必看 | 7月微生物领域重磅研究在哪里？神经系统疾病、儿童营养不良、脂肪代谢、Akk菌、炎症性肠病、先兆子痫、癌症、流感

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Nature：肠道感染可引发小鼠帕金森病

研究名称：Intestinal infection triggers Parkinson's disease-like symptoms in Pink1−/− mice (N&V)

期刊：Nature

发表时间：2019年7月17日

IF：43.07

DOI: 10.1038/s41586-019-1405-y

帕金森病是由大脑中“多巴胺能神经元”的逐渐死亡引起的。这类神经元的死因目前并不清楚。

有假说认为，神经元的死亡是由内毒素的积累导致的，但这并不能解释为什么部分患者在神经损伤出现之前，就已经出现了帕金森症状。

7月17日，一支蒙特利尔的联合科学研究团队于《Nature》发文称，他们发现：在缺乏PINK1的小鼠模型中，用细菌（C. rodentium）引发肠道轻微感染，可导致小鼠后期出现类似帕金森的症状。

图1:C. rodentium感染诱导抗OGDH的T细胞浸润中枢神经系统

作者之一、免疫学家Diana Matheoud指出，正常小鼠拥有对肠道感染的正确免疫反应；

但对于缺乏PINK1的小鼠，免疫系统会过度反应，并引发“自动免疫”，导致免疫系统攻击体内健康细胞。他们在受感染的突变小鼠大脑中，发现了自反应毒性T淋巴细胞，它能够攻击培养皿中的健康神经元。

这项研究表明，免疫细胞参与了多巴胺能神经元的“谋杀”。

第一作者Tyler Cannon据此认为，某些形式的帕金森是一种自身免疫性疾病。在患者还未觉察到症状的前几年，它也许就已在肠道中出现了。

图2:C. rodentium导致缺乏PINK1小鼠出现运动障碍和多巴胺能轴突静脉曲张

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02

Science：新临床证据表明，修复肠道菌群治疗儿童营养不良疗效优于标准疗法

研究名称：Effects of microbiota-directed foods in gnotobiotic animals and undernourished children

期刊：Science

发表时间：2019年7月12日

IF：41.037

DOI: 10.1126/science.aau4732 

儿童的健康成长与他们出生后肠道群落的健康发展有着不可分割的联系。而儿童营养不良影响了全球超过1.5亿孩子。

目前，一项在孟加拉国进行的初步临床试验结果显示，在针对儿童营养不良的治疗中，一种专为修复营养不良儿童肠道微生物群而设计的新型治疗食品，疗效优于标准疗法。这一结果发表在2019年7月12日的《Science》上。

该临床试验由国际腹泻病研究中心营养和临床服务主任Tahmeed Ahmed博士牵头，包括63名年龄在12-18个月，已被被诊断为中度急性营养不良的孟加拉儿童。研究中，他们被随机分为了四组，分别接受了三种不同的、可改善肠道菌群的治疗食品，以及标准的治疗食品。

图3:将临床前的灵知动物模型与人类研究相结合，以了解肠道微生物群发育紊乱对儿童营养不良的影响，并确定这几种可改善儿童营养不良患儿肠道菌群的治疗食品

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在短短一个月内，其中一种治疗食品就展现了惊人的疗效。包括与骨骼生长、大脑发育、免疫功能和各种组织代谢密切相关的蛋白等多数指标，都明显的开始向健康状态转变。

通过检测1300种血液蛋白，包括那些与指导骨骼生长、大脑发育、免疫功能和各种组织代谢密切相关的蛋白，发现与其他三组儿童相比，这种食物原型已经产生了明显的健康状态转变。到研究结束时，三个治疗组的儿童的肠道菌群都已经实现了“重组”，拥有了和该地区同龄、健康儿童相似的肠道菌群。

该研究也是第一次证明了，通过特定的治疗性食品，调整与健康发育相关的肠道微生物的生长和丰度，就能在肠道外为健康带来诸多有益影响，而这些影响可能涉及到新陈代谢的关键介质，以及骨骼、大脑和免疫系统发育的关键介质，也是营养不良传统疗法中很难针对性进行修复的部分。

据悉，目前孟加拉国的两个试验点正在进行一项更长期、更大规模的临床试验，看看这种改善微生物群为导向的补充食品，是否能带来持续的好处。“如果这些影响是长期存在的，或许将预示着预防医学的一个新维度——从微生物群的发展开始”。

03

Science：两种细菌可影响脂肪吸收，或将影响代谢性疾病的治疗

研究名称：T cell–mediated regulation of the microbiota protects against obesity

期刊：Science

发表时间：2019年7月26日

IF：41.037

DOI:10.1126/science.aat9351

2019年7月，顶级科学期刊《Science》上刊登了一则来自犹他大学医学院的研究成果，敲除了Myd88基因的小鼠，变得“和pancake（烤饼）一样胖”。

Myd88是免疫反应的核心基因，没有Myd88的小鼠处于免疫受损的状态。通过多个实验，Petersen团队确定了这一现象的“幕后黑手”：肠道菌群。

在Myd88基因敲除小鼠中，梭状芽胞杆菌（Clostridia）的定植和功能丧失，脱硫弧菌（Desulfovibrio）过度生长。这两类细菌的此消彼长，将影响小鼠的脂肪吸收能力。

随后的实验显示，补充梭菌，可以让无菌小鼠变瘦，而补充脱硫弧菌则完全相反。

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这一发现揭示了，肠道菌群的免疫控制缺陷是如何引起代谢性疾病的。它可能对肥胖和2型糖尿病患者有重要意义——因为科学家们也曾在他们的肠道菌群中，观察到与小鼠相同的情况。

