三连发！Immunity聚焦肠道和菌群 | 热心肠日报

今天是第929期日报。

宿主-菌群互作

Immunity：菌群产物乳酸刺激肠细胞生成活性氧，缩短果蝇寿命

Immunity[IF:19.734]

① 肽聚糖识别蛋白SD（PGRP-SD）是一种模式识别受体，在调节共生菌群和肠道稳态中有重要作用；② PGRP-SD失活的突变果蝇，肠道共生菌植物乳杆菌异常增多，促进衰老相关的肠道非典型增生，缩短果蝇寿命；③ 这些细菌产生过多乳酸，经果蝇肠上皮细胞中的乳酸脱氢酶氧化，为NADPH氧化酶Nox提供底物NADH，促进生成大量活性氧，导致肠道损伤和肠道干细胞异常增殖；④ 野生型果蝇中过表达PGRP-SD，可预防共生菌失调，延长果蝇寿命。

Microbiota-Derived Lactate Activates Production of Reactive Oxygen Species by the Intestinal NADPH Oxidase Nox and Shortens Drosophila Lifespan

11-13  DOI: 10.1016/j.immuni.2018.09.017

【主编评语】肠道菌群与宿主的相互作用，对宿主健康有重要影响。Immunity本周上线的一项果蝇研究发现，果蝇的一种模式识别受体对调节菌群有关键作用，该蛋白的失活导致特定共生菌过度增殖及其代谢物乳酸的积累，促进肠细胞生成活性氧，进而引起肠道损伤和细胞异常增生，影响果蝇寿命。这些发现为免疫、菌群和肠细胞之间的互作如何影响衰老，提供了一种机制，有助于开发靶向宿主-菌群互作的老年病干预疗法。（@mildbreeze）

益生菌

Immunity：益生菌LGG如何促进小鼠骨生成？

Immunity[IF:19.734]

① 口服鼠李糖乳杆菌GG（LGG）可使小鼠肠道中产生丁酸的梭菌纲丰度上升，提高肠道和血液丁酸浓度，进而促进骨生成，增加骨量；② 无菌小鼠试验证实该作用依赖于肠道菌群及其产生的丁酸；③ 补充LGG或丁酸，可使小鼠肠道和骨髓中调节性T细胞（Treg）增多，而减少Treg可消除LGG和丁酸对骨生成的促进作用；④ 骨髓中Treg可促进CD8+T细胞中NFAT1-SMAD3转录复合体与Wnt10b启动子结合，增加Wnt10b分泌，进而活化成骨细胞的Wnt信号通路，刺激骨生成。

The Microbial Metabolite Butyrate Stimulates Bone Formation via T Regulatory Cell-Mediated Regulation of WNT10B Expression

11-13  DOI: 10.1016/j.immuni.2018.10.013

【主编评语】小型临床试验显示，补充益生菌可减少骨质流失（http://www.mr-gut.cn/papers/read/1047826041），但机制不清。Immunity本周上线的一项小鼠研究，发现鼠李糖乳杆菌GG（LGG）可作用于肠道菌群，增加短链脂肪酸丁酸生成，使调节性T细胞增多，刺激骨髓中CD8+ T细胞分泌Wnt10b，进而促进年轻小鼠骨生成。这些发现提示补充LGG和丁酸，或能用于预防和治疗骨质疏松，期待大规模临床试验对此进行验证。（@mildbreeze）

肠道免疫

Immunity：芳香烃受体信号抑制肠道2型天然淋巴细胞

Immunity[IF:19.734]

① 肠道的不同天然淋巴细胞（ILC）亚群中，芳香烃受体（Ahr）在ILC2中表达最高，并通过正反馈调控Ahr基因位点的染色质开放性；② ILC2中，Ahr信号抑制由Gfi1转录因子介导的IL-33受体ST2的表达，还抑制ILC2效应分子IL-5、IL-13和双调蛋白的表达；③ 敲除Ahr可增强ILC2功能，促进抗寄生虫肠道免疫，活化Ahr则抑制ILC2功能、增强ILC3功能，促进抗细菌免疫；④ 宿主通过Ahr通路来调节肠道ILC2和ILC3之间的平衡，进而抵抗对不同类型的病原体感染。

