Science详述：肠细胞代谢对菌群的关键塑造作用 | 热心肠日报

今天是第946期日报。

Science：结肠细胞代谢如何塑造肠道菌群（综述）

Science[IF:41.058]

① 结肠细胞代谢是调控肠道稳态的开关，肠道稳态时结肠细胞代谢趋于氧化磷酸化和脂肪酸氧化，耗氧量高；② 由此形成的低氧环境利于专性厌氧菌生长，它们可降解纤维生成短链脂肪酸，进而促进宿主健康；③ 若结肠细胞代谢状态改变、肠上皮氧合作用增加，会导致以兼性厌氧菌增殖为特征的菌群失调；④ 肠道病原体会破坏结肠细胞代谢，以逃脱肠道菌群的生态位保护作用；⑤ 通过代谢重编程恢复结肠细胞缺氧、维护结肠稳态，是治疗多种疾病的潜在策略。

Colonocyte metabolism shapes the gut microbiota
11-29, doi: 10.1126/science.aat9076

【主编评语】多种慢性疾病可能与肠道菌群失调有关，近期研究表明，结肠上皮细胞的代谢状态对于菌群的塑造有很大影响。Science本周发表的综述对此进行探讨，提出结肠细胞的两种代谢状态（炎症和稳态）类似于巨噬细胞的M1和M2极化，恢复结肠细胞缺氧代谢状态的治疗策略，或能改善肠道菌群失调和相关疾病。（@mildbreeze）

曾建国+樊伟+呙于明等：鸡肠道宏基因组与抗生素促生长剂替代物

Microbiome[IF:9.133]

① 首次构建涵盖7个鸡种、全部肠段的鸡肠道宏基因集（904万基因），菌群多样性及功能与饲养模式、肠段及日龄有关；② 博落回提取物（MCE）作为促生长抗生素的替代品，主要通过影响前肠菌群，降低宿主炎症，促进肉鸡的生长与健康；③ 金霉素（CTC）和MCE分别促进链霉菌科和乳杆菌属的生长，但CTC会使抗生素合成通路及耐药基因增加，而MCE不会；④ 二者都增强菌群次级胆汁酸生成能力，CTC还促进脂肪酸合成，而MCE则加强氨基酸与维生素生成途径。

The chicken gut metagenome and the modulatory effects of plant-derived benzylisoquinoline alkaloids
11-27, doi: 10.1186/s40168-018-0590-5

【主编评语】动物养殖中常用低剂量抗生素促进动物生长，但会加剧抗生素耐药性问题，威胁人类健康，寻找替代抗生素的促生长剂对养殖业的发展有重要意义。Microbiome近期发表了由湖南农业大学曾建国、中国农业科学院樊伟和呙于明合作主导的研究，首次构建了涵盖所有肠段的鸡肠道微生物参考基因集，分析了博落回提取物（MCE）对肉鸡肠道菌群和生长健康的影响，并与抗生素进行对比，揭示了二者促进肉鸡生长的机制差异，表明MCE作为抗生素促生长剂的替代品在养殖业中的应用潜力。（@mildbreeze）

如何解决低微生物量菌群研究的污染问题？

Trends in Microbiology[IF:11.776]

① 微生物组研究，尤其是针对低微生物量的样品，可存在污染问题，主要源于非样本DNA和样本间的交叉污染；② RIDE核对清单可帮助研究者、编辑和审稿人科学评价菌群研究中的污染问题；③ 采样和处理过程中要尽量保持环境与材料的清洁和步骤的统一，严格设置采样、DNA提取和非模板扩增的阴性和阳性对照；④ 数据分析时可采用如下三种策略减少污染的影响：比较对照与生物样本之间的差异、从生物样本中剔除阴性对照数据、利用模型估测存在的污染。

Contamination in Low Microbial Biomass Microbiome Studies: Issues and Recommendations
11-26, doi: 10.1016/j.tim.2018.11.003

【主编评语】测序技术的高灵敏度对于低微生物量的菌群研究是一把双刃剑，检测样本微的同时，也放大了样本中DNA污染的影响。Trends in Microbiology近期发表观点文章，对微生物组研究中的污染问题和解决方法进行了探讨，建议在研究和同行评审时采用RIDE核对清单（报告研究方法、设置对照、评估污染情况及其对下游分析的影响），来改善低微生物量研究的准确性。（@mildbreeze）

Cell子刊：肠道真菌失调加剧过敏性气道疾病的肠-肺轴机制

Cell Host and Microbe[IF:17.872]

① 抗真菌药氟康唑诱导肠道真菌失调，可持续加剧模型小鼠的过敏性气道疾病（AAD）；② 该作用依赖于肠道真菌群（氟康唑对AAD的影响对肠道菌群中无真菌的小鼠无效，而对定殖失调肠道真菌群的小鼠有效），提示肠道真菌通过肠-肺轴机制影响肺部免疫；③ 肠道常驻的CX3CR1+单核吞噬细胞可识别肠道真菌，介导了肠道真菌失调对外周免疫的影响；④ 减少这种细胞，或选择性抑制该细胞中位于真菌感知下游的脾酪氨酸激酶信号，可缓解模型小鼠的肺部过敏。

Response to Fungal Dysbiosis by Gut-Resident CX3CR1+ Mononuclear Phagocytes Aggravates Allergic Airway Disease
11-29, doi: 10.1016/j.chom.2018.11.003