04

Akk菌再创神话：《Nature》刊文，或可减缓“渐冻症”发展

研究名称：Potential roles of gut microbiome & metabolites in modulation of murine ALS

期刊：Nature

发表时间：2019年7月

IF：38.887

DOI:10.1038/s41586-019-1443-5

肌萎缩侧索硬化症（ALS）——它还有另一个大家更熟悉的名字“渐冻症”，是五种运动神经元疾病之一。这种疾病并不一定会如阿尔茨海默氏症一样影响患者高级神经活动；相反，晚期疾病病人可一直保持清晰的思维、保留发病前的记忆、人格和智力。

图4:著名物理学家斯蒂芬·霍金就是一名肌萎缩侧索硬化症患者

2019年7月，魏茨曼科学研究所的研究人员在小鼠身上发现，肠道微生物群也可能会影响肌萎缩侧索硬化症（ALS）发展——在ALS小鼠接受了Akkermansia muciniphila或已知由这些微生物分泌的代谢物（如烟酰胺）后，其病情发展得到了减缓。初步结果表明，这种调节功能也适用于ALS患者。

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Cell：吃了自闭男孩的肠道菌后，小鼠也得了自闭症

研究名称：Human Gut Microbiota from Autism Spectrum Disorder Promote Behavioral Symptoms in Mice

期刊：Cell

发表时间：2019年

IF：36.216

DOI: 10.1016/j.cell.2019.05.004

2019年，来自加州理工学院的研究团队在《Cell》刊文：来自ASD（孤独症谱系障碍）患者的肠道细菌，可导致无菌小鼠出现类ASD样行为（较少社交、较少发声、表现出重复刻板行为）。而且，ASD微生物群引起的行为变化在雄性中更明显。

值得注意的是，当研究人员使用5AV（5-aminovaleric acid，5-氨基戊酸）或牛磺酸治疗小鼠后，小鼠表现出了自闭症症状的减轻。脑部检查显示，神经易激惹性也降低了（尤其在使用5AV后）。

这项研究，为肠道菌群在ASD相关神经变化中的作用提供了线索。这表明，细菌代谢物或益生菌也有望在将来助力ASD的治疗。

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Nature Reviews重磅：一文读懂肠道菌在炎症性肠病发病、治疗、预防和管理中的作用

研究名称：Microbial genes and pathways in inflammatory bowel disease

期刊：Nat Rev Microbiol

发表时间：2019年7月

IF：34.648

DOI: 10.1038/s41579-019-0213-6

近日，顶级学术期刊《Nature Reviews Microbiology》再发雄文。

全面回顾了肠道微生物在炎症性肠病（inflammatory bowel disease,IBD）中的作用，总结了包括细菌、真菌和病毒在内的微生物与IBD发病机制相关的研究成果，揭示了健康人群与IBD患者在微生物菌群及相关代谢物上的特点和差异，提供了迄今为止有关道微生物与炎症性肠病最全面、最完整的见解；同时，该综述还在现有研究的基础上，比较了4类基于微生物组的炎症性肠病治疗方法，为未来将研究成功转化到临床，提供了详尽的参考。

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07

Nature子刊揭示FMT延长早衰症小鼠寿命

研究名称：Healthspan and lifespan extension by fecal microbiota transplantation into progressed mice

期刊：nature medicine

发表时间：2019年7月

IF：30.641

DOI:10.1038/s41591-019-0504-5

2019年7月，《nature medicine》公布了一项来自西班牙奥维耶多大学的研究团队的发现，口服或通过粪菌移植Akk菌可延长早衰症患者寿命。

早衰症（Hutchinson–Gilford progeria syndrome，HGPS）是一种罕见且致命的遗传病。得了早衰症的人，通常会过早衰老，有严重骨溶解、骨质疏松症、全身脂肪萎缩。目前病因不明，也尚无治疗方法。

该研究主要发现包括：

1. 早衰症小鼠模型及早衰症患者中，均发现了肠道菌群失调的情况。包括：Proteobacteria和Cyanobacteria丰度增加；Verrucomicrobia丰度降低。

2. 把野生小鼠的粪便微生物群移植给早衰小鼠，早衰小鼠的各项指标变得更加健康，且平均寿命增加13.5%（从141天到160天）。

3. 不进行FMT，仅口服Akk菌，早衰小鼠同样出现了寿命的延长。

研究人员猜测，是因为Akk菌有助于小鼠体内次级胆汁酸的恢复。

图5:FMT对早衰症和WT小鼠的影响

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Nature Medicine：「肠道微生物+胆汁酸+白介素22」协同治疗，可显著改善多卵巢综合症

研究名称：Gut microbiota–bile acid–interleukin-22 axis orchestrates polycystic ovary syndrome

期刊：Nature Medicine

发表时间：2019年7月

IF：30.641

DOI:10.1038/s41591-019-0509-0

2019年7月22日，《Nature Medicine》刊登了一篇来自北大三院乔杰团队的研究成果，阐述了肠道菌群是如何影响多囊卵巢综合征（PCOS）的发生和调控的，同时，该研究也指出改变「肠道微生物区系+改变胆汁酸代谢和/或提高IL-22水平」的协同治疗方案对多囊卵巢综合征的治疗有一定价值。

多囊卵巢综合征的主要特征包括：雄激素过多、排卵功能障碍和多囊卵巢，并且通常伴有胰岛素抵抗。尤其是排卵功能障碍和胰岛素抵抗的机制始终不明，因而限制了多囊卵巢综合征治疗的发展。

