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今天是第2248期日报。
Nature：Akk菌如何调节免疫？锁定新的关键分子Nature[IF:69.504] ① 通过一系列生物化学和分子生物学方法，研究Akk菌中具有免疫调节功能的分子；② 发现Akk菌的细胞膜磷脂a15:0-i15:0 PE（一种含2个支链的二酰基磷脂酰乙醇胺）能诱导树突状细胞释放TNFα和IL-6；③ 构效分析表明，a15:0-i15:0 PE的免疫原性依赖其结构特征，并需要其与TLR2和TLR1结合形成TLR2-TLR1异二聚体；④ a15:0-i15:0 PE诱导细胞因子的能力逊于LPS等TLR2激动剂，且只诱导特定的促炎细胞因子；⑤ 低剂量的a15:0-i15:0 PE可重置树突状细胞的活化阈值，降低对后续免疫刺激（如LPS）的反应，这可能部分解释了Akk菌的免疫调节作用。 Akkermansia muciniphila phospholipid induces homeostatic immune responses 【主编评语】肠道菌群中的嗜黏蛋白阿克曼菌（Akk菌）可谓是一种“明星”肠菌，可发挥多种健康益处，包括调节宿主免疫，然而其分子机制仍待揭示。Nature最新发表了来自哈佛医学院Jon Clardy团队和Ramnik Xavier团队的合作研究，通过一系列体外实验，鉴定出Akk菌表达的一种具有免疫调节作用的磷脂分子，并揭示了其功能特征和机制。研究表明，该分子通过作用于非经典的TLR2-TLR1异二聚体来引起特定炎症细胞因子的释放，且在低剂量作用下能“钝化”免疫细胞的活化阈值。这为Akk菌的免疫调节作用提供了一种新的分子机制，将菌、效应分子、信号途径和生物学表型串联起来。这些发现仍需在体内模型中进行验证，但其采用的研究方法和思路对于挖掘其他肠道微生物的分子机制具有参考意义。（@mildbreeze） 帕金森病患病与否的同卵双胞胎，肠道菌群不存在较大差异Annals of Neurology[IF:11.274] ① 同卵双胞胎提供了遗传背景干扰较少的肠道菌群与帕金森疾病（PD）的关联研究；② 收集20对共计40名PD状态不同的同卵双胞胎个体粪便样本，进行宏基因组鸟枪法测序分析；③ 配对分析后发现，二者菌群仅在种水平存在微小差异，包括嗜果胶拟杆菌、假小链双歧杆菌、链状双歧杆菌，以及预测的初级胆汁酸生物合成途径；④ 未来仍需更多更深入的研究去了解肠道菌群与PD发病的因果关系。 Gut microbiota in monozygotic twins discordant for Parkinson's disease 【主编评语】这是发表在Annals of Neurology上的一份工作，作者对20对患帕金森病和健康的同卵双胞胎粪便样品进行宏基因组测序，在这项研究中，帕金森患病与否的同卵双胞胎个体菌群仅出现微小差异，且暂无阐明的疾病发病因果机制。这项研究可能说明，菌群在解释帕金森疾病发病中的比重并非人们之前认为的这么大，或者菌群对帕金森疾病发病的影响并非数量依赖的。当然，这项研究本身也存在一定局限性，比如样本的标准导致人群样本量并不大，同时采样的粪便菌群可能与肠道内粘膜菌群存在差异等，未来仍需更多更深入的研究来解释菌群与帕金森疾病的因果关系。（@Johnson） 华中科技大学：肠道菌群失衡如何影响神经发育和行为Gut Microbes[IF:9.434] ① 生命早期（出生28天内）使用抗生素破坏肠道菌群可引起焦虑并损害空间记忆能力，并影响突触可塑性和成年后的神经发育。② 肠道菌群失衡影响海马体中神经发育相关基因表达；③ 移植健康小鼠的粪菌后可恢复抗生素处理小鼠的行为缺陷；④ 肠道菌群失衡引起参与脂质、苯类、氨基酸、糖、有机酸等代谢的血清代谢物的广泛变化；⑤ 肠道菌群代谢产物4-甲基苯酚可损害突触可塑性及社会行为；⑥ 特定肠道菌属可能参与行为调节，并与血清代谢物呈显著相关性。 Gut dysbiosis impairs hippocampal plasticity and behaviors by remodeling serum metabolome 【主编评语】越来越多的证据表明，肠道菌群作为肠-脑轴的关键介质，在人类健康中发挥着重要作用。肠道微生物谱的改变与精神疾病（如自闭症、抑郁症和精神分裂症）的易感性增加有关。然而，这种联系背后的细胞和分子机制仍然未知。来自华中科技大学的鲁友明教授团队发表在Gut Microbes上的一项小鼠研究发现，肠道菌群的改变通过减少成年神经发生和突触传递的长时程增强以及改变海马体中的基因表达谱来诱导行为障碍，而血清代谢物的变化介导了肠道微生态失调对海马可塑性和行为结果的影响。