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Physiological Reviews[IF:24.25] ① 肠道微生物群通过肠-脑轴调控脑功能和行为；② 无菌动物、抗生素、粪菌移植、脑成像、测序和生物信息学等是主要研究手段；③ 菌群-肠-脑轴在不同年龄阶段呈现不同的菌群组成和多样性；④ 肠道菌群与脑通过自主神经、肠神经、免疫系统、肠内分泌信号、神经递质、支链氨基酸、胆汁酸、短链脂肪酸、脊髓、下丘脑-垂体-肾上腺轴、肽聚糖等途径和介质进行双向交流；⑤ 环境、饮食、遗传、压力等因素影响菌群-肠-脑轴；⑥ 菌群参与多种神经相关疾病。 【主编推荐语】菌群-肠-脑轴是肠道菌群研究的热点领域，Physiological Reviews近期发表重磅长篇综述，对该领域取得的研究进展进行了非常详尽的回顾，对于相关领域的研究者，特别是刚入门的研究生，这篇综述绝对不容错过。我们将其中的配图改制为一图读懂，希望助你涨知识。（@mildbreeze） The Microbiota-Gut-Brain Axis2019-08-28, doi:10.1152/physrev.00018.2018 中科院上海药物所：阿尔茨海默症新药GV-971改善疾病的肠脑轴机制 Cell Research[IF:17.848] ① 阿尔茨海默（AD）模型小鼠的肠道菌群组成随疾病进展而改变，多个细菌类群与脑内炎症性免疫细胞相关；② AD菌群变化使代谢物苯丙氨酸（Phe）和异亮氨酸（Ile）增多，驱动了促炎的辅助性T细胞1（Th1）分化和增殖，外周Th1在大脑的浸润与M1型小胶质细胞活化相关，促进了神经炎症；③ 血液中Phe和Ile浓度升高以及Th1增多的现象存在于AD患者中；④ 寡糖药物GV-971可重塑AD小鼠肠道菌群，减少Phe和Ile积累，减轻神经炎症，改善AD病理和认知损伤。 【主编推荐语】肠道菌群失调与阿尔茨海默症（AD）存在密切关联，中科院上海药物研究所耿美玉团队在Cell Research发表的一项最新研究，阐释了肠道菌群失调加剧神经炎症从而促进AD进展的机制，并揭示了原创药物GV-971（甘露寡糖二酸）重塑肠道菌群、减少促进神经炎症的氨基酸代谢物生成，从而改善AD的药物机理。据悉，GV-971已完成3期临床试验，可显著改善轻中度AD患者的认知损伤症状，为治疗AD带来新希望。（@mildbreeze） Sodium oligomannate therapeutically remodels gut microbiota and suppresses gut bacterial amino acids-shaped neuroinflammation to inhibit Alzheimer’s disease progression2019-09-06, doi:10.1038/s41422-019-0216-x 于君+黄曦：肠道菌群如何影响结直肠癌发生、发展和治疗（一图读懂） Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology[IF:23.57] ① 结直肠癌（CRC）是全球发病率第3、死亡率第2的癌症；② 肠道菌群与宿主肠道细胞紧密互作，通过参与宿主免疫调节、食物代谢或产生基因毒素等方式，影响CRC发生、发展和治疗反应；③ CRC患者中特定细菌丰度显著改变，或可作为疾病筛查、预后、治疗反应预测的生物标志物；④ 通过饮食干预、减重、益生菌等方式调节肠道菌群，或能预防CRC、增强疗效、降低治疗不良反应；⑤ 未来研究应寻求调节肠道菌群的最佳方法，通过临床试验研究其短/长期收益。 【主编推荐语】肠道菌群与结直肠上皮细胞紧密互作，参与宿主细胞多种生理过程，如能量采集、代谢、免疫反应等。菌群研究揭示了结直肠癌患者体内微生物组成及生态的变化，同时，动物模型中的功能研究已经明确指出了几种细菌在结直肠癌发生中的作用，包括具核梭杆菌、部分大肠杆菌、脆弱拟杆菌等。这些发现为我们利用肠道菌群的知识进行临床应用提供了新的机会。香港中文大学于君和黄曦近日在Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology发表重磅综述，详细讨论了结直肠癌中的肠道微生态和相关临床转化研究进展，包括菌群相关的致癌机制、利用菌群作为结直肠癌生物标志物的潜力、如何调节菌群进行结直肠癌预防和治疗。（@楂小夭） Gut microbiota in colorectal cancer: mechanisms of action and clinical applications2019-09-25, doi:10.1038/s41575-019-0209-8 港中大于君团队：厌氧消化链球菌如何促进大肠癌 Nature Microbiology[IF:14.3] ① CRC模型小鼠（Apc）中，厌氧消化链球菌（Pa）可加速CRC进展；② Pa选择性地黏附于CRC细胞并在肿瘤处富集，Pa的表面蛋白PCWBR2，可与CRC细胞过表达的表面受体整合素α2/β1发生直接互作；③ 进而诱导CRC细胞的PI3K-Akt-NF-κB信号通路活化，促进细胞增殖和促炎细胞因子应答；④ Pa影响Apc小鼠肿瘤中的免疫细胞，与慢性炎症和肿瘤进展有关的免疫细胞显著增多；⑤ 用RGD肽、siRNA或抗体阻断整合素α2/β1，均可抑制Pa黏附及其介导的致癌作用。 