为此，研究人员对肠道微生物群及其代谢产物对多囊卵巢综合征相关卵巢功能障碍和胰岛素抵抗的调节作用进行了研究。

结果表明，

1. 多囊卵巢综合征患者的肠道拟杆菌属（Bacteroides vulgatus）显著升高，同时伴随有甘胺脱氧胆酸和牛磺熊去氧胆酸水平的显著降低。

2. 当将多囊卵巢综合征患者的的肠道菌群移植给小鼠后，小鼠也表现出了卵巢功能破坏、胰岛素抵抗、胆汁酸代谢改变、IL-22分泌减少和不育等症状。这一结果与PCOS患者IL-22水平降低一致。

3. 而给予胆汁酸或IL-22治疗，可以显著改善多囊卵巢综合征小鼠的症状。

图6:微生物-胆汁酸-白介素-22轴协同治疗可改善小鼠的胰岛素抵抗和卵巢功能障碍

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nature子刊：经改造的大肠杆菌介导的免疫疗法，可快速击退小鼠体内肿瘤

研究名称：Programmable bacteria induce durable tumor regression and systemic antitumor immunity

期刊：nature medicine

发表时间：2019年7月

IF：30.641

DOI: 10.1038/s41591-019-0498-z 

7月3日，哥伦比亚大学欧文医学中心在《nature medicine》发文，宣布设计出了一种非致病性大肠杆菌菌株，它可定植于小鼠体内实体肿瘤的内部，引发全身适应性免疫，快速击退肿瘤。

该菌株能在肿瘤微环境中，特异性溶解并释放编码的CD47（CD47nb）纳米体拮抗剂，这是一种通常在部分人类癌症中过度表达的抗吞噬受体。

研究小组发现，使用这种工程菌治疗，不仅使淋巴瘤小鼠模型中的肿瘤完全消退，而且对远处未经治疗的肿瘤病变有显著的控制作用。

科学家们将细菌的这一角色，妙比为“特洛伊木马”——像特洛伊木马一样，从内部消解敌军，快速大获全胜。

图7:使用该细菌治疗后引发全身适应性免疫，限制小鼠体内未治疗肿瘤的生长

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死菌比活菌有效：《nature》子刊证实“灭活Akk菌”可帮助减肥、改善心脏代谢

研究名称：Supplementation with Akkermansia muciniphila in overweight and obese human volunteers: a proof-of-concept exploratory study

期刊：Nature Medicine

发表时间：2019年7月

IF：30.641

DOI: 10.1038/s41591-019-0495-2

7月1日，肠道微生物界的“明星”阿克曼氏菌（Akkermansia muciniphila）补充剂的第一次人体实验结果发表于《Nature Medicine》。

研究纳入32名超重/肥胖、患胰岛素抵抗志愿者，进行随机、双盲、安慰剂对照实验。结果显示：

与安慰剂相比，口服巴氏灭活Akk菌可提高患者约30%的胰岛素敏感性，降低胰岛素血症和血浆总胆固醇。Akk死菌还稍稍降低了受试者的体重，脂肪量和髋部周长。

但是，活的Akk菌却没有上述功效。这表明，Akk死菌可能比活菌更有益。

实验证明，连续3个月、每天口服10^10细胞剂量的Akk菌——不管活菌还是死菌——都是安全的，而且患者耐受良好。

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Nature Reviews：益生菌和益生元在胃肠道疾病的研究进展——从生物学到临床

研究名称：Probiotics and prebiotics in intestinal health and disease: from biology to the clinic

期刊：Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology

发表时间：2019年7月

IF：23.57

DOI: 10.1038/s41575-019-0173-3 

在过去十年中，关于肠道菌群的研究正迅速积累。

鉴于公众对益生菌和益生元的菌群调节作用的热情持续走高，及时重申益生菌、益生元的临床证据，对于公共卫生来说有重要意义。

Nature Reviews的上放出的这篇综述，集中讨论了益生菌和益生元影响疾病的机制及其相关证据。

该综述的几个主要观点如下：

1.人体肠道微生物群参与了多种疾病的发生、发展。一些益生菌和益生元，可通过改变微生物群和/或其功能，介导多种肠道相关疾病的预防和治疗。

2.益生菌通过多种方式发挥作用，包括调节免疫功能、生产有机酸和抗菌化合物、与寄主微生物群的相互作用、与宿主的接口、改善肠道屏障完整性和产酶。

乳酸杆菌（Lactobacillus）、双歧杆菌（Bifidobacterium）和酵母菌（Saccharomyces）作为益生菌有着悠久的安全、有效的使用历史。最近的研究表明，罗氏菌属（Roseburia spp.）、阿克曼菌（Akkermansia spp.）、丙酸杆菌（Propionibacterium spp.）和粪杆菌（Faecalibacterium spp. ）也显示了广阔的前景。

3.益生元是宿主微生物选择性利用的底物，有利于健康；益生元的作用包括抵御病原体、免疫调节、矿物质吸收、肠道功能、代谢作用和饱腹感。

在益生元中，葡聚糖、果聚糖属于健康证据比较多的那一类。也存在一些研究，证实了甘露糖低聚物、葡萄糖、木糖、果胶、淀粉、母乳和多酚的益生元效应。

4.研究人员提示，一些益生菌和益生元是通过对功效的可靠评估来证明的，但并非所有产品都通过了充分验证。

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细菌代谢物可致儿童早期免疫功能障碍，提高过敏和哮喘易感性

研究名称：Elevated faecal 12,13-diHOME concentration in neonates at high risk for asthma is produced by gut bacteria and impedes immune tolerance