Aryl Hydrocarbon Receptor Signaling Cell Intrinsically Inhibits Intestinal Group 2 Innate Lymphoid Cell Function

11-13  DOI: 10.1016/j.immuni.2018.09.015

【主编评语】天然淋巴细胞（ILC）在肠粘膜免疫中有重要作用，如何平衡不同类别的ILC，从而维持免疫稳态并对特定肠道感染产生正确的免疫应答，相关机制仍待阐释。Immunity本周发表了来自美国佛罗里达大学的华人学者Zhou Liang团队主导的研究，揭示了芳香烃受体（Ahr）在肠道ILC2中的表达调控机制，表明Ahr通过细胞固有的方式抑制ILC2功能，参与调节肠道ILC2和ILC3免疫应答的平衡。（@mildbreeze）

细菌易位

菌群和免疫失调，引起肝硬化中的肠道细菌易位

Hepatology[IF:14.079]

① 肝硬化模型大鼠中，小肠粘膜免疫发生促炎性失调，随疾病进展加剧，体现为活化淋巴细胞扩张，功能向Th1调节模式转化而Th17减少，IFNγ水平上升；② 在腹水阶段，上述变化与小肠屏障功能损伤、肠道细菌易位（GBT）、回肠菌群中变形菌门和促炎菌属增多有关；③ 抗生素处理使菌群重构，粘膜免疫细胞的促炎激活降低，肠道屏障恢复，GBT降低，但Th17的减少无改变；④ 肝硬化大鼠的肠粘膜免疫失调由菌群失调驱动，并导致屏障功能紊乱，促进GBT。

Intestinal immune dysregulation driven by dysbiosis promotes barrier disruption and bacterial translocation in rats with cirrhosis

11-10  DOI: 10.1002/hep.30349

【主编评语】肝硬化中，肠道菌群失调、屏障功能损伤和免疫系统异常，导致肠道细菌易位，引起细菌感染。该过程中肠道免疫系统失调的情况，及其对肠道屏障功能的影响，尚不清楚。该研究在大鼠模型中，鉴定出肝硬化疾病中肠粘膜免疫的促炎特征，及其与小肠屏障损伤、细菌易位和菌群失调的关联，并通过抗生素实验表明菌群失调在其中的驱动性作用。这些发现对于管理和治疗肝硬化中的肠道细菌易位有重要意义。（@mildbreeze）

生物信息学工具

中国科学院微生物所：全球化的微生物组数据存储和分析平台

Nucleic Acids Research[IF:11.561]

① gcMeta建立了一个微生物基因组、转录组管理、分析、可视化及数据发布的一站式系统；② 存储了公共或私有的12万样本数据，总数据量超过120TB，并为用户提供项目数据管理系统；③ 平台基于Docker部署了90款生信软件，可实现（宏）基因组拼接和注释、扩增子和转录组分析等五大常用流程；④ 样本可提供发表专用的固定识别号（PID），并自动追踪引用；⑤ 平台是中科院中国微生物组计划成果的一部分，为世界提供了微生物组研究的“中国方案”。

gcMeta: a Global Catalogue of Metagenomics platform to support the archiving, standardization and analysis of microbiome data

10-26  DOI: 10.1093/nar/gky1008

【主编评语】中科院微生物研究所微生物资源与大数据中心、世界微生物数据中心马俊才团队日前在 NAR 上发布了“中国制造”的菌群数据存储和标准化分析平台：gcMeta。该平台是一个微生物基因组及微生物组数据的管理、分析和发布平台，为国内外用户提供一站式的从数据存储、数据分析到数据发布的服务，目前已经整合了来自中国科学院微生物组计划及国内外多个重要项目的数据。该平台的发布将有效支撑我国微生物组研究并为未来我国国家微生物组计划的实施提供重要的支持。（@gaoch）