【主编推荐语】结直肠癌（CRC）与肠道菌群存在密切关联。此前研究表明，厌氧消化链球菌（Pa）在CRC患者的粪便和肿瘤处富集，并可促进结肠细胞异常增生（查看文章）。香港中文大学于君团队在Nature Microbiology发表的最新后续研究，通过小鼠和细胞实验，阐释了这种细菌促进CRC的机制，表明Pa可通过其表面蛋白PCWBR2与CRC细胞表面的整合素α2/β1结合，激活下游的PI3K-Akt-NF-κB信号通路，从而驱动CRC。这些发现为治疗CRC提供了新的靶点。（@mildbreeze） Peptostreptococcus anaerobius promotes colorectal carcinogenesis and modulates tumour immunity2019-09-09, doi:10.1038/s41564-019-0541-3 Nature Reviews：一文读懂大肠癌流行病学和预防方法（综述） Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology[IF:23.57] ① 遗传和表观遗传上的异常在结直肠部位分布不均一，造成了结直肠癌病因上的多元化；② 结直肠癌主要有三条致癌通路：腺瘤-癌症顺序通路、锯齿状通路和炎症通路；③ 结直肠癌的发病年龄日趋年轻化，或与儿童及青少年肥胖的流行相关；④ 肥胖、体力活动过少、低质量饮食（例如吃过多加工肉）、饮酒和吸烟可增加结直肠癌风险；⑤ 阿司匹林可预防结直肠癌，钙摄入与较低的结直肠癌风险相关，结直肠癌筛查可降低结直肠癌发病和死亡风险。 【主编推荐语】结直肠癌是全球第三大癌症和第二大癌症杀手。近期Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology上发表的一篇综述系统总结了结直肠癌流行病学，着重介绍了与结直肠癌相关的可调整生活方式和营养因素、结直肠癌预防以及筛查。（@flying dutchman） Global burden of colorectal cancer: emerging trends, risk factors and prevention strategies2019-08-27, doi:10.1038/s41575-019-0189-8 北京大学肿瘤医院：多吃维生素及大蒜或可降低胃癌死亡率 British Medical Journal[IF:27.604] ① 纳入3365名胃癌高发地区的居民，2258名幽门螺旋杆菌阳性受试者随机分为4组：幽门螺旋杆菌治疗、补充维生素、大蒜、安慰剂；② 1107名幽门螺旋杆菌阴性受试者分为3组：补充维生素、大蒜、安慰剂；③ 在22年的随访期间，发生151例胃癌，94例因胃癌死亡病例；④ 幽门螺旋杆菌治疗与补充维生素（而非补充大蒜）与胃癌发病率的降低显著相关；⑤ 三种干预措施均与胃癌死亡率的降低显著相关，且与其它癌症及心血管疾病无显著关联。 【主编推荐语】来自北京大学肿瘤医院的潘凯枫团队在British Medical Journal上发表的一项为期22年的随访研究，在超过3000名生活在胃癌高发地区的居民中发现，接受幽门螺旋杆菌治疗（阿莫西林+奥美拉唑）及补充维生素与胃癌发生率的降低相关，而幽门螺旋杆菌治疗、补充维生素及补充大蒜均与胃癌死亡率的降低相关。（@沈志勋） Effects of Helicobacter pylori treatment and vitamin and garlic supplementation on gastric cancer incidence and mortality: follow-up of a randomized intervention trial2019-09-11, doi:10.1136/bmj.l5016 Nature Reviews：食物-菌群相互作用及个性化营养（综述） Nature Reviews Microbiology[IF:34.648] ① 饮食模式、季节变化、昼夜节律和间歇性禁食影响肠道菌群的组成和功能；② 菌群影响宿主生理机能：促进食物的消化或吸收、合成生物活性物质、调节机体免疫和代谢等；③ 个体间菌群组成不同，饮食引起的代谢变化因人而异，产生的代谢物会产生积极或消极作用，提供有益菌代谢物前体化合物可用于个性化饮食设计；④ 对临床指标、微生物组成、疾病相关基因、个体目标及生活方式等的机器学习，或可用于制定个性化饮食。 【主编推荐语】Nature Reviews Microbiology近期发表了由以色列魏茨曼科学研究所Eran Elinav主笔的文章，系统性的综述了食物与菌群的相互作用关系，并以此为基础，提出个性化营养所涉及的相关因素，以及实现个性化营养还面临的相关问题。（@兵兵） Diet–microbiota interactions and personalized nutrition2019-09-20, doi:10.1038/s41579-019-0256-8 Cell：新方法助力研发菌群导向性食物 Cell[IF:36.216] ① 给无菌小鼠定植由20个明确菌株组成的人肠道菌群，喂食西式饮食+食物纤维制剂组合，发现不同纤维对菌群有不同调控作用；② 用宏蛋白质组和正向遗传学方法，鉴定出纤维制剂中靶向特定肠道菌的生物活性多糖（如豌豆纤维中的阿拉伯聚糖可被多种拟杆菌利用）和细菌利用这些多糖的基因；③ 精细操纵菌群组成+基于磁珠的人工食物颗粒传感器，揭示出特定细菌在体内对纤维代谢的贡献，表明不同细菌对多糖的竞争互作导致纤维对菌群的选择性作用。 