期刊：Nature Microbiology

发表时间：2019年7月

IF：14.3000

DOI:10.1038/s41564-019-0498-2

2019年7月22日，《Nature Microbiology 》刊文指出，由细菌产生的一种叫做「12,13-diHOME」的化合物会降低调节T细胞（regulatory T cells,Treg）的数量和活性，导致儿童早期免疫功能障碍，使他们在之后的生活中更易患过敏和哮喘。

调节T细胞是一组关键免疫细胞，已被证实可以抑制过敏性炎症。而12,13-diHOME来源于由细菌环氧化物水解酶。每毫克新生儿粪便中所含的12,13-diHOME每增加一纳克，就会使得儿童期发生特应性过敏以及哮喘增加5倍。

对此，本文通讯作者、来自加州大学旧金山分校的医学教授 Susan Lynch博士指出，“我们在新生儿肠道中发现了一种特殊的细菌脂质，它会引发和促进与过敏性哮喘相关的免疫功能障碍。这一发现为通过早期肠道微生物干预来预防这些疾病的发生铺平了道路，并可用于评估哪些婴儿在童年时期有患此病的风险。”

图8:新生儿粪便中的12,13-diHOME和3EH基因浓度的增加与儿童过敏、湿疹及哮喘发生有关

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病毒+鼻腔微生物+粘膜免疫，共同影响肺炎的发作和严重程度

研究名称：Interaction between the nasal microbiota and S. pneumoniae in the context of live-attenuated influenza vaccine

期刊：Nature Communications

发表时间：2019年7月

IF：11.878

DOI: 10.1038/s41467-019-10814-9

肺炎是一种常见的呼吸道疾病，也是造成5岁以下儿童死亡的主要原因。其主要致病菌为肺炎链球菌。近期，研究人员揭示了流感减毒活疫苗(LAIV)、继发性肺炎球菌感染与健康成人鼻腔微生物群和粘膜免疫，三者之间的相互作用关系，发现肺炎球菌的获得和定植密度可能受到病毒共感染、局部微生物组组成和粘膜免疫的影响。这一结果发表在2019年7月的《Nature Communications》上。

具体来说，鼻微生物群分布与连续的肺炎球菌运输结果相关；棒状杆菌/多洛西肉芽肿的分布与低密度定植有关；尤其是在有病毒合并感染时，鼻微生物对病毒本身的复制也有影响。

这也是第一个确定了鼻子中的微生物群可以通过影响病毒复制和肺炎链球菌的携带，影响炎症的严重程度的研究。

对此，本文高级作者、来自LSTM的Daniela Ferreira教授指出，“我们对病毒感染和微生物群之间的关系知之甚少。通过我们开发的模型，我们发现了肺炎病原体和鼻腔微生物群间的关系，也知道了随着病原体侵入，鼻腔微生物又回怎样的变化”。这一发现，对于控制病毒和细菌获取、介导炎症和感染的特定微生物群群的识别，以及设计新的呼吸道感染预防或治疗策略，将产生极大助益。

图9:鼻腔微生物组成与肺炎链球菌携带的关系

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补充膳食纤维有助于抵御先兆子痫

研究名称：Decreasedmaternalserum acetate and impairedfetal thymic and regulatoryTcelldevelopment in preeclampsia

期刊：Nature Communications

发表时间：2019年7月

IF：11.878

DOI: 10.1038/s41467-019-10703-1

短链脂肪酸(SCFAs)主要由醋酸盐、丁酸盐和丙酸盐组成，是肠道微生物群的主要代谢产物，主要通过膳食纤维的细菌发酵产生。短链脂肪酸具有强大的抗炎作用，这可能与它们在肠道和系统免疫稳态中的作用有关。丁酸盐主要被结肠上皮吸收(70-90%)，而丙酸盐主要被肝脏吸收，乙酸盐是最显著的循环短链脂肪酸。

2019年7月，《Nature Communications》上刊发的一篇文章指出，由肠道中的纤维发酵产生短链脂肪酸水平的降低，与孕期常见的严重先兆子痫有关。

图10:子痫前期母体血清醋酸盐水平降低，会导致胎儿胸腺和调节T细胞发育受损

临床数据表明，高达10%的孕妇会出现先兆子痫，主要特征为高血压、尿液中的蛋白质、以及孕妇身体的严重肿胀；另一方面，先兆子痫还会干扰孩子在子宫内的免疫发育，导致未来更容易罹患过敏等自身免疫性疾病。

该研究的作者Ralph Nanan教授指出，对于我们这个时代一些最严重的疾病，其实“吃真正的食物，主要是蔬菜，不要吃太多（eat real food, mostly plants, and not too much）”，可能就是最简单、最有效的初级预防策略；同时，Ralph Nanan教授还强调了，“母亲的肠道菌群和饮食，对于促进和维持妊娠健康至关重要”。表明，在怀孕期间促进肠道细菌的特定代谢产物，可能是保持健康怀孕和预防日后过敏和自身免疫性疾病的有效方法。

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利用活菌可调节皮肤微生物，或将应用于治疗及美容

研究名称：Skin microbiome modulation induced by probiotic solutions

期刊：Microbiome

发表时间：2019年7月

IF：10.465

DOI: 10.1186/s40168-019-0709-3 

研究显示，一些常见皮肤病如寻常痤疮、湿疹、牛皮癣或头皮屑，往往伴随着特定的微生物群的改变。而根据2019年7月《Microbiome》上发表的最新研究，利用活菌调节皮肤微生物组的组成，就可以起到治疗皮肤病或美容的目的。

在这项研究中，研究人员首先利用供体微生物群制备了混合微生物溶液，然后将其应用于18名年龄在22岁-42岁之间的健康志愿者，身体中8个富含皮脂腺的皮肤区域。

结果显示：

1. 活菌可以调节皮肤微生物组成，应用细菌的剂量对调节效果有重要影响。在连续应用溶液后，受体皮肤微生物组开始趋向于供体微生物组；在施用结束后，应用菌群的丰度逐渐降低。剂量决定了应用菌群的丰度及存在时间。

