肠道菌群硕果累累，盘点2021年5大进展
2022 年 1 月 3 日
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编者按
今天是 2022 年的第一天，在过去的 2021 年里，微生物组领域继续蓬勃发展。根据 Pubmed 的数据，2021 年发表了 11000 多篇与肠道菌群相关的文章。
今天，我们共同回顾 2021 年，特别编译 gut microbiota for health 组织发布的 2021 年肠道菌群领域的 5 大重要进展。希望本文能够为相关的产业人士和诸位读者带来一些启发和帮助。
2021年
肠道菌群研究硕果累累
回顾过去一年，我们可以肯定地说，2021 年是肠道菌群研究硕果累累的一年。在新年的第一天，我们将盘点 2021 年肠道菌群研究的进展，共同回顾肠道菌群在维持健康、管理肠道以及免疫相关疾病方面取得的成果。同时，本文中我们还将探讨益生菌、益生元、后生元在临床实践上的治疗潜力。
尽管过去一年我们仍在继续面对新冠疫情，但这并不妨碍肠道菌群研究成果的不断涌现。该领域的最新研究主要集中于：1）更深入地理解了靶向肠道菌群的膳食如何改善免疫状态；2）靶向真菌和噬菌体的疗法在治疗胃肠道疾病方面的潜能；3）可作为下一代益生菌的新候选菌株；4）后生元的新定义；5）临床试验证明了活体生物药在减少艰难梭菌感染复发方面的有效性和安全性。
下面就让我们一起回顾 2021 年的这些重大进展吧。
COVID-19 大流行促使人们对饮食所发挥的增强免疫的作用越来越感兴趣，但很少有饮食干预研究关注干预所引起的免疫标志物的变化。
2021 年一项由斯坦福大学领导发表在 Cell 杂志上的前瞻性多组学研究显示，富含发酵食品或植物性纤维的饮食可能会影响健康成年人的免疫状态和肠道菌群的功能。
该研究表明，每天摄入六份发酵食品，例如酸奶、酸菜、开菲尔、康普茶、韩国泡菜，会增加肠道微生物组多样性，并改变菌群结构，降低炎症标志物水平。另外，将纤维摄入量从 22g/天提高到 45g/天，会上调糖降解酶的表达，降低炎症，而且在研究启动时拥有更高微生物多样性的受试者，在增加纤维摄入量后，炎症会发生更明显的降低。
尽管这项为期 10 周的研究结果揭示了富含纤维或发酵食品的膳食如何影响肠道健康和炎症，但研究结束时受试者并未报道自己有感受到不同之处。因此，后续还需要更多干预性研究来发掘研究结果与具体健康结果间的关联。
随着我们对食品中的非致病性微生物如何通过影响肠道菌群来影响健康的理解日益深入，许多科学家认为，除了宏量营养素、维生素和微量元素，为安全的活性微生物设定推荐膳食供给量（RDA）也是一个不错的主意。
尽管肠道菌群以细菌为主，但也存在其它微生物比如真菌和噬菌体。科学家们刚刚开始研究这些被忽视的微生物——真菌组，在炎症性肠病（IBD）等消化道疾病中的作用。
2021 年一篇发表于 Science 杂志上的新研究表明，食源性汉逊德巴利酵母（Debaryomyces hansenii）在克罗恩病患者的炎症组织中富集，并可以通过促使保护性巨噬细胞表达趋化因子 CCL5，来阻止小鼠伤口愈合。而在 IBD 患者中伤口愈合非常重要。
此外，2021 年发表于 Nature Microbiology 的另一篇杂志解释了肠道菌群影响宿主免疫的另一种机制。该研究发现，克罗恩病患者中靶向白色念珠菌粘附素和分泌的毒力因子的抗真菌 sIgA 反应失调。
2021 年的新研究结果表明，减少促炎性食物和恢复微生物多样性的特定饮食有助于缓解 IBD，这提示我们要进一步研究针对 IBD 患者的精准营养。
靶向肠道菌群治疗 IBD 的一项重大转化进展是，发表在 Nature Medicine 杂志上的一项研究表明，在小鼠模型中，工程酿酒酵母可调节肠道中致病性代谢物的水平，从而保护结肠炎。
除了肠道真菌外，近期研究也揭示了肠道噬菌体在治疗炎症性肠病和慢性肝病方面的潜能，这些疾病患者展示出独特的噬菌体组成。尽管如此，使用噬菌体编辑肠道菌群仍存重大挑战，其中包括噬菌体与人类免疫细胞相互作用相关的安全问题，以及限制其治疗效用的窄宿主谱。
目前，调节肠道菌群的主要策略包括饮食、益生元和微生物移植（包括粪菌移植 FMT，以及补充单一或特定混合益生菌菌株）。在 2021 年，我们发现，将某些改变肠道微生物的策略联用可能比单独使用的效果更好，如在 FMT 后补充低发酵纤维，以改善重度肥胖个体的胰岛素敏感性。
