菌的體表寄生物種;④ 利用相同的方法,分離并培養(yǎng)出了一種先前無法培養(yǎng)的細(xì)菌——人口腔細(xì)菌SR1。 【主編推薦語】大多數(shù)微生物是無法或難以培養(yǎng)的。Nature Biotechnology上發(fā)表的一項(xiàng)最新研究,開發(fā)了一種基于反向基因組學(xué)的方法,利用靶向細(xì)菌膜蛋白特定表位的抗體,可從菌群中分離出特定的細(xì)菌。利用該方法可培養(yǎng)出先前無法培養(yǎng)的細(xì)菌。(@沈志勛) Targeted isolation and cultivation of uncultivated bacteria by reverse genomics2019-09-30, doi:10.1038/s41587-019-0260-6 周榮斌+江維+朱書:腸道共生病毒如何促進(jìn)腸道免疫穩(wěn)態(tài) Nature Immunology[IF:23.53] ① 用抗病毒藥清除小鼠腸道共生病毒后,腸道上皮內(nèi)淋巴細(xì)胞(IEL)大幅減少,主要是CD8αα+TCR-αβ+和CD8αβ+TCR-αβ+亞群;② 腸道抗原呈遞細(xì)胞通過胞內(nèi)的病毒RNA感受器RIG-I識別共生病毒,經(jīng)MAVS-IRF-1通路促進(jìn)其生成IL-15,以不依賴于IFN-I的方式,維持IEL的增殖和生存;③ 抗病毒處理和RIG-I缺陷均使小鼠腸道菌群改變,但不是造成IEL缺失的原因;④ 清除共生病毒的小鼠中,提高IL-15可恢復(fù)缺失的IEL,逆轉(zhuǎn)對DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎的易感性。 【主編推薦語】目前的腸道菌群研究大多聚焦于腸道細(xì)菌,而對于腸道內(nèi)大量存在的共生病毒和噬菌體,尤其是它們在健康與疾病中的因果性作用,人們?nèi)匀狈α私?。腸道免疫系統(tǒng)主要由腸道上皮內(nèi)淋巴細(xì)胞(IEL)、固有層淋巴細(xì)胞和派氏結(jié)組成,IEL位于腸上皮,直接與腸上皮細(xì)胞互作,在維持腸道粘膜免疫穩(wěn)態(tài)中有重要作用,缺乏IEL可損害宿主免疫防御功能,并增加結(jié)腸炎易感性。研究表明,共生細(xì)菌通過產(chǎn)生特定的PAMP或代謝物,來維持IEL穩(wěn)態(tài),但共生病毒對IEL發(fā)育和穩(wěn)態(tài)的作用尚不清楚。Nature Immunology最新發(fā)表了來自中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)周榮斌、江維、朱書合作主導(dǎo)的研究,揭示了腸道共生病毒在維持IEL和腸道免疫穩(wěn)態(tài)、預(yù)防腸道炎癥和組織損傷中的重要作用,并闡明了其背后的細(xì)胞分子機(jī)制,對于理解和研究共生病毒與宿主免疫系統(tǒng)的互作很有參考意義,也再一次表明腸道病毒組在腸道疾?。ū热缪装Y性腸病、腸道腫瘤、腸道感染等)中的作用,還存在大量未知等待科研工作者深入挖掘。(@mildbreeze) Commensal viruses maintain intestinal intraepithelial lymphocytes via noncanonical RIG-I signaling2019-10-21, doi:10.1038/s41590-019-0513-z Cell子刊:穩(wěn)定、個體化的人類腸道病毒組 Cell Host and Microbe[IF:15.753] ① 納入10名健康成年人,用宏基因組學(xué)方法深入分析糞便病毒組成在1年間的變化,發(fā)現(xiàn)腸道病毒組是高度個體化和穩(wěn)定的;② 將個體腸道病毒中穩(wěn)定存在且高占比的病毒組分命名為“持久穩(wěn)定的個體病毒組”(PPV),主要包括烈性的crAss樣噬菌體和其它有尾噬菌體目成員,以及微小噬菌體科;③ 這些持久穩(wěn)定存在的噬菌體可能與占主導(dǎo)地位的腸道細(xì)菌類群(如擬桿菌屬、普氏菌屬和糞桿菌屬)有關(guān)。 