今天是第3075期日報(bào)。

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Nature：社交網(wǎng)絡(luò)如何塑造我們的腸道菌群？

Nature[IF:50.5]

① 這項(xiàng)研究對洪都拉斯18個孤立村莊的1787 名成人居民的社交網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與腸道微生物組組成之間關(guān)系進(jìn)行了綜合分析，發(fā)現(xiàn)菌株共享可以通過復(fù)雜的、村莊范圍的社交互動來實(shí)現(xiàn)；② 微生物共享發(fā)生在多種人際關(guān)系類型之間，包括非親屬和非家庭關(guān)系；③ 社交關(guān)系（無論是家庭內(nèi)還是家庭外）均顯著提高了腸道微生物菌株的共享率，社交關(guān)系的強(qiáng)度（如共同用餐頻率或互動頻率）與菌株共享呈正相關(guān)；④ 菌株共享不僅限于直接的社交聯(lián)系，還延伸到二級社交聯(lián)系，表明了更廣泛社交網(wǎng)絡(luò)的重要性；⑤ 社交網(wǎng)絡(luò)中的核心個體，與整個村莊的微生物群相似度更高，而處于社交網(wǎng)絡(luò)邊緣位置的人則較低；⑥ 間隔兩年的縱向研究表明，與沒有社交關(guān)系的人相比，有社交關(guān)系的個體間在菌株共享方面表現(xiàn)出更大的趨同（菌株共享增加的幅度更大）；⑦ 這些發(fā)現(xiàn)揭示了人類社交行為與腸道微生物組生態(tài)學(xué)的復(fù)雜互動，為理解社會行為如何塑造健康提供了新視角。

Gut microbiome strain-sharing within isolated village social networks
11-20 , doi: 10.1038/s41586-024-08222-1

Nature：腸道免疫與微生物群如何協(xié)同塑造腸道空間適應(yīng)性

Nature[IF:50.5]

① 這項(xiàng)研究通過空間轉(zhuǎn)錄組和單細(xì)胞RNA測序等方法，繪制了小鼠腸道在穩(wěn)態(tài)和擾動下的空間和細(xì)胞景觀，發(fā)現(xiàn)腸道的區(qū)域化以具有穩(wěn)健性和恢復(fù)性的結(jié)構(gòu)細(xì)胞狀態(tài)為特征，且腸道通過免疫和結(jié)構(gòu)細(xì)胞的相互作用，在空間上以局部特異性的方式適應(yīng)環(huán)境壓力；② 腸道的空間基因表達(dá)模式呈現(xiàn)區(qū)域化特征，在穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)因子（如微生物群和晝夜節(jié)律）的影響下，其整體空間特性也是穩(wěn)健的；③ 在空間上，中結(jié)腸展現(xiàn)了獨(dú)特的微生物適應(yīng)性，包括腸上皮細(xì)胞、杯狀細(xì)胞和成纖維細(xì)胞等結(jié)構(gòu)細(xì)胞的特異轉(zhuǎn)錄響應(yīng)，這些變化由微生物和免疫系統(tǒng)協(xié)同驅(qū)動；④ 2型固有淋巴細(xì)胞（ILC2）在調(diào)節(jié)中結(jié)腸對微生物群的適應(yīng)性中起著關(guān)鍵作用，其響應(yīng)微生物群并產(chǎn)生IL-4、IL-5和IL-13等細(xì)胞因子影響結(jié)構(gòu)細(xì)胞的狀態(tài)；⑤ 在腸道急性炎癥期間，腸道空間轉(zhuǎn)錄特征發(fā)生顯著變化，但能隨時間恢復(fù)，體現(xiàn)了腸道景觀的穩(wěn)健性和適應(yīng)性特征在面對急性炎癥損傷時的恢復(fù)能力；⑥ 該研究揭示了腸道區(qū)域化的適應(yīng)機(jī)制及其在炎癥恢復(fù)中的動態(tài)調(diào)控，為理解炎癥性腸病等疾病的發(fā)生機(jī)制提供了新視角。

Spatially restricted immune and microbiota-driven adaptation of the gut
11-20 , doi: 10.1038/s41586-024-08216-z