【主编推荐语】能增强特定有益肠道菌及其功能的菌群导向性食物（MDF），是精细调控肠道菌群的一种策略。继前不久在Science发表的用MDF改善儿童营养不良的工作（查看文章），Jeffrey Gordon团队又在Cell上发表了研发MDF的新成果，报道了一种以小鼠为模型的体内研究方法，鉴定出靶向特定肠道菌的膳食纤维多糖成分，阐释了不同肠道细菌利用膳食纤维多糖的机制，为开发有益于宿主代谢的MDF铺平道路。（@mildbreeze） Interspecies Competition Impacts Targeted Manipulation of Human Gut Bacteria by Fiber-Derived Glycans2019-09-19, doi:10.1016/j.cell.2019.08.011 肠道菌群代谢物：心血管健康与疾病的新焦点（综述） Journal of the American College of Cardiology[IF:18.639] ① 肠道菌群通过代谢产物参与调控宿主心血管健康与疾病。其产物如短链脂肪酸和胆汁酸有助于宿主心血管健康，氧化三甲胺则导致动脉粥样硬化和血栓的形成；② 个性化饮食干预、益生菌/益生元或微生物制剂是预防和治疗心血管疾病的备选方案；③ 直接调控菌群理论上可重塑健康菌群促进心血管健康，但目前人类试验效果不明显，仍无推荐的临床处方；④ 未来需要前瞻性干预研究来验证这些新疗法，并更多的关注菌群代谢产物与心脏代谢疾病的因果关系。 【主编推荐语】Journal of the American College of Cardiology的这篇综述介绍了肠道菌群在心血管健康与疾病中的作用，详细介绍了菌群产物--短链脂肪酸、胆汁酸和氧化三甲胺等代谢物促进心血管健康和导致心血管代谢疾病及恶化的原理。对于目前出现的基于菌群的心血管疾病新疗法，作者呼吁还需大量前瞻性研究，并重点关注菌群代谢物与心血管代谢疾病的因果关系。（@潇洒小姐陈） Intestinal Microbiota in Cardiovascular Health and Disease: JACC State-of-the-Art Review2019-04-22, doi:10.1016/j.jacc.2019.03.024 肠道菌群：一个重要的内分泌器官（综述） Endocrine Reviews[IF:15.167] ① 人肠道菌群基因数量是人基因数量的38倍之多，其代谢能力不容小觑；② 肠道菌群产物如短链脂肪酸和氨基酸代谢物，可通过多种途径（如肠激素GLP-1)参与调控宿主能量、血糖和炎症；③ 肠道菌群可调节大麻素类系统中的生物活性脂类和特定的神经递质（如γ-氨基丁酸、血清素和一氧化氮）；④ 特定的细菌成分ClpB和Amuc_1100可调控饮食摄入和肠屏障，并最终控制宿主代谢；⑤ 预计未来会发现多种能调控宿主生理健康的菌群产物，部分或能成为治疗手段。 【主编推荐语】Endocrine Review的这篇文章，详细介绍了目前关于肠道菌群及其代谢产物和宿主生理健康之间关系的最新研究进展。文中介绍了大量菌群产物以及它们对宿主代谢调节的的实验，强调了肠道菌群被认为是内分泌器官的重要性。值得注意的是，作者最后也提到了这些实验大多只证明了菌群与疾病之间的关联关系而非因果关系，针对菌群产物和特定菌株的新型疗法在目前仍无法取代常规的药物疗法，但也不可否认其潜能。我们应冷静对待目前的菌群热，不过度解读。（@潇洒小姐陈） The gut microbiome influences host endocrine functions2019-05-13, doi:10.1210/er.2018-00280 Science：菌群如何掌控肠道代谢生物钟 Science[IF:41.037] ① 肠道菌群诱导小肠上皮细胞的组蛋白脱乙酰酶3（HDAC3）表达；② 菌群通过调控HDAC3与靶基因的结合，来控制肠上皮细胞组蛋白乙酰化和基因表达（营养摄入和脂代谢相关基因等）的节律性，调控营养摄入的昼夜节律；③ HDAC3还可与PGC1α结合，共同活化雌激素相关受体α，来增强脂质转运蛋白基因Cd36的表达，促进脂质吸收，引起血液甘油三酯浓度的节律性变化；④ 打破昼夜节律（模拟倒时差）可促进小鼠的食源性肥胖，该现象依赖于肠上皮HDAC3。 【主编推荐语】生物体的代谢存在明显的昼夜节律性，Science最新发表来自德克萨斯大学西南医学中心团队的一项小鼠研究，表明菌群控制宿主小肠上皮细胞的营养摄入和代谢的昼夜节律性。该过程中，组蛋白脱乙酰酶3（HDAC3）整合肠道菌群和光暗节律信号，是调控代谢基因节律性表达的关键因子。这些发现为肠道菌群调控宿主代谢和生物钟提供了新的机制，也表明靶向肠上皮HDAC3，或是治疗肥胖等代谢疾病的新策略。Science同期专门配发了解读性的观点文章（链接见延伸阅读），不妨搭配阅读。