【主編推薦語】人類的腸道中含有大量的病毒,其中絕大部分是噬菌體。在人腸道微生物組的研究中,關(guān)于病毒組的研究還比較缺乏。Cell Host and Microbe發(fā)表的一項(xiàng)研究,開發(fā)了基于宏基因組學(xué)的方法工具,能更為深入全面的分析人類腸道病毒組。該研究通過縱向隊(duì)列分析表明,人腸道病毒組是穩(wěn)定且高度個體化的,且每個人都存在“持久穩(wěn)定的個體病毒組”(PPV),由靶向主要腸道細(xì)菌類群的烈性噬菌體組成。這些發(fā)現(xiàn)為進(jìn)一步深入研究人類腸道病毒組打下了基礎(chǔ)。(@mildbreeze) The Human Gut Virome Is Highly Diverse, Stable, and Individual Specific2019-10-09, doi:10.1016/j.chom.2019.09.009 華中科技大學(xué)潘安團(tuán)隊(duì):成年后體重變化如何影響早死風(fēng)險? British Medical Journal[IF:27.604] ① 納入36051名美國人,記錄年輕(25歲)、中年(平均47歲)和基線(平均57歲)的體重和身高,12.3年隨訪期間共10500人死亡;② 年輕到中年期間,體重增長與全因和心臟病死亡風(fēng)險增加相關(guān),持續(xù)肥胖者的死亡風(fēng)險最高,而體重從肥胖變?yōu)檎Ec死亡風(fēng)險沒有顯著關(guān)聯(lián);③ 隨著年齡增長,體重增加與死亡風(fēng)險的關(guān)聯(lián)變?nèi)?,而中年到中晚年期間的體重減輕與死亡風(fēng)險升高相關(guān);④ 超重與早死風(fēng)險的關(guān)聯(lián)較弱或沒有;⑤ 成年后保持正常體重或有助于預(yù)防早死。 【主編推薦語】肥胖與早死風(fēng)險升高相關(guān),但成年后的體重變化對早死風(fēng)險的影響,尚無明確答案。BMJ最新發(fā)表了來自華中科技大學(xué)潘安團(tuán)隊(duì)的研究,通過分析3.6萬名美國人成年后的體重變化與12年隨訪期間的死亡率,該研究發(fā)現(xiàn)成年后持續(xù)肥胖、年輕時體重增長、中年后體重減輕,均與早死風(fēng)險增加相關(guān)。因此,成年人保持健康體重應(yīng)有助于降低早死風(fēng)險。(@mildbreeze) Weight change across adulthood in relation to all cause and cause specific mortality: prospective cohort study2019-10-16, doi:10.1136/bmj.l5584 膳食指南推薦:可維持紅肉或加工肉類攝入水平(指南) Annals of Internal Medicine[IF:19.315] ① 該指南基于5項(xiàng)系統(tǒng)綜述,由來自7 個國家的14名專家投票制定而成;② 指南建議,對于18歲及以上的成年人來講,可以繼續(xù)維持當(dāng)前未加工紅肉和加工肉類攝入水平;③ 對證據(jù)的評估顯示,減少紅肉或加工肉類攝入帶來的良好健康效應(yīng)較小,且確定性不足;④ 低確定性的證據(jù)顯示,人們食用肉類的原因有多種,且傾向于不愿意改變自己的肉類攝入量,即使在面對可能出現(xiàn)的不良健康影響時;⑤ 本指南未考慮動物福利和環(huán)境保護(hù)等因素。 