Nature：大規(guī)模胃腸道細(xì)胞圖譜，揭示腸道炎癥疾病中新型上皮化生細(xì)胞的重要作用

Nature[IF:50.5]

① 該研究構(gòu)建了人類胃腸道的全生命周期轉(zhuǎn)錄組圖譜，并揭示了腸道炎癥疾病中由炎癥誘導(dǎo)的上皮干細(xì)胞變化，這種變化改變了黏膜結(jié)構(gòu)，并進(jìn)一步促進(jìn)炎癥；② 通過整合已發(fā)表和未發(fā)表的scRNA-seq數(shù)據(jù)集，利用新開發(fā)的質(zhì)控流程，建立了覆蓋整個胃腸道的發(fā)育和成年期、包含136種細(xì)胞類型的健康細(xì)胞參考圖譜，并進(jìn)一步整合了12種胃腸道疾病的數(shù)據(jù)集，構(gòu)建了一個包含160萬個細(xì)胞的研究資源（gutcellatlas.org）；③ 對該細(xì)胞圖譜的分析，發(fā)現(xiàn)腸道炎癥疾病（例如：炎癥性腸病、乳糜瀉）中存在一種源于腸干細(xì)胞的上皮化生細(xì)胞，命名為INFLAREs，其呈現(xiàn)類似幽門腺和十二指腸腺細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄特征（如表達(dá)MUC6），可能在疾病中發(fā)揮雙重作用；④ INFLAREs可分泌抗菌蛋白和黏蛋白，可能參與黏膜修復(fù)；⑤ 但I(xiàn)NFLAREs也上調(diào)炎癥相關(guān)基因，能夠通過CXCL系列趨化因子招募T細(xì)胞和中性粒細(xì)胞，還能通過MHCII與CD4+ T細(xì)胞直接互作，可能加劇慢性炎癥；⑥ 這些發(fā)現(xiàn)為理解腸道炎癥疾病的發(fā)病機(jī)制提供了新視角，并可能為靶向治療提供依據(jù)。

Single-cell integration reveals metaplasia in inflammatory gut diseases
11-20 , doi: 10.1038/s41586-024-07571-1

Nature：肝X受體如何平衡腸道再生與腫瘤抑制？

Nature[IF:50.5]

① 腸上皮需要精確調(diào)控以平衡組織修復(fù)和避免腫瘤發(fā)生，這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)肝X受體（LXR）通路可能是實(shí)現(xiàn)這一平衡的重要機(jī)制，在促進(jìn)組織修復(fù)的同時限制腫瘤生成；② 過分析兩種腸道損傷模型的RNA測序數(shù)據(jù)集，并運(yùn)用藥理學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)和遺傳學(xué)工具，發(fā)現(xiàn)LXR激活是腸道損傷后的一種組織適應(yīng)反應(yīng)，能夠在腸道再生和腫瘤形成之間進(jìn)行調(diào)節(jié)；③ 腸上皮細(xì)胞中的 LXR 激活可誘導(dǎo)雙調(diào)蛋白（Areg）以增強(qiáng)腸道上皮再生，在受損腸隱窩中上調(diào)的CYP27A1是產(chǎn)生LXR配體的關(guān)鍵酶，CYP27A1的缺失會損害再生能力，而外源性LXR激動劑可部分逆轉(zhuǎn)該缺陷；④ 同時，LXR激活還能抑制腫瘤生長，該作用依賴于適應(yīng)性免疫系統(tǒng)（尤其B細(xì)胞和CD8 T細(xì)胞），在小鼠腫瘤模型中，Cyp27a1的缺失會導(dǎo)致腫瘤生長加快，而LXR激動劑可減少腫瘤數(shù)量和大?。?/span>⑤ 結(jié)直腸癌患者的樣本顯示，CYP27A1和LXR靶基因表達(dá)下降，同時B細(xì)胞和CD8 T細(xì)胞相關(guān)基因特征也被抑制；⑥ LXR的這一雙重功能為開發(fā)針對慢性腸道疾病的安全治療策略提供了新視角。

Liver X receptor unlinks intestinal regeneration and tumorigenesis
11-20 , doi: 10.1038/s41586-024-08247-6