（@mildbreeze） The intestinal microbiota programs diurnal rhythms in host metabolism through histone deacetylase 32019-09-27, doi:10.1126/science.aaw3134 袁静+刘翟+杨瑞馥：高产酒精的肠道菌可引起脂肪肝 Cell Metabolism[IF:22.415] ① 从非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）患者肠道菌群中，分离出高酒精产力（HiAlc）的肺炎克雷伯菌（Kpn）；② 在一个NAFLD队列中约60%的患者携带HiAlc Kpn，且与疾病程度相关；③ 菌株定植和粪菌移植等实验表明，HiAlc Kpn通过产生内源性酒精诱导线粒体损伤来引起小鼠NAFLD，并破坏肠屏障，增加Th17等免疫细胞，加剧肝脏炎症；④ HiAlc Kpn+高脂饮食进一步促进小鼠NAFLD进展；⑤ 口服葡萄糖后测量血液酒精浓度，或可检测HiAlc细菌和由其引发的脂肪肝。 【主编推荐语】非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）的病因比较多样化，近年研究表明这种疾病与肠道菌群的改变有密切关联。首都儿科研究所袁静、中科院病毒研究所刘翟、北京微生物流行病研究所杨瑞馥与团队在Cell Metabolism发表的最新研究发现，有相当比例的脂肪肝患者肠道中存在能产生大量酒精的肺炎克雷伯菌，这些细菌产生的内源性酒精是非酒精性脂肪肝的一个重要诱因。这些发现不仅解释了为什么NAFLD与酒精性脂肪肝之间存在很多相同的病理特征，还为临床上诊断和治疗由这类细菌引起的脂肪肝提供了可行方法。（@mildbreeze） Fatty Liver Disease Caused by High-Alcohol-Producing Klebsiella pneumoniae2019-09-19, doi:10.1016/j.cmet.2019.08.018 Nature子刊：肠道菌群的PUFA代谢物，帮助抵抗肥胖 Nature Communications[IF:11.878] ① 高脂饮食（HFD）改变小鼠肠道菌群组成，抑制多不饱和脂肪酸（PUFA）的菌群代谢物（如亚油酸LA的衍生物HYA）生成；② 补充HYA可抑制食欲、改善糖脂代谢，减轻HFD诱导的小鼠肥胖，定植生成HYA的乳杆菌也有相似效果；③ HYA通过调节游离脂肪酸相关的G蛋白偶联受体GPR40和GPR120，促进肠道激素GLP-1分泌，改善糖稳态；④ 还作用于前列腺素受体EP3，促进肠道蠕动，从而减少脂质吸收；⑤ 菌群将LA转化为HYA可减少LA引起的花生四烯酸介导的脂肪炎症。 【主编推荐语】膳食多不饱和脂肪酸（PUFA）对健康和代谢有重要影响。Nature Communications近期发表的研究表明，肠道菌群可将饮食中的n-6 PUFA代谢为HYA（10-羟基-顺-12-十八碳烯酸，亚油酸的衍生物）等代谢产物，HYA有助于减少过量膳食亚油酸引起的脂肪炎症，还能抑制食欲、改善糖脂代谢，从而帮助小鼠抵抗高脂饮食诱导的肥胖。这些发现为靶向肠道菌群及其代谢物来改善代谢疾病，带来新思路。（@mildbreeze） Gut microbiota confers host resistance to obesity by metabolizing dietary polyunsaturated fatty acids2019-09-05, doi:10.1038/s41467-019-11978-0 浙江大学：多酚类物质调节肠道菌群抵御代谢性疾病（综述） Trends in Food Science and Technology[IF:8.519] ① 多酚类物质是水果和蔬菜中天然存在的大分子物质，在小肠不易被吸收，超过90%到达结肠供微生物转化利用，为宿主健康发挥有益作用；② 多酚类物质对肠道菌群的调节作用主要表现在促进（比如双歧杆菌，乳酸杆菌和艾克曼菌等）或者抑制（比如普雷沃式菌，拟杆菌和梭菌等）细菌生长，并增加短链脂肪酸的合成；③ 肠道中有益菌数量增加能促进多糖降解，增强肠道屏障功能，减少炎症和胰岛素耐受，这对于进一步减少代谢疾病及其并发症至关重要。 【主编推荐语】浙江大学陈卫团队发表在Trends in Food Science and Technology上的综述性文章。本文系统性综述了多酚类物质与肠道菌群的相互作用，以及这种相互作用带来的对代谢性疾病的防治作用，为功能性食品与菌群结合研究提供相应观点与思路。（@兵兵） Dietary polyphenols to combat the metabolic diseases via altering gut microbiota2019-09-10, doi:10.1016/j.tifs.2019.09.005 Nature：生物钟紊乱影响肠道健康，特定免疫细胞是关键 Nature[IF:43.07] ① 肠道3型天然淋巴细胞（ILC3）中，生物钟基因和ILC3相关转录因子存在节律性表达模式；② 小鼠中，敲除ILC3中的节律调控因子Arntl，可破坏肠道ILC3稳态，使其数量大幅减少，ILC3中和肠道固有层归巢有关的受体表达降低；③ 伴随肠上皮反应性基因表达降低，肠道菌群失调（如变形菌和拟杆菌的昼夜节律模式改变），肠道感染易感性增加，并扰动脂代谢；④ 光暗周期和大脑节律信号是影响ILC3生物钟的主要因素，进食节律和微生物信号有局部调控作用。 