2. 受体对溶液的反应并不完全一致。表明受体之间存在显著差异，或与富含皮脂腺的皮肤区域基于痤疮丙酸杆菌（C. acnes-based）皮肤类型有关。

图11:移植后，受体皮肤微生物组组成动态变化情况

研究人员认为，在不引发宿主负反应的情况下，在应变水平上对痤疮丙酸杆菌进行临时调控是可行的，并开发了一种在应变水平上调节痤疮丙酸杆菌亚种群的方法。“我们希望该方法可以用于更多研究和皮肤微生物组成的修饰中，这对皮肤微生物群相关疾病的治疗及研究具有重要意义”，来自巴塞罗那庞培法布拉大学实验与健康科学部转化合成生物学组负责人Marc Güell总结道。

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高盐摄入可导致腹胀风险增加27%

研究名称：Effects of the DASH Diet and Sodium Intake on Bloating

期刊：The American Journal of Gastroenterology

发表时间：2019年7月

IF：10.241

DOI: 10.14309/ajg.0000000000000283

2019年7月，来自约翰·霍普金斯大学彭博公共卫生学院的研究人员在回顾了一项大型临床试验数据中，评估了膳食纤维和纳摄入量对腹部肿胀影响，结果发现，高纤维摄入和高盐摄入都可能导致胃胀气；在不改变纤维摄入总量的情况下，降低饮食中的盐摄入可以减轻胃胀气。

相关结论发表在最近的《The American Journal of Gastroenterology（美国胃肠病学杂志）》上。

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具体来说，

1. 36.7%的参与者出现了腹胀；

2. 与低纤维控制饮食相比，高纤维DASH饮食导致了腹胀风险增加41%；

3. 与女性相比，男性更容易受到高膳食纤维摄入的影响；

4. 与低钠饮食相比，高钠饮食导致了腹胀风险增加27%。

研究人员认为这可能与纳摄入改变了肠道微生物菌群，进而影响了细菌硫化物的产生有关，还有待进一步研究。

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肠道菌群转移到尿道，可在健康女性中引发尿路多重耐药菌感染

研究名称：Pandemic uropathogenic fluoroquinolone-resistant Escherichia coli have enhanced ability to persist in the gut and cause bacteriuria in healthy women

期刊：Clinical Infectious Diseases

发表时间：2019年7月

IF：9.055

DOI:10.1093/cid/ciz547

本周，牛津大学出版的《Clinical Infectious Diseases》上一项针对1000多名没有尿路感染症状的健康女性进行的研究显示，近9%的女性的尿道内携带有多重耐药大肠杆菌。

由于女性的尿管相对较短、位置也比较特殊，因此致病的大肠杆菌可以通过尿管从消化道转移到女性尿道，进入膀胱和尿道的其他部位。

根据该研究：

1. 尿液样本中，三分之一以上的大肠杆菌样本对氟喹诺酮类抗生素(Cipro)耐药（氟喹诺酮类药物是治疗尿路感染最常用的处方药）。

2. 近77%对环丙沙星具有耐药性，且与粪便样本相匹配。

3. 大多数致病性大肠杆菌属于多药耐药ST131-H30R或ST1193克隆群，临床中大多数耐药尿路和血流感染都是它们引起的。与大肠杆菌的其他菌株相比，肠道中含有这些特定菌株的人，其尿液中检测到这些细菌的频率要高出一倍。

4. ST ST131-H30R的存在与年龄的增长有关。

该研究对于临床护理和感染控制方面的意义重大，值得专业人士关注。

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一种普通感冒病毒株，或可颠覆膀胱癌的治疗

研究名称：Viral targeting of non-muscle invasive bladder cancer and priming of anti-tumour immunity following intravesical Coxsackievirus A21

期刊：Clinical Cancer Research

发表时间：2019年7月

IF：8.911

DOI: 10.1158/1078-0432.CCR-18-4022

7月4日，萨里大学和皇家萨里县医院在《临床癌症研究报告》上报告一则新发现：

一种常见的感冒病毒株，可能在膀胱癌患者中靶向、感染和破坏癌细胞。在临床实验中，大多数患者在接受该病毒的治疗后，体内肿瘤死亡。

该实验使用名为“CVA21”（柯萨奇病毒）的常见感冒病毒株。

在肿瘤切除术前一周，15名非肌肉浸润性膀胱癌患者，通过膀胱导管接受了CVA21。术后的组织样本检查发现，该病毒具有高度选择性，只针对器官中的癌细胞，所有其他细胞保持完整。

病毒感染了癌细胞，并进行自我复制，导致细胞破裂死亡。大多数患者的肿瘤死亡，其中1名患者在手术中，甚至已经完全没有了癌症迹象。所有患者均未观察到明显的副作用。

这项研究证实，CVA21病毒或可彻底颠覆非肌肉浸润性膀胱癌的治疗。

又是一个“特洛伊木马”的例子。

图12:病毒选择性靶向膀胱内的肿瘤细胞

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用错抗生素加重流感，Cell子刊：肠道微生物帮助小鼠对抗流感攻击

研究名称：Microbiota-Driven Tonic Interferon Signals in Lung Stromal Cells Protect from Influenza Virus Infection

期刊：Cell Reports

发表时间：2019年7月

IF：7.815

DOI:10.1016/j.celrep.2019.05.105

7月2日，Francis Crick研究所发表的一项新研究称，他们发现，在流感病毒感染早期，肠道菌群发出的干扰素信号，可使小鼠的肺间质细胞（构成器官结构组织的非免疫细胞）处于战斗准备状态，在感染早期阻止病毒迅速繁殖。