Nature：受墨斗魚啟發(fā)的微型噴射裝置——消化道藥物遞送的新革命？

Nature[IF:50.5]

① 該研究從頭足類動物的噴射方式中汲取靈感，開發(fā)了一種微型噴射裝置，用于生物大分子藥物的無針胃腸道藥物遞送；② 研究設(shè)計(jì)了軸向（Axial）和徑向（Radial）兩種噴射系統(tǒng)，分別適用于胃、大腸等空腔器官和食道、小腸等管狀器官，并通過體外和離體實(shí)驗(yàn)優(yōu)化噴射參數(shù)（如壓力和噴嘴尺寸），以確保藥物高效滲透到黏膜下層，且支持內(nèi)鏡操作或患者自我給藥；③ 在大型動物模型中，系統(tǒng)成功地輸送了包括胰島素、類胰高血糖素肽-1（GLP1）類似物和小干擾RNA（siRNA）在內(nèi)的大分子藥物，達(dá)到了與皮下給藥相似的藥物暴露水平，且安全性良好；④ 這項(xiàng)研究為消化道給藥的噴射設(shè)計(jì)參數(shù)提供了關(guān)鍵見解，極大地拓寬了未來內(nèi)窺鏡和可吞咽藥物輸送設(shè)備的可能性。

Cephalopod-inspired jetting devices for gastrointestinal drug delivery
11-20 , doi: 10.1038/s41586-024-08202-5

Nature：全景解析美國河流微生物組的組成、功能和驅(qū)動因素

Nature[IF:50.5]

① 該研究通過社區(qū)科學(xué)項(xiàng)目，構(gòu)建了覆蓋美國90%流域的河流微生物基因組數(shù)據(jù)庫（GROWdb），在基因組水平上定義了美國河流微生物組，探討了河流微生物的多樣性、功能及其驅(qū)動因素；② 研究通過從106個站點(diǎn)收集163個水樣，利用宏基因組學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)，解析了3800多個高質(zhì)量微生物基因組，涵蓋了27個門，發(fā)現(xiàn)了10個新科和128個新屬，并定義了河流微生物組的核心基因組；③ 河流微生物的核心功能包括有氧呼吸和光驅(qū)動代謝，驅(qū)動河流的碳、氮循環(huán)，并具有顯著的生物地球化學(xué)作用；④ 河流微生物的分布和功能主要由河流大小、溫度及土地利用等因素決定，揭示了從小型到大型河流的功能動態(tài)變化模式；⑤ 河流微生物對抗生素、微塑料等污染物有轉(zhuǎn)化能力，并且城市化程度高的地區(qū)表現(xiàn)出更強(qiáng)的相關(guān)功能表達(dá)；⑥ 本研究驗(yàn)證了河流連續(xù)性概念（RCC）在微生物功能研究中的適用性，表明河流微生物功能隨河流大小和輸入物變化而動態(tài)調(diào)整；⑦ 該研究為未來的水質(zhì)管理和生態(tài)監(jiān)測提供了重要資源。

A functional microbiome catalogue crowdsourced from North American rivers
11-20 , doi: 10.1038/s41586-024-08240-z

Nature：減肥后脂肪組織仍保留肥胖的表觀遺傳記憶

Nature[IF:50.5]

① 這項(xiàng)研究通過使用單核RNA測序，發(fā)現(xiàn)人類和小鼠的脂肪組織在顯著減輕體重后仍保留了細(xì)胞轉(zhuǎn)錄的變化；② 在小鼠脂肪細(xì)胞的表觀基因組中發(fā)現(xiàn)了持續(xù)肥胖誘導(dǎo)的改變，這些改變負(fù)面影響了它們的功能和對代謝刺激的反應(yīng)；③ 攜帶這種肥胖記憶的小鼠顯示出加速的體重反彈，而表觀遺傳記憶可以解釋脂肪細(xì)胞在進(jìn)一步高脂飲食喂養(yǎng)時的轉(zhuǎn)錄失調(diào)；④ 研究結(jié)果表明，在小鼠脂肪細(xì)胞以及可能的其他細(xì)胞類型中存在一種肥胖記憶，主要基于穩(wěn)定的表觀遺傳變化，這些變化似乎使細(xì)胞準(zhǔn)備好在肥胖環(huán)境中做出病理反應(yīng)，導(dǎo)致常見的“溜溜球”效應(yīng)問題；⑤ 未來針對這些變化進(jìn)行治療可能會改善長期體重管理和健康結(jié)果。