【主编推荐语】不规律作息导致的生物钟紊乱，可损害肠道健康。Nature发表的一项最新研究显示，肠道中的一类重要免疫细胞——3型天然淋巴细胞（ILC3）能接收环境（光暗周期）和大脑的节律信号，从而调控肠道稳态、肠道菌群和脂代谢。这些发现有助于理解生物钟紊乱如何促进代谢和肠道炎症等疾病。（@mildbreeze） Light-entrained and brain-tuned circadian circuits regulate ILC3s and gut homeostasis2019-09-18, doi:10.1038/s41586-019-1579-3 Cell：剖析宿主-菌群互作机制及治疗IBD（综述） Cell[IF:36.216] ① IBD发病机制涉及到宿主基因、宿主免疫、菌群及环境因素的复杂互作；② 分析IBD风险相关SNP与菌群通路的关联，有助于揭示宿主-菌群互作对IBD的影响；③ 宿主免疫系统对多种共生菌群抗原具有耐受性，理解菌群-免疫的互作机制及免疫耐受的建立/维持机制十分关键；④ 菌群代谢产物作用于多种宿主受体（5羟色胺受体、芳烃受体、FXR等）以调节不同生理过程；⑤ 基于菌群的IBD治疗方法（益生菌/元、粪菌移植、菌群代谢产物、靶向菌群等）正在研发中。 【主编推荐语】宿主-菌群互作在IBD的发病机制中起到重要作用。来自Cell上发表的一篇综述文章，详细介绍了宿主基因、宿主免疫、菌群及其代谢产物等因素的复杂互作机制对IBD发生发展的影响，并讨论了靶向宿主-菌群互作以治疗IBD的潜在策略。（@沈志勋） Therapeutic Opportunities in Inflammatory Bowel Disease: Mechanistic Dissection of Host-Microbiome Relationships2019-08-22, doi:10.1016/j.cell.2019.07.045 Cell：与抗TNF治疗疗效相关的细胞模块 Cell[IF:36.216] ① 对回肠克罗恩病（iCD）患者的病灶进行单细胞测序，发现一部分患者的炎症组织中表现出一种独特的细胞模块——GIMATS；② 相比于正常组织，GIMATS模块中的IgG浆细胞、炎症性单核吞噬细胞、活化T细胞及基质细胞显著增加；③ 在4个独立的iCD患者队列（共441名患者）中，部分患者的病灶中也存在GIMATS模块；④ GIMATS模块的存在与抗TNF治疗的失败（未能完成持久的无需皮质类固醇的缓解）相关。 【主编推荐语】抗TNF治疗仅对部分回肠克罗恩病患者有效。来自Cell上发表的一项最新研究，利用单细胞测序对回肠克罗恩病患者的病灶进行了分析后发现，一部分患者的病灶中表现出一种独特的细胞模块（特定细胞显著增加），而这种细胞模块的存在与抗TNF治疗的疗效较差相关。（@沈志勋） Single-Cell Analysis of Crohn’s Disease Lesions Identifies a Pathogenic Cellular Module Associated with Resistance to Anti-TNF Therapy2019-09-05, doi:10.1016/j.cell.2019.08.008 Cell子刊：肠道通透性增加促进心血管炎症 Immunity[IF:21.522] ① IL-1β对川崎病（KD）的发生有重要作用，但其造成心血管损伤的分子机制未明；② KD病人和KD小鼠模型中均可观察到肠屏障损伤及分泌性IgA升高，KD小鼠的血管组织和肾脏有IgA-C3免疫复合物沉积，且IgA促进冠状血管炎和腹主动脉扩张；③ 抑制肠道通透性或IgA产生能够缓解KD小鼠的脉管炎；④ 肠上皮细胞的IL-1β信号对肠道屏障损伤和IgA介导的脉管炎是必需的；⑤ 靶向黏膜屏障障碍及IL-1β通路或可治疗IgA脉管炎和IgA肾病等IgA相关疾病。 【主编推荐语】黏膜皮肤淋巴结综合征又称川崎病，是一种以全身血管炎为主要病变的急性发热出疹性小儿疾病。近期研究发现IL-1β在川崎病的发病中可能起到重要作用。来自Immunity上发表的一项最新研究，发现IL-1β驱动了肠道屏障通透性的增加，并促进了IgA-C3免疫复合物的沉积，从而介导了心血管炎症，提示靶向IL-1β通路或可用于治疗IgA相关疾病。（@沈志勋） Intestinal Permeability and IgA Provoke Immune Vasculitis Linked to Cardiovascular Inflammation2019-08-27, doi:10.1016/j.immuni.2019.05.021 Cell：服用抗生素期间接种疫苗，可能削弱疫苗效果 Cell[IF:36.216] ① 对于缺乏流感抗体的健康人，在服用抗生素破坏肠道菌群期间接种流感疫苗，会削弱疫苗引起的H1N1特异性IgG1和IgA应答；② 在有预存免疫的个体中，抗生素未影响疫苗的抗体反应；③ 抗生素增强了血液基因表达的炎症特征（对疫苗的应答与老人相似）和树突状细胞活化；④ 还改变了血液代谢组，次级胆汁酸的大幅减少可能导致了炎症相关的AP-1/NR4A信号和炎性体活化；⑤ 抗生素引起的关键肠道菌缺失，通过不同机制影响炎症信号和疫苗诱导的抗体反应。 【主编推荐语】在动物模型中，用抗生素减少肠道菌群，可对免疫功能产生影响，但人体中的相关研究还比较匮乏。