他们利用一种干扰素信号增强、对流感病毒有更高抵抗力的小鼠，发现该小鼠在感染的前8小时内，病毒转录物显著减少，在感染的前2天内，抗体效价降低5倍以上，病毒复制能力显著降低。

使用抗生素处理小鼠2-4周后，这种增强的干扰素信号和流感抵抗消失了——但粪菌移植逆转了这一结果。这强烈表明肠道微生物参与了免疫防御反应。

“这些小鼠可以更好地抵御流感，是因为病毒到达时，抗病毒基因的开关已经打开。当病毒试图攻击一个准备好的机体时，已经输在了起跑线上”，研究人员说。

这些结果综合表明，微生物群的存在，提高了肺间质中干扰素驱动的抗病毒状态，从而增加了小鼠在早期抵御流感病毒感染的能力。

这项发现进一步阐明了谨慎使用抗生素的重要性。

图13:微生物群促使肺部抗病毒状态保持稳定

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小鼠实验：肠道微生物可帮助神经系统抵御病毒感染

研究名称：The microbiota protects from viral-induced neurologic damage through microglia-intrinsic TLR signaling

期刊：eLife

发表时间：2019年7月16日

IF：7.551

DOI: 10.7554/eLife.47117

美国犹他大学医学院的研究人员本周二于《eLife》发表一项研究称，小鼠中的正常肠道菌群，可促使免疫细胞消灭大脑和神经系统中的有害病毒。

在实验中，研究人员利用小鼠肝炎病毒（一种感染小鼠神经系统细胞并导致多发性硬化型症状的病毒），分别攻击了无菌小鼠和正常小鼠（拥有正常肠道菌群）。

他们发现，无菌小鼠的免疫反应较弱，无法消除病毒，且瘫痪加剧，而正常组小鼠拥有对病毒更好的抵抗力。

然而，当在病毒攻击前使用抗生素处理正常小鼠，消灭它们的肠道菌群后，小鼠体内的小胶质细胞（一种免疫细胞，起到帮助其他免疫细胞标记病毒的作用）减少，它们对抗病毒的能力也削弱了。

不仅如此，研究小组还鉴定出了肠道细菌所产的、有助于小胶质细胞的化合物——TLR配体（toll-like receptor ligands）。当他们把这些TLR配体喂给无菌小鼠后，小鼠可免受病毒引起的神经损伤。

这项研究证明，小胶质细胞的稳态激活依赖于通过TLR4传递的信号。肠道微生物可通过在中枢神经系统细胞中开启特定的通路，使受病毒感染的小鼠免于瘫痪。

图14:微生物群促进小胶质细胞抗原表达

图15:在肠道给予TLR配体，可促进小胶质抗原的表达，对神经自身免疫性疾病产生机体保护

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3个月低热量地中海饮食/素食，对肠道菌群和短链脂肪酸的影响

研究名称：Infuence of a 3‑month low‑calorie Mediterranean diet compared to the vegetarian diet on human gut microbiota and SCFA: the CARDIVEG Study

期刊：European Journal of Nutrition

发表时间：2019年7月

IF：4.449

DOI: 10.1007/s00394-019-02050-0 

近日，发表于《European Journal of Nutrition》的一项研究，讨论了地中海饮食和素食，对健康人肠道菌群的影响。

23例健康白人志愿者（7男16女），随机分入地中海组（MD）和素食组（VD，植物性饮食，包括鸡蛋和乳制品），持续干预三个月，并进行粪便样本的16S rRNA测序和SCFA分析。

结果表明，3个月的饮食干预，并未在更高级别（科或以上）引起肠道菌群的显著变化。虽然肠道菌群在属水平上产生了微小差异，但考虑到受试者个体遗传、环境和临床的高度变异性，这种差异也是不可忽略的。

这说明，针对肠道菌群的饮食干预可能需要持续三个月以上。

此外，地中海饮食显著改变了Enterorhabdus，Lachnoclostridium和Parabacteroides的丰度，而素食显著影响了Anaerostipes，Streptococcus，Clostridium sensu stricto和Odoribacter的丰度。

但是，只有在地中海饮食组中，SCFA的变化与炎症细胞因子（如VEGF、MCP-1、IL-17、IP-10和IL-12）的变化呈负相关，支持了SCFA作为炎症调节因子的角色。

这告诉我们，想要抗炎，还得多吃地中海饮食呀。

图16:饮食干预对粪便微生物群的影响

图17:粪便微生物群与SCFA的相关性

图18:粪便微生物群与临床营养变量的相关性

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一种炎症性饮食易致结直肠癌

研究名称：Dietary Inflammatory Index, Dietary Non-Enzymatic Antioxidant Capacity, and Colorectal and Breast Cancer Risk (MCC-Spain Study)

期刊：Nutrients

发表时间：2019年7月

IF：4.171

DOI: 10.3390/nu11061406 

近日，来自贝尔维奇生物医学研究所和加泰罗尼亚肿瘤研究所的科学家们于《Nutrients》发表报告称，他们进行的一项多中心研究结果，揭示了炎症和抗氧化饮食，与结直肠癌和乳腺癌风险之间的关系。

该研究纳入了1852例西班牙的结直肠癌和1567例乳腺癌患者，对照组分别为3447例和1487例。“我们发现，接受炎症性饮食的参与者，患结直肠癌的风险是对照组的2倍”，Mireia Obón说。