说到益生菌，目前研究者们正在探究乳酸菌和双歧杆菌之外的新物种。一项发表于 Lancet Gastroenterol & Hepatology 杂志的双盲、随机对照的试验显示，用凝结芽孢杆菌 MY01 和枯草芽孢杆菌 MY02 与麦芽糊精益生元联合治疗 8 周，可以抑制血液中的 Th17 信号来减轻功能性消化不良的症状，并且会增加粪便中的栖粪杆菌属丰度，减少小肠细菌过度生长。
至于肥胖，Gut 杂志上发表的一项研究发现，Dysosmobacter welbionis 具备改善肥胖的潜能，而且该微生物在人类肠道中普遍存在。
长双歧杆菌 APC1472 是另一种前景光明的益生菌，显示出抵抗肥胖和血糖升高的潜能。
虽然后生元对于科研文献来说并不新鲜，但它们代表了本领域一个的新概念，因此需要科学共识来明确这一类物质的定义。
在国际益生菌和益生元科学协会（ISAPP）的主持下，专家小组在 2021 发表了关于后生元的共识，将其定义为“对宿主健康有益的无生命的微生物和/或其成分的制剂”。后生元的潜在临床效果包括预防常见的呼吸道和胃肠道感染，减轻肠易激综合征的症状和消除压力的负面影响。
艰难梭菌感染（CDI）仍然是最常见的医疗保健相关感染和院内腹泻，该疾病的发病率和死亡率均很高。在科学家们积极鉴定预测艰难梭菌感染不良预后的临床、免疫学和微生物学因子的同时，微生物组疗法的使用也取得了重大进展。
艰难梭菌是少数几种有可靠科学证据支持可以利用粪菌移植治疗的疾病之一。在这个领域，2021 年报道的新临床数据表明，通过灌肠给药的多菌株制剂（Ferring Pharmaceuticals 的 RBX2660）和纯化的厚壁菌孢子（Seres Therapeutics 公司的 SER-109）都可以降低复发性艰难梭菌感染的风险，并且具有良好的安全性。
此前有报道称，数名 CDI 患者在 FMT 后发生全身感染并出现耐药细菌感染。因此，在当前 COVID-19 的背景下，考虑到可能会发生 SARS-CoV-2 感染，研究人员及监管机构建议对捐赠者进行 SARS-CoV-2 的筛查。在 2019 冠状病毒病大流行期间，Gut 杂志上也发布了一份关于 FMT 的指导文件。
交流在微生物组研究中的重要性
最后一个要点是，随着微生物组研究不断取得新进展，人们越来越意识到将重要发现正确地传达给普通大众，并避免过度炒作和误解也非常重要。
在肠道微生物组领域，名词很重要。例如，微生物组研究中存在一个十分不精准的概念叫做“菌群失调（dysbiosis）”，这意味着肠道微生物的异常，但并不总是有害。此外，科学家们也还不确定健康或者正常的微生物组到底意味着什么。因此，使用如“改变”、“变化”、“不同”等词或许比“菌群失调”更加贴切。
密切相关的术语“纤维”、“菌群可利用的碳水化合物”、“益生元”又创造了另一个容易产生误解的地方。纤维是一个广泛的总称，包括菌群可利用的碳水化合物（MACs）和益生元。虽然益生元和 MACs 都可被肠道菌群利用，但并非所有的 MACs 都被认为是益生元，益生元是一类肠道微生物选择性使用的底物，并且有科学证据支持其对健康的益处。
对 2021 年的盘点到此结束啦。希望在新的一年里，肠道菌群以及微生物组领域能够继续高歌猛进！
参考文献：
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1.Rachul C, Marcon AR, Collins B, et al. COVID-19 and ‘immune boosting’ on the internet: a content analysis of Google search results. BMJ Open. 2020; 10(10):e040989. doi: 10.1136/bmjopen-2020-040989.
2.Wastyk HC, Fragiadakis GK, Perelman D, et al. Gut-microbiota-targeted diets modulate human immune status. Cell. 2021; 184(16):4137-4153. doi: 10.1016/j.cell.2021.06.019.
3.Jain U, Ver Heul AM, Xiong S, et al. Debaryomyces is enriched in Crohn’s disease intestinal tissue and impairs healing in mice. Science. 2021; 371(6534):1154-1159. doi: 10.1126/science.abd0919.