Cell最新发表来自斯坦福大学医学院的研究，表明在健康人中，服用抗生素引起的肠道菌群变化，会削弱流感疫苗在人体中的免疫效果，并分析了其中的生物学机制，菌群扰动引起的次级胆汁酸减少和脂肪酸代谢物改变可能有主要作用。（@mildbreeze） Antibiotics-Driven Gut Microbiome Perturbation Alters Immunity to Vaccines in Humans2019-09-05, doi:10.1016/j.cell.2019.08.010 JAMA子刊：免疫检查点抑制剂治疗癌症前，慎用抗生素 JAMA Oncology[IF:22.416] ① 纳入196名肿瘤患者（大多数为非小细胞肺癌及黑色素瘤）进行一项前瞻性队列研究，分析广谱抗生素（ATB）治疗与患者的总生存期及对免疫检查点抑制剂（ICI）疗法的应答的关联；② 在进行ICI治疗之前（而非同时）的ATB治疗与更短的总生存期及更差的应答率相关；③ 在进行ICI治疗之前经历ATB治疗的非小细胞肺癌、黑色素瘤及其它肿瘤患者的总生存期均显著低于未在进行ICI治疗之前经历ATB治疗的患者。 【主编推荐语】JAMA Oncology上发表的一项前瞻性队列研究，在近200名接受了免疫检查点抑制剂（ICI）治疗的肿瘤患者中发现，在ICI治疗之前使用过广谱抗生素的患者，总生存期及对ICI的应答率均显著降低，而在ICI治疗过程中使用抗生素的患者的上述指标则不受影响。（@沈志勋） Association of Prior Antibiotic Treatment With Survival and Response to Immune Checkpoint Inhibitor Therapy in Patients With Cancer2019-09-12, doi:10.1001/jamaoncol.2019.2785 Cell子刊：饮食可调节肠道菌群对抗生素的易感性 Cell Metabolism[IF:22.415] ① 抗生素处理显著扰动小鼠肠道菌群的代谢基因表达；② 阿莫西林广泛削减了菌群成员的丰度，但多形拟杆菌等拟杆菌反而增多，与肠道内代谢环境的改变（葡萄糖浓度大幅降低）有关；③ 阿莫西林使多形拟杆菌中与多糖利用有关的基因表达上调、己糖利用基因下调；④ 在体外，葡萄糖可增强阿莫西林对多形拟杆菌的毒性，而多糖可增强其耐受性；⑤ 给小鼠食物中添加葡萄糖可减少肠道细菌数量，并改变菌群对阿莫西林的反应，使多形拟杆菌的扩增受到抑制。 【主编推荐语】抗生素对肠道菌群的扰动程度，在不同个体间存在差异。Cell Metabolism发表的一项最新研究表明，抗生素可改变肠道内的代谢环境和菌群的转录应答，代谢环境的改变反过来又影响细菌对抗生素的易感性，因而通过饮食干预来调控肠道代谢，或能用来减少抗生素治疗造成的肠道菌群紊乱。（@mildbreeze） Microbial Metabolism Modulates Antibiotic Susceptibility within the Murine Gut Microbiome2019-09-12, doi:10.1016/j.cmet.2019.08.020 Science子刊：共生菌群表达的超级抗原激活IgA应答 Science Translational Medicine[IF:17.161] ① 人体肠道菌群中的毛螺菌科成员（例如活泼瘤胃球菌）的表面可表达2种“超级抗原”蛋白——IbpA及IbpB；② IbpA及IbpB可在体外激活表达VH3可变区的人B细胞及表达VH5/6/7可变区的小鼠B细胞；③ 表达IbpA及IbpB的活泼瘤胃球菌可结合IgA的可变区，并可激活小鼠体内的IgA应答，使活泼瘤胃球菌在体内被IgA包被；④ 对公开数据库中424名健康成年人的宏基因组数据进行分析，发现活泼瘤胃球菌表达的超级抗原广泛存在，但在不同人群中分布不均。 【主编推荐语】IgA可包被一部分肠道共生菌群，在肠道稳态中发挥重要作用，但IgA的产生机制及其靶向的分子尚未明确。Science Translational Medicine上发表的一项最新研究发现，人体肠道共生菌群中的毛螺菌科成员可表达2种“超级抗原”，这类超级抗原可激活体内的IgA应答，并在人宏基因组中广泛存在。（@沈志勋） B cell superantigens in the human intestinal microbiota2019-08-28, doi:10.1126/scitranslmed.aau9356 Nature：剖腹产对新生儿肠道菌群的不良影响 Nature[IF:43.07] ① 纳入596名足月儿分析1679个粪便宏基因组，发现分娩方式是影响新生儿期（≤1月龄）肠道菌群组成的重要因素；② 顺产婴儿富集双歧杆菌、埃希氏菌、拟杆菌和副拟杆菌；③ 剖腹产婴儿有较多的肠球菌、肠杆菌和克雷伯菌等医院环境相关机会致病菌，母亲用抗生素和非母乳喂养对顺产婴儿也有相似影响但程度较轻；④ 菌群差异随时间减少，但剖腹产婴儿持续缺少母亲传递的拟杆菌；⑤ 婴儿携带的机会致病菌存在毒力因子和抗生素耐药性，可能增加感染风险。 【主编推荐语】婴儿出生后，会迅速定植来自母亲和环境中的微生物。此前对生命早期肠道菌群的研究大多受限于16S分析的分辨率和较小的样本量，且对新生儿期（≤1月龄）的研究不足。