【主編推薦語】近期Annals of Internal Medicine發(fā)表了一項(xiàng)指南,該指南基于同期發(fā)表的5篇系統(tǒng)綜述,推薦成年人可維持當(dāng)前紅肉和加工肉類攝入水平。針對該指南,有幾點(diǎn)需注意:1)該指南基于的隊(duì)列研究薈萃分析,其結(jié)果是認(rèn)可紅肉/加工肉類與疾病的負(fù)相關(guān)關(guān)系,但指南給予高質(zhì)量隊(duì)列研究的權(quán)重很低。2)該指南基于的隨機(jī)對照試驗(yàn)系統(tǒng)綜述,未發(fā)現(xiàn)紅肉對疾病的影響,但該系統(tǒng)綜述的結(jié)論主要來自于一項(xiàng)隨機(jī)對照試驗(yàn)。這項(xiàng)隨機(jī)對照試驗(yàn)的目的并不是探究紅肉,而是探究脂肪攝入,且該試驗(yàn)兩組間紅肉攝入量的差別并不大。此外,該系統(tǒng)綜述并沒有探討加工肉類(也沒有研究加工肉類的隨機(jī)對照試驗(yàn))。3)該指南制定時,同時考慮了人們的喜好,這一點(diǎn)不妥。比如吸煙人群不愿意戒煙,并不意味著我們就不應(yīng)該向他們宣傳戒煙。4)該指南未考慮動物福利和環(huán)境保護(hù)等因素。在追求可持續(xù)發(fā)展的今天,未將環(huán)境保護(hù)考慮在內(nèi)的指南,其可行性存疑。 2019-10-01, doi:10.7326/M19-1621 少吃外賣,或可減少有害化學(xué)物質(zhì)的暴露 Environmental Health Perspectives[IF:8.049] ① 納入10106名受試者,分析血清中的全氟和多氟烷基物質(zhì)(PFAS)水平與飲食記錄;② 過去24小時內(nèi),在家中攝入的熱量與血清中的5種PFAS水平呈顯著負(fù)相關(guān),這種關(guān)聯(lián)在女性中更強(qiáng);③ 過去24小時內(nèi)及過去7天內(nèi),攝入來自快餐店/比薩店/其它餐廳的食物與更高的血清PFAS水平相關(guān);④ 過去24小時內(nèi)及過去12個月內(nèi),攝入爆米花與血清中4種PFAS水平(PFOA、PFNA、PFDA及PFOS)的升高相關(guān);⑤ 過去12個月內(nèi)每日攝入爆米花的受試者,PFDA可升高多達(dá)63%。 【主編推薦語】全氟和多氟烷基物質(zhì)(PFAS)是工業(yè)品及消費(fèi)品中常見的化學(xué)物質(zhì),可能對人體健康有不利影響。Environmental Health Perspectives上發(fā)表的一項(xiàng)最新研究發(fā)現(xiàn):多在家吃飯,血清中的PFAS水平更低;而多在外吃飯或多吃外賣,血清中的PFAS水平顯著升高。食品包裝中的PFAS可能進(jìn)入食物,因此多在家吃飯,少吃外賣,可能減少PFAS的暴露。(@沈志勛) Dietary Habits Related to Food Packaging and Population Exposure to PFASs2019-10-09, doi:10.1289/EHP4092 Cell子刊:禁食和二甲雙胍,重?zé)ㄋダ细杉?xì)胞活力,促髓鞘再生 Cell Stem Cell[IF:21.464] ① 促進(jìn)大腦內(nèi)少突膠質(zhì)前體細(xì)胞(OPC)的再生和分化能力,對由衰老引起的慢性脫髓鞘疾病有很大的治療潛力;② 在大鼠中,OPC的分化潛能隨衰老而逐漸減弱,不再能響應(yīng)促分化信號,這種功能衰退與代謝能力下降和DNA損傷增加等衰老特征有關(guān);③ 隔日禁食或二甲雙胍治療,可以逆轉(zhuǎn)OPC的衰老表型,恢復(fù)其再生能力,在局部脫髓鞘的衰老大鼠中促進(jìn)髓鞘再生;④ 二甲雙胍可恢復(fù)衰老OPC對促分化信號的應(yīng)答能力,因此聯(lián)合促分化治療或能取得更好療效。 