其中，肠道菌群代谢产物4-甲基苯酚发挥了关键作用。该研究强调了肠道菌群及其代谢物在早期大脑发育和行为中的重要作用，并强调了微生物组介导的治疗神经发育障碍的潜在疗法。（@EADGBE） 段丽萍+刘双江团队：候选精神益生菌或通过SCFAs缓解神经炎症Molecular Nutrition and Food Research[IF:6.575] ① 对有异常行为和生理功能的无菌（GF）大鼠灌胃Roseburia hominis（R.h.），评估其疗效；② R.h.可抑制GF大鼠小胶质细胞激活、降低脑内炎症水平和内脏超敏反应、增加蔗糖偏好性、减少抑郁样行为；③ 质谱分析发现R.h.显著提高血清中丙酸盐和丁酸盐水平；④ 丙酸盐和丁酸盐抑制小胶质细胞中HDAC1（组蛋白去乙酰酶 1）的表达并增加Ac-H3K9（乙酰化组蛋白H3赖氨酸9）水平；⑤ R.h.通过产生短链脂肪酸抑制组蛋白去乙酰化酶来缓解神经炎症。 Roseburia hominis Alleviates Neuroinflammation via Short-Chain Fatty Acids through Histone Deacetylase Inhibition 【主编评语】这是发表在Molecular Nutrition and Food Research上的一份工作，由北京大学段丽萍、中科院微生物所刘双江及其团队完成。他们通过候选精神益生菌Roseburia hominis（R.h.，人罗斯拜瑞氏菌）对常出现异常行为和生理功能的无菌（GF）大鼠进行治疗，研究发现R.h.可通过产生短链脂肪酸（丙酸和丁酸）抑制组蛋白去乙酰化酶来缓解神经炎症。该工作为神经炎症的治疗鉴定出一个候选精神益生菌。（@Johnson） 国内团队：铁皮石斛或恢复昼夜节律失调造成的认知损伤International Journal of Biological Macromolecules[IF:8.025] ① 在昼夜节律紊乱的小鼠中，铁皮石斛多糖（DOP）重塑干扰的肠道菌群，上调阿克曼氏菌属和另枝菌属的丰度，下调梭菌属的丰度；② DOP恢复组织病理学变化，减少促炎细胞的渗透并强化黏膜完整性；③ 机制上，DOP改善肠道屏障的功能障碍，上调紧密连接蛋白表达，从而改善脂多糖入侵血液和大脑；④ 这些改变抑制NF-κB的激活和神经炎症，减弱海马体神经元损害和β淀粉样蛋白堆积；⑤ DOP可逆转与关键菌群密切相关的代谢物水平，改善认知功能。 Dendrobium officinale polysaccharide attenuates cognitive impairment in circadian rhythm disruption mice model by modulating gut microbiota 【主编评语】这是发表在International Journal of Biological Macromolecules上的一份工作，作者从铁皮石斛多糖可以改善阿尔兹海默症出发，迁移到对昼夜节律失调造成的认识损伤治疗中。本研究发现铁皮石斛多糖通过调节菌群及其代谢物、修复肠屏障、抑制神经炎症等途径来改善认知行为，为传统中药的临床应用提供更深入的理论基础。（@Johnson） 菊粉型果聚糖对双歧杆菌丰度和肠道功能的影响Critical Reviews in Food Science and Nutrition[IF:11.208] ① 50项研究（2495名受试者）的结果表明，每日补充3-20g的ITF可显著增加双歧杆菌的丰度，在健康人（而非胃肠道疾病患者）中的作用显著；② 14项研究（666名受试者）的结果表明，补充ITF可显著增加排便频率，在健康成人（而非健康儿童或胃肠道疾病患者）中的作用显著；③ 13项研究（792名受试者）的结果表明，补充ITF对粪便硬度无显著影响，仅可使健康儿童的粪便变软；④ 26项研究报道了不良事件，包括ITF导致的胀气和腹部不适的增加。 Effect of chicory-derived inulin-type fructans on abundance of Bifidobacterium and on bowel function: a systematic review with meta-analyses 【主编评语】Critical Reviews in Food Science and Nutrition上发表的一项荟萃分析结果，总结了50项研究（共涉及2525名受试者）的数据，菊苣来源的菊粉型果聚糖（ITF）可增加健康人的双歧杆菌丰度，增加健康成人的排便频率，降低健康儿童的粪便硬度。