【主编评语】肠道中的真菌能影响粘膜免疫，但是对于其它器官的影响仍待阐释。Cell Host and Microbe发表的最新研究表明，肠道常驻的CX3CR1+单核吞噬细胞可感知肠道真菌失调，加剧模型小鼠的过敏性气道疾病，为肠道真菌影响其它身体部位的免疫，提供了一种机制。（@mildbreeze）

现代化程度影响人群肠道菌群结构

PLoS Biology[IF:9.163]

① 喜马拉雅地区的四个部族生活方式各异，与部族间肠道菌群的差异显著相关，但alpha多样性类似；② 上述传统部族与美国人的肠道菌群差异大，表明工业化可能加剧了肠道菌群的差异性，农业化部族的菌群与美国人更相似；③ 与采集文明相关的菌群，其多样性在原始部族中较高；④ 半原始部族的菌群结构介于原始和农业部族之间，说明在一个人群世代内，肠道菌群类型即可发生转变；⑤ 饮用水源和烹调用的固体燃料等环境因素，与肠道菌群结构显著相关。

Gut microbiome transition across a lifestyle gradient in Himalaya
11-15, doi: 10.1371/journal.pbio.2005396

【主编评语】人类肠道菌群结构受现代化水平、生活方式的影响。本论文指出，喜马拉雅地区四个农业化程度不同的传统部族，其肠道菌群结构的差异与生活方式、水源和能源的不同有关；而且随着生活方式的转变，肠道菌群类型的转变可在一个人群世代内发生。该结果对研究人类肠道菌群的影响因素、分析菌群类型转化及其对宿主的影响具有参考价值。（@小肠君）

间歇性和持续性能量限制的促健康效果相当

American Journal of Clinical Nutrition[IF:6.549]

① 150名肥胖非吸烟者随机分为2天/周的间歇能量限制组（ICR）、持续能量限制组（CCR）和对照组，依次进行12周干预、12周维持和26周后续跟踪；② 干预期后，ICR、CCR和对照组的“自然对数相对体重”分别减少7.1%、5.2%和3.3%，跟踪期后减少5.2%、4.9%和1.7%，内脏和皮下脂肪体积的变化相似；③ ICR和CCR组中，与肥胖和慢性疾病通路相关的82种基因表达、循环代谢生物标志物均无显著差异；④ ICR与CCR在减重和预防代谢疾病方面的差异不显著。

Effects of intermittent and continuous calorie restriction on body weight and metabolism over 50 wk: a randomized controlled trial
11-23, doi: 10.1093/ajcn/nqy196

【主编评语】本研究纳入了150名35-65岁肥胖人群，评估了间歇性和持续性能量限制对于减重、预防代谢疾病的差异，发现两种呢能量限制策略的效果相当，没有显著差别，说明间歇性能量限制的促健康优势并不显著，值得参考。（@小肠君）

长期高热量饮食可影响柔性决策，5-羟色胺2C受体是潜在治疗靶点

Neuropsychopharmacology[IF:6.544]

① 长期摄入冰毒（METH）或高热量饮食（HCD），可影响雌性恒河猴逆向学习，使持续性错误增加，破坏柔性决策；② 在未摄入和长期摄入METH或HCD的猴子中，5-羟色胺2C受体（5-HT2CR）激动剂WAY163909均能增加猴子的正确应答、减少持续性错误，说明5-HT2CR活化可改善柔性决策；③ 在饮食选择实验中，WAY163909减少了猴子对HCD的摄入，但对低热量饮食无影响；④ 5-HT2CR拮抗剂可阻断WAY163909的上述作用。

Effects of long-term high-fat food or methamphetamine intake and serotonin 2C receptors on reversal learning in female rhesus macaques
09-06, doi: 10.1038/s41386-018-0200-z

【主编评语】与药物/毒品成瘾相似，人们也可能对高热量饮食成瘾。该研究以恒河猴为模型，研究了长期高热量饮食和甲基苯丙胺（冰毒）摄入对认知行为的影响，发现通过药物活化5-羟色胺2C受体，或是改善药物/毒品/饮食成瘾对行为决策不良影响的治疗策略。（@mildbreeze）

CT和上消化道内镜检查辅助诊断主动脉肠瘘（病例报告）

Clinical Infectious Diseases[IF:9.117]

① 一名有腹主动脉移植病史的病人发生非主动脉-肠瘘（AEF），表现出反复高烧和细菌血症症状等，并非典型症状；② 通过上消化道内镜检查（UGE）和腹部CT增强扫描，发现肠道移植物穿透了十二指肠的第三部分，从而引起了AEF；③ 从移植物中分离出耐甲氧西林、凝固酶阴性的葡萄球菌和粪肠球菌；④ 抗生素治疗6周，停药两年后该患者的症状没有复发；⑤ 当腹主动脉置换病史的患者发生反复发热，应考虑是否为继发性AEF，并可通过CT和UGE间接证实。

Recurrent High Fever due to Intestinal Bacteria-Associated Bacteremia
2017-10-30, doi: 10.1093/cid/cix584

【主编评语】本病历涉及一名有腹主动脉移植病史病人的反复高烧症状，运用了腹部CT增强扫描和上消化道内镜检查等技术，辅助发现了患者的病因是由移植物引起的继发性主动脉-肠瘘。该报告对相关症状的诊断具有一定的参考价值。（@小肠君）

感谢本期日报的创作者：米见对，mildbreeze，Echo，MAY DAY，吴芹，梦垚

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