【主編推薦語】隨著衰老,少突膠質(zhì)前體細(xì)胞(OPC)無法生成新的少突膠質(zhì)細(xì)胞,與多發(fā)性硬化(MS)中不可逆的神經(jīng)退變相關(guān),因此,再生療法在治療慢性脫髓鞘疾病方面有很大的潛力。Cell Stem Cell近期發(fā)表的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),在衰老過程中OPC的促分化能力逐漸降低,與細(xì)胞內(nèi)在的衰老特征有關(guān),而禁食和二甲雙胍治療可使衰老的OPC重?zé)ɑ盍?,促進(jìn)髓鞘再生,或能用于治療MS等慢性脫髓鞘疾病。(@mildbreeze) Metformin Restores CNS Remyelination Capacity by Rejuvenating Aged Stem Cells2019-10-03, doi:10.1016/j.stem.2019.08.015 哪些飲食成分影響脂肪肝風(fēng)險? Hepatology[IF:14.971] ① 納入一項(xiàng)前瞻性隊(duì)列中的2974名非酒精性脂肪性肝?。∟AFLD)患者及29474名匹配的健康對照;② 受試者隊(duì)列包含了多個種族:非裔美國人、日裔美國人、拉丁美洲人、夏威夷原住民及白人;③ 紅肉、加工紅肉、家禽及膽固醇的攝入均與NAFLD風(fēng)險呈顯著正相關(guān),膳食纖維攝入與NAFLD風(fēng)險呈顯著負(fù)相關(guān);④ 相比于無肝硬化的NAFLD患者,紅肉與膽固醇的攝入與NAFLD合并肝硬化的關(guān)聯(lián)更高。 【主編推薦語】來自Hepatology上發(fā)表的一項(xiàng)前瞻性隊(duì)列研究結(jié)果,對近3000名NAFLD患者及近3萬名健康對照的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn),飲食顯著影響了NAFLD及NAFLD相關(guān)肝硬化的風(fēng)險,紅肉的攝入或增加NAFLD風(fēng)險,而膳食纖維攝入或降低NAFLD風(fēng)險。(@沈志勛) Diet associations with nonalcoholic fatty liver disease in an ethnically diverse population: the Multiethnic Cohort2019-09-25, doi:10.1002/hep.30967 白色念珠菌產(chǎn)生的毒素,促進(jìn)酒精性肝病 Journal of Hepatology[IF:18.946] ① 與正常對照和酒精使用障礙患者相比,酒精性肝炎患者糞便中,白色念珠菌和編碼念珠菌素的ECE1基因增多;② 小鼠中,白色念珠菌產(chǎn)生的念珠菌素可加重酒精誘導(dǎo)的肝病,增加死亡率;③ 該作用不依賴于肝臟巨噬細(xì)胞等髓源性細(xì)胞的CLEC7A(識別真菌表面β-葡聚糖的受體)信號,也不影響腸道屏障功能;④ 念珠菌素對原代肝細(xì)胞可造成劑量依賴性損傷,表明其在酒精誘導(dǎo)性肝病中有直接作用;⑤ 酒精性肝炎患者中,念珠菌素與疾病嚴(yán)重程度和死亡率相關(guān)。 【主編推薦語】酒精相關(guān)性肝病患者腸道中,白色念珠菌等念珠菌屬真菌的比例顯著增加,但其在疾病發(fā)生發(fā)展中的作用和機(jī)制尚不明確。白色念珠菌是腸道菌群中的一種機(jī)會致病菌,可分泌一種被稱為ECE1的多聚蛋白毒素,ECE1中包含一種多肽——念珠菌素具有細(xì)胞溶解作用,可引起宿主上皮損傷。