（@aluba） Cell子刊：肠道菌群可利用的碳水化合物的协同作用可改善宿主代谢功能Cell Reports[IF:9.995] ① 一种肠道菌群可利用的碳水化合物（MAC）L-阿拉伯糖，在另一种MAC蔗糖存在的情况下可抑制高脂饮食诱导的小鼠肥胖；② L-阿拉伯糖的抗肥胖作用依赖于肠道菌群；③ L-阿拉伯糖的抗肥胖作用在短链脂肪酸（SCFA）受体GPR43/GPR41敲除小鼠中被消除；④ L-阿拉伯糖增加乙酸和丙酸产生菌的丰度（如拟杆菌）以及乙酸和丙酸含量，而蔗糖进一步促进该过程发生；⑤ L-阿拉伯糖和蔗糖分别激活拟杆菌属的糖酵解和戊糖磷酸途径协同促进乙酸产生。 Cooperative action of gut-microbiota-accessible carbohydrates improves host metabolic function 【主编评语】Cell Reports近期发表的文章，发现两种不同的肠道菌群可利用的碳水化合物（MAC）——L-阿拉伯糖和蔗糖协同作用，依赖于肠道菌群来调节短链脂肪酸的产生和宿主的代谢功能。同时，还证明L-阿拉伯糖和蔗糖分别激活拟杆菌属的糖酵解和戊糖磷酸途径协同促进乙酸产生。（@章台柳） 国内团队Cell子刊：具核梭杆菌上调lncRNA EVADR，促进结直肠癌转移Cell Reports[IF:9.995] ① 具核梭杆菌在转移的结直肠癌（CRC）中富集，其感染增加CRC的EMT（上皮间质转化）的迁移和侵袭过程以促进CRC转移；② EVADR在具核梭杆菌感染的原发性伴转移CRC中表达上调，且可被具核梭杆菌感染所诱导表达；③ 具核梭杆菌上调EVADR表达促进EMT相关分子如Snail、Slug和Zeb1的翻译效率；④ EVADR和EMT相关分子的mRNA能与YBX1互作，介导YBX1在多核糖体上的招募，促进EMT和CRC转移；⑤ 具核梭杆菌通过EVADR-YBX1轴促进EMT相关分子翻译和CRC的转移。 Long non-coding RNA EVADR induced by Fusobacterium nucleatum infection promotes colorectal cancer metastasis 【主编评语】具核梭杆菌和lncRNA EVADR都与结直肠癌（CRC）具有相关性，且lncRNA EVADR促进CRC转移。陆军军医大学的毛旭虎、重庆医科大学的Bin Tang 和曾冬竹与团队合作在Cell Reports上发表文章，发现具核梭杆菌通过上调lncRNA EVADR促进CRC的转移。机制上，EVADR与YBX1互作，增加EMT相关因子的翻译。这提示我们EVADR和具核梭杆菌或可作为治疗转移性CRC的靶点。（@章台柳） 中国海洋大学：DNA或可作为唯一氮源支持细菌生长Frontiers in Microbiology[IF:6.064] ① 大肠杆菌可以在DNA为唯一营养素或唯一氮源的M9培养基中正常生长；② DNA作为唯一氮源被大肠杆菌的利用率优于细菌最佳氮源谷氨酸；③ 大肠杆菌可直接摄入长DNA分子而非胞外降解为短片段后摄入；④ 大肠杆菌可摄入dsDNA长片段在周质空间消化，也可直接利用脱氧核糖核苷酸和脱氧核糖核苷单体以及DNA短片段；⑤ 厌氧革兰氏阳性菌双歧杆菌也存在这种DNA摄入策略。 Escherichia coli Can Eat DNA as an Excellent Nitrogen Source to Grow Quickly 【主编评语】这是发表在Frontiers in Microbiology上的一份工作，由中国海洋大学梁兴国、安然及其团队完成。他们在最小培养基M9中观察到DNA可作为唯一营养素或唯一氮源支持大肠杆菌生长，且在无机铵离子存在的情况下，添加DNA可促进其生长，这种促进生长表型在富营养培养基中也存在。相较细菌最佳氮源氨基酸（以谷氨酸为例），DNA表现出更好的促生长表型，且与谷氨酸存在协同促进关系。大肠杆菌可直接摄入长DNA分子，随后进入周质空间消化，也可利用小分子单体及短片段。这种以DNA为营养素的表型在厌氧革兰氏阳性细菌双歧杆菌中也存在。（@Johnson） 感谢本期日报的创作者：mildbreeze，倒霉到幸运，EADGBE，郝亚男，阿当，赵静，任正楠，MD，Johnson |
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