4.Doron I, Mesko M, Li XV, et al. Mycobiota-induced IgA antibodies regulate fungal commensalism in the gut and are dysregulated in Crohn’s disease. Nat Microbiol. 2021; 6(12):1493-1504. doi: 10.1038/s41564-021-00983-z.
5.Sasson AN, Ingram RJM, Zhang Z, et al. The role of precision nutrition in the modulation of microbial composition and function in people with inflammatory bowel disease. Lancet Gastroenterol Hepatol. 2021; 6(9):754-769. doi: 10.1016/S2468-1253(21)00097-2.
6.Scott BM, Gutiérrez-Vázquez C, Sanmarco LM, et al. Self-tunable engineered yeast probiotics for the treatment of inflammatory bowel disease. Nat Med. 2021; 27(7):1212-1222. doi: 10.1038/s41591-021-01390-x.
7.Iliev ID. Mycobiota-host immune interactions in IBD: coming out of the shadows. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2021. doi: 10.1038/s41575-021-00541-2.
8.Duan Y, Young R, Schnabl B. Bacteriophages and their potential for treatment of gastrointestinal diseases. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2021. doi: 10.1038/s41575-021-00536-z.
9.Mocanu V, Zhang Z, Deehan EC, et al. Fecal microbial transplantation and fiber supplementation in patients with severe obesity and metabolic syndrome: a randomized double-blind, placebo-controlled phase 2 trial. Nat Med. 2021; 27(7):1272-1279. doi: 10.1038/s41591-021-01399-2.
10.Wauters L, Slaets H, De Paepe K, et al. Efficacy and safety of spore-forming probiotics in the treatment of functional dyspepsia: a pilot randomised, double-blind, placebo-controlled trial. Lancet Gastroenterol Hepatol. 2021; 6(10):784-792. doi: 10.1016/S2468-1253(21)00226-0.
11.Le Roy T, Moens de Hase E, Van Hul M, et al. Dysosmobacter welbionis is a newly isolated human commensal bacterium preventing diet-induced obesity and metabolic disorders in mice. Gut. 2021. doi: 10.1136/gutjnl-2020-323778.
12.Schellekens H, Torres-Fuentes C, van de Wouw M, et al. Bifidobacterium longum counters the effects of obesity: partial successful translation from rodent to human. EBioMedicine. 2020; 103176. doi: 10.1016/j.ebiom.2020.103176.
13.Salminen S, Collado MC, Endo A, et al. The International Scientific Association of Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of postbiotics. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2021. doi: 10.1038/s41575-021-00440-6.
14.Zhang F, Luo W, Shi Y, et al. Should we standardize the 1,700-year-old fecal microbiota transplantation? Am J Gastroenterol. 2012; 107(11):1755. doi: 10.1038/ajg.2012.251.
15.Ferring and Rebiotix present landmark phase 3 data demonstrating superior efficacy of investigational RBX2660 versus placebo to reduce recurrence of C. difficile infection. Ferring pharmaceuticals, 2021. Available: https://www.ferring.com/ferring-and-rebiotix-present-landmark-phase-3-data-demonstrating-superior-efficacy-of-investigational-rbx2660-versus-placebo-to-reduce-recurrence-of-c-difficile-infection/
16.Seres Therapeutics presents late-breaking phase 3 data on investigational microbiome therapeutic SER-109 in recurrent C. difficile infection at American College of Gastroenterology 2021 Annual Scientific Meeting. Business Wire, 2021. Available: https://www.businesswire.com/news/home/20211026005194/en/Seres-Therapeutics-Presents-Late-Breaking-Phase-3-Data-on-Investigational-Microbiome-Therapeutic-SER-109-in-Recurrent-C.-Difficile-Infection-at-American-College-of-Gastroenterology-2021-Annual-Scientific-Meeting
17.Ianiro G, Mullish BH, Kelly CR, et al. Reorganisation of faecal microbiota transplant services during the COVID-19 pandemic. Gut. 2020; 69(9):1555-1563. doi: 10.1136/gutjnl-2020-321829.
18.Prados-Bo A, Casino G. Microbiome research in general and business newspapers: How many microbiome articles are published and which study designs make the news the most? PLOS ONE. 2021; 16(4):e0249835.
19.Shanahan F, Hill C. Language, numeracy and logic in microbiome science. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2019; 16(7):387-388. doi: 10.1038/s41575-019-0163-5.
原文链接：
https://www.gutmicrobiotaforhealth.com/gut-microbiome-research-in-2021-a-look-back-at-the-findings-from-the-last-12-months/
作者｜Andreu Prados
编译｜Johnson
审校｜617
编辑｜咲
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