Journal of Hepatology近期發(fā)表的一項(xiàng)研究,通過分析臨床樣本和動物及細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明,白色念珠菌產(chǎn)生的念珠菌素可直接損傷肝細(xì)胞,從而加劇酒精誘導(dǎo)性肝病,在酒精性肝炎患者中,糞便中能檢測出ECE1基因的患者有更高的死亡率。這些發(fā)現(xiàn)提示,念珠菌素或是治療酒精性肝病的潛在靶點(diǎn)。(@mildbreeze) The Candida albicans exotoxin Candidalysin promotes alcohol-associated liver disease2019-10-10, doi:10.1016/j.jhep.2019.09.029 Cell子刊:腸道細(xì)菌或能降解有害食品加工產(chǎn)物 Cell Host and Microbe[IF:15.753] ① 在定植了54株人腸道細(xì)菌的限菌小鼠中,喂食高糖食物,以乳清蛋白或混合氨基酸作為蛋白質(zhì)來源;② 乳清蛋白或其美拉德反應(yīng)產(chǎn)物(MRP)?-果糖賴氨酸(FL),可使菌群中的腸道柯林斯菌(Ci)增多、產(chǎn)氣柯林斯菌(Ca)減少;③ 兩種菌都含有利用FL的基因位點(diǎn),能將FL轉(zhuǎn)入并分解代謝為賴氨酸、甲酸和乙酸,該基因位點(diǎn)在Ca中會被葡萄糖抑制,而在Ci中不會,因而造成了兩種菌的適性差異;④ 腸道細(xì)菌可能通過將MRP降解為無毒產(chǎn)物來影響食物安全。 【主編推薦語】在加熱過程中,食物中的氨基酸會與糖結(jié)合形成美拉德反應(yīng)產(chǎn)物(MRP)。MRP廣泛存在各種加工食品中,可分為早期MRP(如:?-果糖賴氨酸(FL))和晚期MRP(又稱晚期糖基化終末產(chǎn)物(AGE)),其中AGE對健康的不良影響已被很多研究證實(shí)。Jeffrey Gordon團(tuán)隊(duì)在Cell Host and Microbe發(fā)表的一項(xiàng)最新研究發(fā)現(xiàn),在人源化限菌小鼠中,F(xiàn)L能選擇性地增加腸道柯林斯菌(Collinsella intestinalis)的絕對豐度,誘導(dǎo)FL利用基因的表達(dá),從而將FL代謝為無毒產(chǎn)物。這些發(fā)現(xiàn)意味著,食物中的一些潛在有害物質(zhì)或許能被特定腸道細(xì)菌“解毒”,為減少加工食品的危害、增強(qiáng)食品安全,帶來新啟示。(@mildbreeze) Bioremediation of a Common Product of Food Processing by a Human Gut Bacterium2019-10-01, doi:10.1016/j.chom.2019.09.001 Nature子刊:烹飪塑造腸道菌群 Nature Microbiology[IF:14.3] ① 吃生或熟的肉食對小鼠腸道菌群有相似影響,但植物性食物的生熟對菌群有顯著不同的塑造作用;② 吃富含淀粉的塊莖(如土豆)時,與熟食相比,生食可導(dǎo)致菌群α多樣性降低、細(xì)菌大量死亡,擬桿菌門比例升高、厚壁菌門比例下降;③ 這種作用與食物中的淀粉可消化性和所含的抗菌性化合物有關(guān),做熟可使淀粉易于消化并破壞抗菌物質(zhì);④ 生/熟食塑造的菌群對宿主能量狀態(tài)有差異性作用;⑤ 在人類志愿者中,植物性食物的烹飪與否也對菌群有不同影響。 【主編推薦語】飲食是腸道菌群結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)鍵性決定因素,很多研究都著重分析不同飲食成分對菌群的影響,Nature Microbiology近期發(fā)表的一項(xiàng)研究則著重闡釋了食物烹飪對菌群的塑造作用。該研究發(fā)現(xiàn),植物性食物的生吃和熟吃,對小鼠和人類的腸道菌群均有不同的塑造作用,與食物中的淀粉是否易于消化以及植物自身的抗菌物質(zhì)有關(guān)。