生物信息学工具

MicrobiomeAnalyst：一个新的微生物组分析云平台

Nucleic Acids Research[IF:11.561]

① 微生物组分析师是一款用户界面友好、整合了最新统计和可视化方法的免费分析云平台；② 可提供扩增子、宏基因组和宏转录组丰度矩阵对应的下游数据分析、功能组成和代谢网络可视化；③ 包括基于OTU表、物种注释和分组信息，可实现Alpha、Beta多样性、物种组成、组间差异比较、机器学习等20余种常用分析和绘图；④ 同时结合现有文献挖掘和公共数据建立了物种富集分析方法；⑤ 可一键下载分析报告，助力生物学家轻松开展宏组学数据挖掘和探索。

MicrobiomeAnalyst: a web-based tool for comprehensive statistical, visual and meta-analysis of microbiome data

2017-07-03  DOI: 10.1093/nar/gkx295

【主编评语】MicrobiomeAnalyst，译名“微生物组分析师”，是一个由华人学者（Xia Jianguo）开发的微生物组云分析平台。2001年毕业于北京大学，现任 McGill University 的助理教授。（@gaoch）

食管菌群

膳食纤维影响食管菌群

Clinical and Translational Gastroenterology[IF:4.621]

① 47名门诊病人的食管中厚壁菌、变形菌、拟杆菌、放线菌和梭杆菌门是最丰富的细菌门；② 增加纤维摄入量与厚壁菌门的相对丰度增加相关，与革兰氏阴性菌的相对丰度降低相关，低纤维摄入量与普雷沃菌、奈瑟氏菌、艾肯菌等革兰氏阴性菌的相对丰度增加相关；③ 在纤维摄入量最高组和最低组之间，若干预测得到的代谢途径存在差异；④ 脂肪摄入对门水平的菌群结构和代谢通路无显著影响，仅小幅度影响少数细菌类群的相对丰度。

Increasing Dietary Fiber Intake Is Associated with a Distinct Esophageal Microbiome

10-25  DOI: 10.1038/s41424-018-0067-7

【主编评语】越来越多的证据显示共生菌群会影响食管疾病。本研究将47名门诊病人饮食结构与食管菌群结构进行关联性研究，发现膳食纤维会改变食管菌群结构、降低革兰氏阴性菌丰度，而脂肪摄入对食管菌群的影响相对较小。（@小肠君）

环境微生物

自然河流生物膜菌群的空间结构

FEMS Microbiology Ecology[IF:3.495]

① 意大利阿夸罗萨河中分布着两种截然不同的石面生物膜，分别呈红色和黑色；② 菌群分析发现红色和黑色生物膜菌群不同，分别以不动杆菌属和铁氧化细菌为主；③ 两种生物膜重金属含量也不同，红色生物膜含有较多的铁，黑色的生物膜中则含有较多的Zn，Ni，Cu，As等；④ 这两种菌群的形成可能是主导菌属之间的拮抗和非生物因素共同作用的结果；⑤ 生物因素可能影响自然菌群结构，不同的种群可能会争夺不同的生态位，从而产生小规模的种群选择。

Spatial structuring of bacterial communities in epilithic biofilms in the Acquarossa river (Italy)

09-10  DOI: 10.1093/femsec/fiy181

【主编评语】这是一项接地气的研究，对于居住在意大利阿夸罗萨河边的居民来说，他们在河边踱步的时候，可以结识到河水中卵石上居住的细菌朋友。（@gaoch）

感谢本期日报的创作者：mildbreeze，this little piggy，Adam刘永鑫-中科院-宏基因组，女巫，熙子

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