肠道菌群与胰腺健康的亲密关系~ | 热心肠日报

今天是第942期日报。

肠道菌群与胰腺疾病（综述）

Clinical Gastroenterology and Hepatology[IF:7.683]

① 肠道菌群失调与许多胰腺疾病相关，但与胰腺疾病的因果关联尚未明确；② 循环中的肠道菌群可引起胰腺及胰腺外感染从而导致急性胰腺炎，而急性胰腺炎可影响肠道粘膜屏障完整性，并减少胰腺抗菌肽的产生；③ 肠道菌群失调可导致代谢变化而恶化胰腺外分泌不足，从而引起慢性胰腺炎，而慢性胰腺炎可抑制食糜的碱化，并引起小肠细菌过度生长；④ 肠道菌群可迁移至胰腺并促进致肿瘤炎症的发生，并可影响胰腺癌患者对肿瘤免疫治疗及化疗的应答。

The Gut Microbiome in Pancreatic Disease
08-22, doi: 10.1016/j.cgh.2018.08.045

【主编评语】Clinical Gastroenterology and Hepatology上发表的一篇综述文章，详细介绍了在各类胰腺疾病中的肠道菌群变化，以及肠道菌群失调引起胰腺疾病的潜在机制。（@沈志勋）

Nature子刊：氮源或为哺乳动物大肠菌群的主要限制因素

Nature Microbiology[IF:14.174]

① 30种哺乳动物（象猴鼠马牛狗等）中，粪便的碳（C）/氮（N）比显著不同，N源相对于C源更易被消耗；② 饮食中的N含量既影响小鼠粪便C/N比又影响粪便中的微生物生物量，如低蛋白饮食降低粪便中细菌的浓度并升高C/N比；③ 抗生素处理后，粪便中的C/N比增加，处理后伴随肠道菌群的重建C/N比降低；④ 微生物用氮可来自于饮食和宿主分泌物；⑤ 拟杆菌比其他微生物更易消耗氮；⑥ 肠道共生菌群适应低氮源环境，而高蛋白饮食可能因此导致肠道微生态的紊乱。

Microbial nitrogen limitation in the mammalian large intestine
10-29, doi: 10.1038/s41564-018-0267-7

【主编评语】养分是调控微生物群落的基本因素之一，而大肠作为消化道的最末端的一个消化器官，是肠道菌群的主要集聚地之一。宿主饮食对大肠菌群的主要影响因素在于什么地方呢？答案是氮源，即食物中蛋白质的含量。（@gaoch）

不同肠道环境下，不同菌种或菌株的定殖能力均存在差异

ISME Journal[IF:9.52]

① 将人粪便菌群移植给不同的小鼠（基因型不同，C57BL6/J及NSG；或是否使用抗生素），并利用宏基因组鸟枪法测序对比人粪便菌群的定殖情况；② 人粪便菌群中的拟杆菌属可成功定殖于小鼠肠道内，但在不同的肠道环境中，有不同的拟杆菌属物种富集，差异可能来自于菌种的功能差异（营养获取、应激反应等）；③ 同一拟杆菌属物种（Bacteroides cellulosilyticus）中的不同菌株在不同肠道环境下也表现出选择性的富集。

Selective colonization ability of human fecal microbes in different mouse gut environments
11-15, doi: 10.1038/s41396-018-0312-9

【主编评语】ISME Journal上发表的一项最新研究，对比了在不同的基因型（C57BL6/J及NSG）或肠道菌群完整性（使用抗生素与否）的小鼠中，移植人粪便菌群后的定殖情况，发现不同菌种的功能差异影响了其在不同肠道环境下的定殖能力，而定殖能力的差异甚至在菌株水平也存在。（@沈志勋）

Nature：致病菌借助噬菌体，躲避宿主免疫防御

Nature[IF:41.577]

① 鉴定出2株MRSA克隆（CC5与CC398），含有编码了一种特殊WTA糖基转移酶——TarP的前噬菌体；② 相比于标准的WTA糖基转移酶——TarS，TarP可将N-乙酰氨基葡萄糖（GlcNAc）转移至WTA的磷酸核糖醇（RobP）中一个不同的羟基上，GlcNAc修饰是免疫识别的关键位点；③ 相比于TarS修饰后的WTA，TarP修饰后的糖基化WTA在小鼠体内刺激产生的IgG显著降低了7.5-40倍；④ 利用TarS修饰后的WTA进行免疫，无法在小鼠体内对表达TarP的MRSA的感染提供保护作用。

Methicillin-resistant Staphylococcus aureus alters cell wall glycosylation to evade immunity
11-21, doi: 10.1038/s41586-018-0730-x