這說明在飲食對菌群的塑造作用尚,除了食物的種類,食物的形式(生vs熟)也是重要的影響因素。人類是自然界中唯一吃熟食的物種,因此,在人與菌群的共進(jìn)化過程中,烹飪可能是一種重要的進(jìn)化選擇壓力。(@mildbreeze) Cooking shapes the structure and function of the gut microbiome2019-09-30, doi:10.1038/s41564-019-0569-4 Nature子刊:膳食脂肪擾動小鼠腸道菌群的定植抵抗作用 Nature Microbiology[IF:14.3] ① 小鼠吃缺少纖維或高脂肪含量的食物,僅24小時就能促進(jìn)鼠傷寒沙門氏菌(S.Tm)及其它腸桿菌科在腸道內(nèi)定植和耐藥質(zhì)粒的轉(zhuǎn)移;② 換回正常食物48小時內(nèi),小鼠可恢復(fù)對S.Tm的定植抗性;③ S.Tm和大腸桿菌由于含有AcrAB/TolC外排泵,比大部分菌群成員有更高的膽鹽耐受性;④ 消化膳食脂肪過程中分泌的的膽鹽,可削弱腸道菌群對S.Tm的定植抵抗作用,從而增加小鼠對S.Tm感染的易感性;⑤ 特定大腸桿菌可與S.Tm競爭,保護(hù)高脂飲食小鼠限制S.Tm定植。 【主編推薦語】菌群可幫助宿主抵抗致病菌定植,Nature Microbiology近期發(fā)表的一項(xiàng)研究表明,消化高脂食物引起的膽汁分泌,可削弱小鼠腸道菌群對鼠傷寒沙門氏菌的定植抵抗作用,而特定大腸桿菌也對膽鹽有較好的耐受性,因而可與致病的沙門氏菌競爭,減少小鼠的腸道感染。這些發(fā)現(xiàn)對于研究致病菌-菌群-宿主之間的相互作用具有參考意義。(@mildbreeze) Escherichia coli limits Salmonella Typhimurium infections after diet shifts and fat-mediated microbiota perturbation in mice2019-10-07, doi:10.1038/s41564-019-0568-5 Gut:菌群如何促進(jìn)炎性衰老? Gut[IF:17.943] ① 隨年齡增長,小鼠肝臟中的慢性炎癥水平升高,與腸道菌群變化有關(guān);② 口服抗生素、敲除感知菌群的MyD88和無菌小鼠分析表明,中年小鼠的菌群可促進(jìn)促炎細(xì)胞因子表達(dá)、削弱DNA損傷修復(fù)(DDR);③ 年輕小鼠進(jìn)食高脂飲食,可使腸道菌群增多、炎癥水平升高、DDR降低,用抗生素處理可逆轉(zhuǎn);④ 使肝臟巨噬細(xì)胞回到未活化狀態(tài),可逆轉(zhuǎn)年齡相關(guān)的促炎細(xì)胞因子升高和DDR降低;⑤ 促炎細(xì)胞因子TNFα和IL-1β,可干擾巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的HB-EGF的促DDR作用。 【主編推薦語】衰老與多種因素有關(guān),比如DNA損傷修復(fù)能力的降低和隨年齡增長出現(xiàn)的慢性炎癥。Gut發(fā)表的一項(xiàng)最新研究將二者與腸道菌群結(jié)合起來,該研究以誘導(dǎo)性小鼠肝臟DNA損傷為模型,揭示出由年齡相關(guān)的菌群失調(diào)誘導(dǎo)的炎癥內(nèi)環(huán)境,可通過削弱DNA損傷修復(fù)能力來促進(jìn)衰老,而高脂飲食可加劇這一現(xiàn)象。這些發(fā)現(xiàn)為菌群在衰老中的作用提供了新的視角和證據(jù)。