张友明和尹佳等详述，怎样从肠道菌群天然产物中挖宝~ | 热心肠日报

今天是第919期日报。

肠道菌群代谢产物

张友明+尹佳：挖掘肠道菌群天然产物的“宝藏”（综述）

Trends in Biotechnology[IF:13.578]

① 肠道菌群可产生大量不同结构和生物活性的次生代谢产物，在药物研发等方面很有应用前景；② 除了代谢饮食成分，菌群还能通过生物合成基因簇，生成有独特结构和功能的天然产物；③ 挖掘这些“宝藏”的策略主要基于基因组/宏基因组、培养组和代谢组学，三者各有优劣，且彼此间的边界正在消失，将两种或以上的策略相结合，有助于加速对这些代谢物质的挖掘研究；④ 机器学习可用于在临床和实验室中开发代谢组学数据库和构建代谢网络模型。

Natural Products from Mammalian Gut Microbiota

11-01  DOI: 10.1016/j.tibtech.2018.10.003

【主编评语】肠道菌群有巨大的生物合成潜力，生成的天然产物在医药、农业和食品加工业有广泛的应用前景。Cell旗下刊物Trends in Biotechnology近期发表了由山东大学张友明和湖南师范大学尹佳等共同撰写的综述，详细介绍了哺乳动物肠道菌群次生代谢产物的结构和功能的多样性，探讨了挖掘这些“宝藏”的策略和方法，非常值得专业人士关注。（@mildbreeze）

氧化三甲胺

TMAO水平与心衰不良结局相关

European Journal of Heart Failure[IF:10.683]

① 氧化三甲胺（TMAO）水平是否受到指南推荐的治疗方法和药物影响尚未明确；② 选取2234例新发或逐渐恶化的心力衰竭患者，其TMAO水平与不良结局（死亡率和/或再住院）有很强的相关性；③ 对972例患者的血浆进行分析，发现使用基于指南的治疗方法可以降低b型利钠肽水平，但无法降低TMAO的水平；④ TMAO水平与不良结局相关，但在基于指南的药物治疗后，其水平未发生改变。

Association with outcomes and response to treatment of trimethylamine N-oxide in heart failure (from BIOSTAT-CHF)

10-29  DOI: 10.1002/ejhf.1338

【主编评语】来自European Journal of Heart Failure上发表的一项最新研究，发现菌群衍生物氧化三甲胺（TMAO）水平与心力衰竭患者的不良结局（死亡率和/或再住院）显著相关，但基于指南的药物治疗不影响TMAO的水平。（@沈志勋）

氧化三甲胺

口服肉碱试验可检测菌群产生TMAO的能力

Gut[IF:17.016]

① 选取23位素食者和34位杂食者中进行口服肉碱挑战试验（OCCT），验证肠道菌群产生氧化三甲胺（TMAO）的能力；② 比起空腹血浆TMAO检测，OCCT能更好地检测人体内菌群产生TMAO的能力；③ 杂食者产生的TMAO水平比素食者高10倍，粪便CntA基因与TMAO的产生无关，可能涉及到其他关键的相关微生物基因；④ 在人源化限菌小鼠模型中获得的结果与人体试验中类似；⑤ 尿液TMAO与血浆TMAO呈强正相关，提高了OCCT的可行性，可作为防治心血管疾病的个性化手段。

Identification of TMAO-producer phenotype and host–diet–gut dysbiosis by carnitine challenge test in human and germ-free mice

10-11  DOI: 10.1136/gutjnl-2018-317155

【主编评语】Gut上发表的一篇最新研究文章，发现口服肉碱试验（OCCT）比起空腹血浆氧化三甲胺（TMAO）检测，可更好地分析人体肠道菌群产生TMAO的能力，或可作为防治心血管疾病的一种个性化手段。（@沈志勋）

粪菌移植

粪菌移植治疗7天后的菌群，或可预测艰难梭菌感染复发

Microbiome[IF:9.133]

① 选取89名接受了胶囊粪菌移植治疗（cap-FMT）的艰难梭菌感染患者，60天内未复发的概率为80%；② 在对cap-FMT应答的患者中，移植前较低的肠道菌群α多样性在移植后得到恢复；③ 移植1周后，群落组成的差异与临床结果的差异显著相关；④ 选取移植7天后在应答患者与复发患者中有显著丰度差异的菌科构建基于回归树的模型，预测cap-FMT后的复发；⑤ 在训练集中该模型可100%准确地预测复发，在测试集（一组移植后8-20天收集的样本）中预测准确率为97%

Predicting recurrence of Clostridium difficile infection following encapsulated fecal microbiota transplantation

09-18  DOI: 10.1186/s40168-018-0549-6

【主编评语】Microbiome上发表的一项最新研究，发现在接受胶囊粪菌移植治疗后的艰难梭菌感染患者中，移植后的菌群组成与复发与否显著相关。基于移植后7天的菌群组成构建模型，可预测移植后60天内，艰难梭菌感染是否复发。（@沈志勋）

粪菌移植

不同粪菌移植方式对早产仔猪的影响

ISME Journal[IF:9.52]