Nature上线的最新研究，发表了迄今为止最大规模的新生儿肠道菌群的宏基因组学研究。这项来自英国的研究发现，分娩方式是影响新生儿期肠道菌群组成的最主要因素，剖腹产使新生儿的菌群中富集医院环境相关的机会致病菌，且破坏了母婴间的拟杆菌传递，证实了剖腹产对早期肠道菌群的不良影响，但这些变化是否有长期健康影响还需进一步研究。（@mildbreeze） Stunted microbiota and opportunistic pathogen colonization in caesarean-section birth2019-09-18, doi:10.1038/s41586-019-1560-1 Nature Reviews：如何开展微生物组工程（重磅综述） Nature Reviews Microbiology[IF:34.648] ① 提出一种重复的设计-构建-检测-学习（DBTL）循环，以推进微生物组工程研究和技术发展；② 为了得到有特定功能的菌群，可用“自上而下”（施加生态选择来改造已存在的菌群）和“自下而上”（基于多个微生物的特性构建互作代谢模型来指导设计方案）两种方法设计菌群；③ 用自组装和合成等方法构建菌群；④ 用同位素示踪、质谱成像、生物正交化学、微流控等技术对菌群的代谢流、功能和多组学特征进行高通量检测；⑤ 在此过程中不断学习和改进。 【主编推荐语】通过微生物组工程方法来设计和构造具有特定功能的菌群，在医学、农业、能源和环境等方面有广泛的应用前景。Nature Reviews Microbiology近期发表的一篇重磅综述，提出了微生物组工程的设计-构建-检测-学习（DBTL）框架，探讨了每个步骤的思路、技术方法和挑战，对于菌群的转化应用研究很有参考意义。（@mildbreeze） Common principles and best practices for engineering microbiomes2019-09-23, doi:10.1038/s41579-019-0255-9 Nature子刊：宏基因组研究超强综述——从取样到分析 Nature Biotechnology[IF:31.864] ① 随着测序价格下降、配套软件的发表和更新，宏基因组广泛应用；② 本文概述了宏基因组学的工作流程，总结了实验设计的基本思路，以及常见问题和解决方法；③ 实验阶段从DNA提取、文库制备和测序各阶段进行详细描述和经验分享；④ 分析阶段介绍了拼接、分箱、有参定量、基因和代谢通路和下游分析的方法和原理，同时对主流软件的优缺点和适合范围进行讨论；⑤ 本文是入手宏基因组研究必读综述，内容深入浅出，适合本领域各层次同行学习。 【主编推荐语】此文是Nicola Segata领衔创作的宏基因组分析综述，是目前我所见到的指导宏基因组实验和分析最好的综述。Segata本人及其团队在宏基因组分析领域编写了最多的主流软件，如LEfSe、MetaPhlAn2、HUMAnN2（查看文章）和GraPhlAn等，而且还表发了众多顶级宏基因组研究文章，如《Cell：9428个人体宏基因组！探索全球人类微生物组中的广大未知》（查看文章）、《Nature子刊：跨越人群的大肠癌肠道菌群特征和诊断标志物》（查看文章）等。此文发表近2年，引用200+次，是CNS平均引用的2.5倍多，足以见此文的重要性。（@刘永鑫-中科院遗传发育所-宏基因组） Shotgun metagenomics, from sampling to analysis2017-07-12, doi:10.1038/nbt.3935 Nature子刊：血液代谢组可预测人肠道菌群多样性 Nature Biotechnology[IF:31.864] ① 分析399人的659种血浆代谢物，发现其中40种能解释Shannon指数差异的45%，可用来预测人肠道菌群α多样性，宿主-微生物的共代谢物是强预测因子；② 而77种血液临床化验和263种血液蛋白质不能预测肠道菌群α多样性；③ 在另一个540人的队列中验证了这些发现；④ 这40种代谢物中有13种是微生物来源，包括与心血管疾病、糖尿病和肾功能相关的TMAO、丙酸咪唑和硫酸对甲酚；⑤ 在极度肥胖个体中存在代谢扰动，宿主代谢物与α多样性的关联发生改变。 【主编推荐语】肠道菌群α多样性的降低与多种疾病相关，Nature Biotechnology发表的一项最新研究，在一个近400人的队列中分析了约1000种血液检测物（包括临床化验项目、蛋白质组和代谢组）与肠道菌群α多样性的关系，发现40种血液代谢物可预测肠道菌群的α多样性，且预测的多样性指数可反映与腹痛、便秘、腹泻和抗生素使用等宿主健康相关的菌群多样性变化。这些发现不仅揭示出肠道菌群组成与宿主代谢组之间密切的内部关联，也提示可以用血液检测来监控肠道菌群健康。（@mildbreeze） Blood metabolome predicts gut microbiome α-diversity in humans2019-09-02, doi:10.1038/s41587-019-0233-9 Nature子刊：5羟色胺调节产孢细菌的肠道定殖 Nature Microbiology[IF:14.3] ① 口服5羟色胺或5羟色胺转运蛋白缺陷可增加小鼠肠道中的5羟色胺水平，并增加肠道菌群中产孢细菌的相对丰度；② 鉴定出产孢细菌中的一个成员——Turicibacter sanguinis可摄取5羟色胺，5羟色胺可降低T. sanguinis的产孢因子及膜转运蛋白的表达；③ 上述效应均可被氟西汀（5羟色胺再摄取抑制剂）抑制，另外，氟西汀抑制了T. sanguinis在小鼠肠道中的定殖；④ T. sanguinis的定殖影响了小鼠肠道中包括脂质及胆固醇代谢在内的多个通路的表达。 