(@mildbreeze) Gut microbiota shape ‘inflamm-ageing’ cytokines and account for age-dependent decline in DNA damage repair2019-10-05, doi:10.1136/gutjnl-2019-318491 5-羥色胺是腸道菌群影響血糖的關(guān)鍵因子 PNAS[IF:9.58] ① 腸嗜鉻細(xì)胞是產(chǎn)生5-羥色胺(5-HT)的主要來源,色氨酸羥化酶1(Tph1)是5-HT合成的限速酶;② 口服抗生素可改善小鼠的糖耐受情況,這種改變與小鼠的能量消耗、呼吸和運(yùn)動等因素?zé)o關(guān),與外周5-HT水平的降低直接相關(guān);③ 用藥物抑制Tph1或敲除Tph1,也可改善小鼠糖耐受,但與抗生素合用時無疊加作用;④ 說明抗生素誘導(dǎo)的菌群變化,通過減少腸嗜鉻細(xì)胞中Tph1介導(dǎo)的5-HT合成,來改善小鼠的血糖穩(wěn)態(tài)。 【主編推薦語】有研究顯示,血液中的5-羥色胺(5-HT)水平升高不利于血糖調(diào)控。體內(nèi)的5-HT主要由腸嗜鉻細(xì)胞合成,那么,腸道菌群是否能調(diào)控腸嗜鉻細(xì)胞的5-HT生成,進(jìn)而影響宿主的血糖穩(wěn)態(tài)呢?PNAS近期發(fā)表的一項(xiàng)小鼠研究,對此給出了肯定答案。這些發(fā)現(xiàn)為腸道菌群調(diào)控宿主糖穩(wěn)態(tài)提供了一種新機(jī)制,或?yàn)榉乐翁悄虿硇滤悸?。(@mildbreeze) The gut microbiome regulates host glucose homeostasis via peripheral serotonin2019-09-16, doi:10.1073/pnas.1909311116 Nature新聞:微生物化學(xué)成分分析 Nature[IF:43.07] ① 生物化學(xué)的分析方法結(jié)合基因組學(xué)和計算技術(shù),讓人們從了解腸道菌落組成轉(zhuǎn)向腸道菌群實(shí)際的生化活動;② METLIN和Global Natural Product Social Molecular Networking等工具可幫助加速代謝物鑒定;③ 通過鑒別和定量分析代謝藥物的菌種基因信息及其藥物動力學(xué),可解決微生物對宿主藥物代謝的影響;④ 通過生物信息學(xué)、基因敲除、質(zhì)譜法和類器官模型可解決菌群代謝物對宿主的影響;⑤ MAGI等網(wǎng)頁工具可幫助挖掘代謝組數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)中的重要代謝物。 【主編推薦語】這是Nature的一篇新聞,介紹了近期頗受關(guān)注的針對菌群的代謝組學(xué)。代謝組學(xué)是多組學(xué)研究中較為新興的領(lǐng)域?;蚪M學(xué)分析讓人們了解人體腸道組成,而代謝組學(xué)分析從菌群與人體互作的功能性產(chǎn)物入手,讓人們從了解“誰”到了解“誰到底做了什么”。質(zhì)譜和核磁是目前較為主流的兩種代謝組學(xué)分析手段,但其后的分析往往耗時長,文中介紹了幾種質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)挖掘工具可以加速分析。(@瀟灑小姐陳) Microbial chemistry gains fresh focus2019-09-24, doi:10.1038/d41586-019-02853-5 哈爾濱醫(yī)科大學(xué):gutMDisorder——疾病和干預(yù)與腸道菌群關(guān)聯(lián)性的數(shù)據(jù)庫資源 Nucleic Acids Research[IF:11.147] ① gutMDisorder是關(guān)于腸道菌群與疾病/干預(yù)之間的關(guān)系的數(shù)據(jù)庫資源;② 記錄了人類579種腸道微生物,與123種疾病和77種干預(yù)措施之間的2263種關(guān)聯(lián);③ 還有小鼠273種腸道微生物,與33種疾病和151種干預(yù)措施之間的930種關(guān)聯(lián);④ 每個條目都包含了一種關(guān)聯(lián)的詳細(xì)信息,包括腸道微生物、疾病名稱、干預(yù)措施、實(shí)驗(yàn)技術(shù)和平臺、樣本特征、測序數(shù)據(jù)下載網(wǎng)站、關(guān)聯(lián)簡介和參考文獻(xiàn);⑤ 用戶可進(jìn)行瀏覽、檢索、下載和上傳等操作。 