这类炎症性饮食的特点是：富含精制碳水化合物，红肉和加工肉类，饱和脂肪或反式脂肪。

与之相反的“抗氧化饮食”（地中海饮食），则富含蔬菜、豆类、全谷物、水果和坚果，使用橄榄油等健康油。

“在这项研究中，我们关注饮食的作用，特别是它的炎症和抗氧化能力，因为有证据表明慢性炎症和氧化应激都会影响这两种癌症的发展”，研究者称。

促炎和促氧化饮食是结肠癌的风险因素。Mireia Obón强调，遵循官方机构和国际机构的建议，将饮食习惯调整为地中海式饮食，对于预防癌症来说相当重要。

图19:“中国式”的地中海饮食一日食谱示例（约1800kcal）。

来源：爱幼妈妈

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农村孩子和城市孩子的肠道群不同，免疫发育起点也因此大不同

研究名称：non-Amish (Urban) Infant Fecal Microbiotas Are Highly Diverse and Their Transplantation Lead to Differences in Mucosal Immune Maturation in a Humanized Germfree Piglet Model

期刊：Frontiers in Immunology

发表时间：2019年7月

IF：4.259

DOI:10.3389/fimmu.2019.01509

近日，《Frontiers in Immunology》上一项研究比较了农村和城市婴儿粪便微生物菌群，并研究了菌群是粘膜免疫成熟的，再次证明了早期接触多种环境细菌的好处。

具体来说，生活在农村和城市婴儿的粪便微生物群落多样性和结构存在巨大差异。城市婴儿粪便中放线菌和拟杆菌门的相对丰度较高，而农村婴儿粪便中以厚壁菌门为主。

“良好的卫生习惯很重要，但从我们的免疫系统的角度来看，经过消毒的环境也剥夺了我们的免疫系统接受微生物教育的机会”，该研究合著者、来自俄亥俄州立大学动物科学系的微生物学教授Zhongtang Yu博士提示。

图20:阿米什（农村）和非阿米什地区（城市）婴儿粪便微生物群比较

随后，为了探索不同的肠道微生物群落如何影响粘膜免疫系统成熟，研究人员将婴儿的粪便移植给了新生猪。结果显示，不同的肠道微生物与免疫细胞（尤其是肠道内的淋巴细胞和髓细胞）的发育程度存在联系。

“与城市居民相比，农村婴儿早期免疫系统的启动有很大不同”，该研究的首席合著者、来自俄亥俄州立大学食品农业和环境科学学院及食用动物健康研究项目的Renukaradhya Gourapura教授补充道。据悉，这一差异除了源于所处的环境，也包括喂养方式以及饮食。

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美国国立卫生研究院发现，代糖可由母乳传播，改变下一代微生物及机体代谢

研究名称：Maternal Exposure to Non-nutritive Sweeteners Impacts Progeny's Metabolism and Microbiome

期刊：Frontiers in Microbiology

发表时间：2019年6月

IF：4.259

DOI: 10.3389/fmicb.2019.01360

近日，一则来自于《Frontiers in Microbiology》的研究指出，孕期及胎儿出生后40天内，摄入安赛蜜(Acesulfame-K)、蔗糖素(Sucralose)，会导致后代的身体代谢功能、肝脏解毒功能、微生物组成发生显著变化，并最终导致后代更容易患上各种代谢性疾病，如肥胖、糖尿病等。

这是目前首个针对“孕期接触复合甜味剂”的研究。它意味着，（准）妈妈们以后，需要更认真地查看食品配料表了。 

👆点击上图可阅读该研究的详细解读

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儿童营养不良源于肠道微生物群的持续不成熟

研究名称：Disrupted Maturation of theMicrobiota and Metabolomeamong Extremely Preterm Infants with Postnatal Growth Failure

期刊：Scientific Reports

发表时间：2019年

IF：4.011

DOI: 10.1038/s41598-019-44547-y

2019年《Scientific Reports》一项研究表明，早产儿与足月婴儿的微生物组组成存在明显差异，儿童营养不良与肠道微生物群的持续不成熟有关。早产儿生长衰竭被认为是认知和运动障碍的风险因子，可能导致这些孩子未来更容易患肥胖症、Ⅱ型糖尿病和心脏病。

该研究发现，对于极度早产儿来说，他们的肠道微生物发育会推迟，形成一种多样性较低、致病菌占主导地位的菌群结构，使得他们无法代谢正常的营养物质，让身体表现出一种类似禁食一样的反应。

图21:严重早产和产后生长衰竭的婴儿，体内微生物群和代谢组会被破坏

此外，研究人员还确定了与早产儿生长衰竭相关的新微生物和代谢特征，包括血清酰基肉碱、脂肪酸、以及脂肪分解和脂肪酸氧化的其他副产品水平的升高。

“我们对与生长衰竭相关的微生物组和代谢的独特特征的识别，可能为预测、预防和治疗早产儿中这一普遍问题提供新的方法”，本文作者、芝加哥Ann & Robert H. Lurie 儿童医院斯坦利·曼恩儿童研究所基础科学副首席研究员、西北大学范伯格医学院儿科学、微生物学和免疫学研究教授Patrick Seed博士强调，“目前，还没有能够确定婴儿生长衰竭风险的方法，而微生物群可能会给我们提供指导个体化干预、测量和治疗提供巨大帮助”。

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姜黄、生姜、长胡椒和黑胡椒：这四种烹饪香料是如何改变肠道微生物的？

研究名称：Prebiotic Potential of Culinary Spices Used to Support Digestion and Bioabsorption