【主编推荐语】肠道菌群调节肠道中的5羟色胺水平，但5羟色胺如何影响肠道菌群尚未明确。Nature Microbiology上发表的一项最新研究，发现肠道中的5羟色胺水平可影响肠道中的产孢细菌丰度，并可调节特定细菌在肠道中的定殖。（@沈志勋） Intestinal serotonin and fluoxetine exposure modulate bacterial colonization in the gut2019-09-02, doi:10.1038/s41564-019-0540-4 Nature子刊：人体肠道菌群研究再添重要资源 Nature Medicine[IF:30.641] ① BIO-ML是一个人肠道细菌生物库，可用于研究肠道菌群的动态变化和机制；② 包含7758个人肠道细菌分离株，3632个菌株有全基因组序列，覆盖大部分人肠道菌多样性；③ 还包括>80名个体的16S、宏基因组和代谢组的多个时间点纵向数据；④ 使用多天样本的平均值可提高组学方法数据的可靠性；⑤ 肠道菌群代谢物在个体内随时间的变化与氨基酸相关，粪便代谢组的个体间差异与胆汁酸谱相关；⑥ 个体内的细菌基因组变化可用于推断生态进化动态和选择压力。 【主编推荐语】肠道菌群研究的下个阶段，将在菌株水平分析肠道菌对宿主健康的作用机制。Nature Medicine发表的最新研究，介绍了一个大型的人肠道菌群资源库BIO-ML，不仅包含近8000个肠道菌分离株和3600多个菌株的基因组序列，还包括80多人的多组学纵向数据，为研究肠道菌群动态和机制再添有力资源。（@mildbreeze） A library of human gut bacterial isolates paired with longitudinal multiomics data enables mechanistic microbiome research2019-09-02, doi:10.1038/s41591-019-0559-3 同厂家不同批次的实验大鼠，可得出不同的代谢和菌群结论 Microbiome[IF:10.465] ① 本研究使用同一厂家不同装运批次的同种标准实验大鼠，探究实验性尿毒症对大鼠尿液代谢组和肠道菌群的影响，结果发现不同装运批次的影响高于尿毒症；② 对比患有尿毒症的两批次大鼠，多种尿液代谢物浓度显著不同，马尿酸在其中一批次中消失，肠道菌群多样性和种类也不同；③ 不同装运批次的同厂家同种实验动物可导致完全不同的代谢和菌群结果，并得到假阳性结论；④ 记录实验细节并合理使用统计方法可帮助评估动物实验结果的可推性。 【主编推荐语】啮齿动物是医学研究领域常见的实验动物。长久以来，人们认为只要控制好同种实验动物的育种和饲养条件，它们的代谢组就具有相似性，其实验具有重复性。但本实验的结果显示，装运批次对大鼠的尿液代谢成分和肠道菌群有显著影响，甚至高于尿毒症。基于不可避免的装运批次差异，原文作者建议详细记录动物购买和饲养等细节，并使用主成分分析法(PCA)，标清出所有变量，以便评估实验结果是否具有普遍性，是否是假阳性结果。这也许也是诸多动物实验结果无法迅速直接应用到人类疾病中的原因之一。（@潇洒小姐陈） Batch effect exerts a bigger influence on the rat urinary metabolome and gut microbiota than uraemia: a cautionary tale2019-09-02, doi:10.1186/s40168-019-0738-y Nature Reviews：一文读懂肠道气体（综述） Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology[IF:23.57] ① 人体肠道内的化学作用和菌群发酵可产生二氧化碳、氢气、甲烷、硫化氢和一氧化氮等气体，影响肠道生理和胃肠疾病患者的腹部症状；② 肠道气体分析可评估肠道菌群功能，也可作为潜在的疾病生物标志物；③ 相比其它检测技术，可吞咽的气体传感胶囊能直接测量气体浓度且微创，是最佳选择；④ 肠道气体主要受菌群和饮食的影响，调整饮食中的碳水化合物（包括膳食纤维）、蛋白质和脂肪，可调节肠道气体组成和体积，是防治相关胃肠疾病的有力方案。 【主编推荐语】肠道内可产生哪些气体？受什么因素影响？对肠道健康和疾病有什么作用？如何检测和分析肠道气体组成？Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology近期发表的综述文章，对肠道气体的方方面面进行了探讨，值得专业人士关注。（@mildbreeze） Intestinal gases: influence on gut disorders and the role of dietary manipulations2019-09-13, doi:10.1038/s41575-019-0193-z |
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