【主編推薦語】為了方便科研人員了解在疾病和干預(yù)中的腸道菌群失調(diào),哈爾濱醫(yī)科大學(xué)團(tuán)隊(duì)開發(fā)了gutMDisorder數(shù)據(jù)庫,匯總了在人類和小鼠中證實(shí)的腸道微生物與疾病或干預(yù)之間的關(guān)聯(lián)性信息,并為用戶提供下載和檢索等功能,相關(guān)成果近期在Nucleic Acids Research發(fā)表,值得專業(yè)人士關(guān)注。(@mildbreeze) gutMDisorder: a comprehensive database for dysbiosis of the gut microbiota in disorders and interventions2019-10-04, doi:10.1093/nar/gkz843 國內(nèi)團(tuán)隊(duì):人類腸道宏基因組數(shù)據(jù)庫——GMrepo Nucleic Acids Research[IF:11.147] ① GMrepo是一個精心挑選和注釋的人類腸道宏基因組數(shù)據(jù)庫,用于重用和訪問人類腸道菌群宏基因組數(shù)據(jù);② 根據(jù)樣本相關(guān)表型組織所收集到的樣本,并囊括所有可能的相關(guān)元數(shù)據(jù),如年齡、性別、國家、BMI和近期抗生素使用情況;③ GMrepo配備圖形化查詢生成器,使用戶能方便地對元數(shù)據(jù)中的多個指標(biāo)進(jìn)行個性化查詢;④ 可通過GMrepo獲得預(yù)先計算的物種豐度、表型內(nèi)和表型間的流行度以及菌株共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)等信息;⑤ GMrepo目前包含58903個人體腸道樣本/次。 【主編推薦語】華中科技大學(xué)陳衛(wèi)華、復(fù)旦大學(xué)趙興明、遼寧省人民醫(yī)院赫麗杰日前聯(lián)袂在《核酸研究》上發(fā)表了一個經(jīng)人工矯正的人腸道宏基因組數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫整合了來自于多個公共數(shù)據(jù)庫的結(jié)果,進(jìn)行了一致化的處理,并添加了經(jīng)核對的相關(guān)元數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫收錄了58903個樣品,對于質(zhì)控合格的樣品,提供了預(yù)先計算好的物種豐度、相關(guān)性和菌株共現(xiàn)性網(wǎng)絡(luò)等結(jié)果查詢。數(shù)據(jù)庫界面清爽,響應(yīng)迅速,除了圖形化查詢生成器還提供了R/Python/Perl語言的API接口,方便不同背景的研究者使用。(@高春輝) GMrepo: a database of curated and consistently annotated human gut metagenomes2019-09-04, doi:10.1093/nar/gkz764 |
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