① 83头早产仔猪分为两组：口服+经直肠移植健康仔猪的粪便或生理盐水；② 45头早产仔猪分为两组：经直肠移植健康仔猪的粪便或生理盐水；③ 粪菌移植增加了结肠中专性厌氧菌的相对丰度，改变了碳水化合物代谢途径以增加结肠pH值，保护杯状细胞黏蛋白的储存，并降低坏死性小肠结肠炎的发病率；④ 经直肠粪菌移植可增加胃-结肠的pH梯度，并增加粘膜对细菌定殖的抗性；⑤ 口服+经直肠粪菌移植促进细菌粘附及在器官中的定殖，但增加早产仔猪的死亡率。

Effect of fecal microbiota transplantation route of administration on gut colonization and host response in preterm pigs

10-26  DOI: 10.1038/s41396-018-0301-z

【主编评语】来自ISME Journal上发表的一项最新研究，对比了不同的粪菌移植途径（口服+经直肠vs. 经直肠）对早产仔猪的影响，包括肠道菌群组成/代谢、肠道屏障功能、坏死性小肠结肠炎发病率、死亡率等。（@沈志勋）

粪菌移植

粪菌移植可传递健康饮食及运动带来的代谢益处

Scientific Reports[IF:4.122]

① 将正常脂肪饮食（NFD）+进行运动的小鼠的粪菌移植给高脂饮食（HFD）小鼠后，可降低后者的食物利用效率，并显著改善代谢；② 粪菌移植的有益作用与螺杆菌属、臭味菌属、AF12菌属，及氧化磷酸化和糖酵解基因的过表达相关；③ NFD与运动结合，可改善新陈代谢，且饮食对塑造肠道菌群的影响大于运动；④ 粪菌移植可传递饮食与运动的有益代谢影响，未来或可用于治疗肥胖。

Fecal microbiota transplantation confers beneficial metabolic effects of diet and exercise on diet-induced obese mice

10-23  DOI: 10.1038/s41598-018-33893-y

【主编评语】Scientific Reports上发表的一项最新研究，将喂食正常饮食且进行运动的小鼠的粪菌移植给喂食高脂饮食的小鼠后，可调节后者的肠道菌群组成及功能，并改善代谢。（@沈志勋）

粪菌移植

张发明+刘洋彧：克罗恩病患者何时应接受第二次粪菌移植？

Applied Microbiology and Biotechnology[IF:3.34]

① 纳入第一次FMT治疗有效的克罗恩病（CD）患者69名，随访发现其维持临床反应的中位时间为125天；② 在疾病复发或有复发迹象前给予第二次FMT治疗，56名患者再次治疗后维持临床反应的中位时间为176.5天；③ 分析9名患者第一次FMT后肠道菌群和尿液代谢组的变化，发现FMT后患者菌群组成接近其供体，尿液代谢组也显著改变，7种代谢物较治疗前明显增加；④ 第二次FMT的维持疗效时间或许比第一次FMT长，推荐CD患者在第一次FMT后3个月接受第二次FMT。

Timing for the second fecal microbiota transplantation to maintain the long-term benefit from the first treatment for Crohn’s disease

10-24  DOI: 10.1007/s00253-018-9447-x

【主编评语】粪菌移植（FMT）是治疗克罗恩病的潜在有效手段。这项由南京医科大学张发明团队和哈佛医学院刘洋彧团队合作的研究，首次报道了用FMT治疗克罗恩病时第二次FMT的时机选择，对临床决策有重要意义。（@mildbreeze）

炎症性肠病

多聚氯喹具有治疗炎症性肠病的潜力

Acta Biomaterialia[IF:6.383]

① 通过自由基共聚合生成多聚氯喹（pCQ），研究其对炎症性肠病的作用；② 口服pCQ干预柠檬酸杆菌诱导的结肠炎小鼠，单剂量使用后的全身吸收和胃肠道局部吸收量都很小；③ 多剂量治疗可显著降低结肠炎症，抑制促炎细胞因子IL-6和IL-1β，增加IL-2水平，通过改变粘膜免疫稳态达到抗炎作用；④ 结论：pCQ作为新型高分子聚合物，具有治疗炎症性肠病的潜力，能够在局部发挥效应并最小化全身毒性。

Pharmacokinetics and efficacy of orally administered polymeric chloroquine as macromolecular drug in the treatment of inflammatory bowel disease

10-17  DOI: 10.1016/j.actbio.2018.10.027

【主编评语】炎症性肠病是胃肠道的慢性炎症，当前对其发病机理仍然认识不足，无法有效治愈。氯喹尽管在抗炎研究中被广泛研究，但由于其在全身吸收的高副作用，在长期给药环境中的应用受到限制。本研究提供了口服不可降解的多聚氯喹，作为炎性肠病的局部治疗的适用性相关的定量数据。结果表明多聚氯喹可能作为炎症性肠病的新型聚合物治疗选择，具有有效的局部作用和最小化的全身毒性。（@可乐）

感谢本期日报的创作者：mildbreeze，梁婷，沈志勋，MAY DAY

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