期刊：Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine

发表时间：2019年7月

IF：1.984

DOI:10.1155/2019/8973704

近日，一项发表在《Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine》上的研究中，研究人员研究了姜黄、生姜、长胡椒（Piper longum）、黑胡椒这四种常见的烹饪香料（草药）是如何改变肠道微生物群的。这四种草药在印度传统医学中被用于帮助消化已有5000多年的历史。

在这项研究中，科学家们收集了12名年龄在30-60岁的健康受试者的粪便样本，他们已经坚持素食或至少纯素食1年。样品培养中添加了添加姜黄、生姜、黑胡椒或长胡椒四种草药粉。

结果显示：

1. 有225中菌群的生长受四种香料影响，四种香料都能促进双歧杆菌的生长。

2. 其中，姜黄诱导的群落组成变化最大，富集了半乳糖利用率较高的类群，与梭菌11个类群增加有关；而生姜、长胡椒、黑胡椒与拟杆菌科相对丰度的增加相关。

3. 姜黄促进了Bacteroidaceae、Desulfovibrionaceae、Rikenellaceae、Lachnospiraceae四种菌群丰度的扩张，特别是对于产丁酸盐的菌种Lachnospiraceae有极大的促进作用；同时，致病菌Citrobacter freundii和Enterococcus faecalis相对丰度较低，对Citrobacter spp.、Alistipes、Eubacterium spp.等10个物种有较强的抑制作用。

4. 黑胡椒对Rikenellaceae、Enterococcaceae、Erysipelotrichaceae、Alcaligenaceae、 Enterobacteriaceae四种菌群有促进作用。

5. 生姜则能强烈诱导Coriobacteriaceae、Rikenellaceae、Enterococcaceae、Erysipelotrichaceae、Alcaligenaceae五种菌群的丰度增加。

6. 长胡椒与Porphyromonadaceae、Erysipelotrichaceae、Alcaligenaceae、Ruminococcaceae、Rikenellaceae丰度增加有关。

图22:四类草药对产丁酸盐和丙酸盐的类群的影响

“很早以前，就已发现这四种草药有助于消化和增加膳食营养素的生物吸收。然而，它们对肠道微生物群的影响还没有被研究过。我们的研究首次表明，这些草药确实改变了微生物群落，并在微生物种群中产生了明显的变化。这一发现是一个起点，通过深入研究这些草药中存在的有益分子，以及微生物如何改变这些成分，我们或许能够增强它们的潜在益处，帮助更多患有严重消化障碍的人。”

接下来，该团队计划在一个受控的人体临床试验中测试这种草药的治疗潜力。

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3D打印药片：首款针对整个胃肠道微生物群概况的非侵入性诊断工具面世

研究名称：Ingestible Osmotic Pill for In‐vivo Sampling of Gut Microbiome

期刊：Advanced Intelligent Systems

发表时间：2019年7月

DOI:10.1002/aisy.201900053

2019年7月，《Advanced Intelligent Systems》上一项研究指出，由塔夫茨大学工程师领导的一个研究小组开发了一种3D打印药片——这是第一款能够提供整个胃肠道微生物群概况的非侵入性诊断工具，对受微生物群影响的疾病的诊断和治疗具有重要意义。

目前，对微生物群取样的方法主要是对粪便DNA和代谢物进行分析，但这些方法几乎不能提供关于远端结肠上游微生物的信息。

图23:药丸设计及工作原理。药丸带有微流体通道，可以采样不同部位的消化道；而其中的磁铁可以使它放置在肠道特定位置。其表层为pH敏感涂层，可保护药丸通过胃部进入小肠；其内部由半透膜分为两个腔室，一个腔室中含有吸收细菌的螺旋通道，另一个腔室中含有充满钙盐的腔室。盐室有助于在细胞膜上形成渗透流动，将细菌吸入螺旋通道，同时，盐室中的荧光染料也可以帮助药片在离开胃肠道后定位

据该论文作者介绍，该药丸能够在体内和体外准确识别细菌种群及其相对丰度，并且已经在猪和灵长类动物身上完成了测试，未来还将进行更多人体临床试验，以确定该药物是否可以用于人类常规的临床护理中。

“与其他非侵入性诊断设备相比，这就像用心电图检查肠道健康一样”，本文共同作者、来自塔夫茨卡明斯兽医学院传染病和全球卫生方向的Giovanni Widmer教授指出，“这种药丸将提高我们对微生物群的认识，能更好地识别和理解不同种类的细菌在健康和疾病中的作用，填补了胃肠诊断方面一个重要的空白，未来将推动一系列疾病的治疗。”

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过年“走亲戚”，或将导致7种细菌减少

研究名称：The effect of having Christmas dinner with in-laws on gut microbiota composition

期刊：Human MicrobiomeJournal

发表时间：2019年7月

DOI: 10.1016/j.humic.2019.100058

已知肠道微生物是身心健康的重要媒介。研究人员在圣诞节期间拜访家长亲戚的受试者中鉴定了7种细菌，发现与心理压力、抑郁相关的瘤胃球菌物种显著减少。

这意味着，节假日期间，比如国内的春节、国外的圣诞节，和家人、亲戚接触，都可能会在一定程度上影响我们的身体和心理健康。

这一结果来自于2019年7月，《Human Microbiome Journal》上公布了一项前瞻性观察研究结果。

具体来说，研究人员在2016年12月23日和12月27日这两个不同的时间点，采集了28名健康志愿者的粪便样本进行测序，结果观察到了两种截然不同的微生物特征标志物。

更有趣的是，这种差异与志愿者们是否在节日期间拜访过亲戚有关。研究人员共确定了7种菌群与拜访行为有关。在拜访了亲戚的人群中，能观察到所有瘤胃球菌的数量都显著减少。根据过去的研究结果，瘤胃球菌已被证实与心理压力和抑郁相关。

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