【主编评语】人体内的一部分抗体可靶向耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）的细胞壁磷壁酸（WTA），后者是一种N-乙酰氨基葡萄糖（GlcNAc）修饰的磷酸核糖醇（RboP）表面多聚物。Nature上发表的一项最新研究，鉴定出了MRSA躲避宿主免疫防御的新机制：一些MRSA菌株中含有编码了特殊糖基转移酶的前噬菌体，这种特殊糖基转移酶可将GlcNAc修饰在WTA的不同位点，而GlcNAc修饰位点是免疫识别的重要靶点。该发现为MRSA感染的治疗策略及疫苗设计提供了新的研究方向。（@沈志勋）

人造肠道研究带来的启示

Microbiome[IF:9.133]

① 人造肠道模型为研究人类肠道菌群提供了连续可控和方便取材的研究体系；② 使用一个基于多项式逻辑正态动态线性模型的框架，分析了4个人工肠道在1个月内密集纵向采样样品的动态变化；③ 生物变异与技术变异的比例受采样频率影响较大，在每小时采样频率下 76% 的可观测变异来源于技术变异；④ 3.5 小时是个分水岭，以内都是技术变异大于生物学变异，超过则主要为生物学变异；⑤ 在 4 个人造肠道中均观测到肠杆菌科在一天之内的不规则振荡现象。

Dynamic linear models guide design and analysis of microbiota studies within artificial human guts
11-12, doi: 10.1186/s40168-018-0584-3

【主编评语】一项可控的人造肠道研究中，展示了肠道菌群在密集时间尺度上取样的动态变化，评价了取样频率对肠道菌群生物学变异和技术变异的贡献。（@gaoch）

赣南师大+华大基因：全球柑橘的根际微生物组研究

Nature Communications[IF:12.353]

① 对来自六大洲的土壤和柑橘根际样本进行了扩增子和宏基因组分析，鉴定了主要分类群包括变形菌门、放线菌门、酸杆菌门和拟杆菌门；② 柑橘根际核心微生物组包括假单胞菌、农杆菌、贪铜菌、根瘤菌、伯克氏菌、纤维弧菌、鞘氨醇单胞菌和贪噬菌，其中一些是潜在的植物益生菌；③ 宏基因组功能富集分析表明根际核心微生物参与营养获取、荷尔蒙平衡、环境适应等过程使植物受益；④ 本研究为利用根际微生物组改善柑橘产量和健康提供指导和数据基础。

The structure and function of the global citrus rhizosphere microbiome
11-20, doi: 10.1038/s41467-018-07343-2

【主编评语】赣南师范大学国家脐橙工程技术研究中心的王年教授与华大基因的 Jin Tao 在 Nature Communication 上发表研究论文，公布了对来自六大洲土壤和柑橘根际微生物的研究成果。（@gaoch）

医学科学院+北大人民医院等：肺部菌群转录活性或影响宿主健康

mSystems[IF:5.75]

① 25例慢性阻塞性肺病(COPD)患者和9例无肺病对照者，肺部的活性菌群结构复杂，菌群-宿主互作现象显著；② 链球菌、罗氏菌和假单胞菌的转录活性与细菌生物量、人辅助T细胞-17（Th17）免疫应答、COPD病情恶化率显著相关；③ 上述三种菌转录活性较高人群，其肺部细菌载量较高，Th17免疫反应较强；④ 淋巴细胞的比例与假单胞菌转录活性正相关；⑤ 与假单胞菌转录活跃或细菌载量低的病人相比， 链球菌或罗氏菌转录活跃的COPD患者病情恶化率降低。

Transcriptionally Active Lung Microbiome and Its Association with Bacterial Biomass and Host Inflammatory Status
10-30, doi: 10.1128/mSystems.00199-18

【主编评语】医学科学院和北大人民医院等单位的作者联合发表文章，发现人肺部具有转录活性的菌群结构复杂，与宿主的免疫应答、慢性阻塞性肺病发展等密切相关。该研究利用了转录组技术，提供了比16S扩增组测序更丰富的信息，值得参考。（@小肠君）

20多年随访，蔬菜水果和橙汁可能对晚年认知功能有益

Neurology[IF:7.609]

① 对约2.8万名平均起始年龄51岁的美国男性进行20多年随访（5次饮食问卷调查），分析饮食与晚年主观认知功能（SCF）的关联；② 对主要的非饮食因素和总能量摄入进行控制后，较高的蔬菜、水果和果汁的摄入量，尤其是绿叶菜、富含类胡萝卜素的蔬菜、浆果和橙汁，与较低的中等或较差SCF显著相关，调整主要饮食因素后，水果总摄入量的相关性变弱；③ 早期高果蔬摄入与晚年SCF的关联性独立于近期摄入情况；④ 多吃蔬菜、水果和橙汁对SCF有长期益处。

Long-term intake of vegetables and fruits and subjective cognitive function in US men
11-21, doi: 10.1212/WNL.0000000000006684

【主编评语】来自Neurology的一项最新研究，对2.8万名美国男性进行20多年随访，发现长期多吃蔬菜、水果和橙汁，有助于晚年维持较好的主观认知功能。（@mildbreeze）

感谢本期日报的创作者：沈志勋，Adam刘永鑫-中科院-宏基因组，祁玉丽，MAY DAY

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