Adipose tissue retains an epigenetic memory of obesity after weight loss
11-18 , doi: 10.1038/s41586-024-08165-7

國內(nèi)團(tuán)隊(duì)：GutMetaNet數(shù)據(jù)庫揭示腸道菌群間基因交流與功能冗余

Nucleic Acids Research[IF:16.6]

① 香港城市大學(xué)李帥成團(tuán)隊(duì)發(fā)表研究，開發(fā)出GutMetaNet數(shù)據(jù)庫，它將廣泛的人類腸道微生物群數(shù)據(jù)與全面的水平基因轉(zhuǎn)移（HGT）和功能冗余（FR）分析相結(jié)合；② GutMetaNet包含21567個人類腸道宏基因組樣本，具有與各種健康狀況相關(guān)的全基因組霰彈槍測序數(shù)據(jù)，使用跨收集樣本的共享參考基因組數(shù)據(jù)庫鑒定出14636個HGT事件；③ 這些HGT事件被整理成8049個聚類，這些聚類被注釋為分類移動遺傳元件，包括轉(zhuǎn)座子、前噬菌體、整合可移動元件、基因島、整合性接合元件和II型內(nèi)含子；④ GutMetaNet集成了自動化的HGT事件和FR分析及可視化工具，可用于深入探索腸道微生物群種間的相互作用及其對人類健康的含義。

GutMetaNet: an integrated database for exploring horizontal gene transfer and functional redundancy in the human gut microbiome
11-11 , doi: 10.1093/nar/gkae1007

mOTUs在線數(shù)據(jù)庫助力基因組解析

Nucleic Acids Research[IF:16.6]

① 開發(fā)出一種獨(dú)特的在線數(shù)據(jù)庫mOTUs，與mOTUs分類剖面工具一致并與其接口，助力基因組解析；② 該數(shù)據(jù)庫包含來自124295個物種級別的分類單元的283萬份宏基因組組裝基因組（MAGs）和919090個單細(xì)胞和分離體基因組；③ 除了是迄今為止最大的原核生物基因組資源之一外，mOTUs-db中超過50%的物種級別分類群體是獨(dú)一無二的；④ 該數(shù)據(jù)庫還提供交互式查詢功能，使用戶能夠探索和下載不同分類級別的基因組，助力個性化分析。

The mOTUs online database provides web-accessible genomic context to taxonomic profiling of microbial communities
11-11 , doi: 10.1093/nar/gkae1004

腸道屏障完整性損失在衰老中的作用

Aging Cell[IF:8]

① 本研究揭示了腸道屏障功能障礙與胸腺萎縮及T細(xì)胞衰老之間的直接聯(lián)系，為理解T細(xì)胞衰老的驅(qū)動因素提供了新見解；② 研究發(fā)現(xiàn)，隨著年齡的增長，腸道屏障的功能下降，導(dǎo)致細(xì)菌移位（microbial translocation）增加，進(jìn)而促進(jìn)了系統(tǒng)性炎癥的加??；③ 老年人體內(nèi)細(xì)菌移位增強(qiáng)與終末分化、衰老和耗竭的T細(xì)胞在外周的積累以及調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的代償性擴(kuò)張有強(qiáng)烈關(guān)聯(lián)；④ 老年無菌小鼠免受與年齡相關(guān)的腸道通透性增加的影響，表明腸黏膜通透性直接影響胸腺衰老；⑤ 這些發(fā)現(xiàn)為通過微生物組干預(yù)恢復(fù)免疫穩(wěn)態(tài)、促進(jìn)老年人健康衰老提供了可能性。

Age-related loss of intestinal barrier integrity plays an integral role in thymic involution and T cell ageing
11-15 , doi: 10.1111/acel.14401

感謝本期日報(bào)的審核者：mildbreeze，章臺柳，九卿臣，注冊營養(yǎng)師陳彬林