肠脑轴亮点：特定肠道菌或能改善自闭症？| 热心肠日报

今天是第949期日报。

Neuron：罗伊氏乳杆菌改善自闭症小鼠社会行为的肠脑轴机制

Neuron[IF:14.318]

① 在遗传、环境和特发性自闭症模型小鼠中，补充罗伊氏乳杆菌可恢复小鼠的社会行为；② 这些不同的模型小鼠中，肠道菌群均发生改变，但罗伊氏乳杆菌并非通过改善菌群组成发挥作用，给无菌小鼠补充该菌也可改善社会行为缺陷；③ 罗伊氏乳杆菌通过迷走神经，恢复中脑腹侧被盖区内的社交诱导的突触可塑性，从而逆转小鼠社会行为缺陷；④ 提高催产素水平也有相似作用，而在多巴胺能神经元缺乏催产素受体的社交缺陷小鼠中，罗伊氏乳杆菌无效。

Mechanisms Underlying Microbial-Mediated Changes in Social Behavior in Mouse Models of Autism Spectrum Disorder
12-03, doi: 10.1016/j.neuron.2018.11.018

【主编评语】Neuron本周上线来自美国贝勒医学院Mauro Costa-Mattioli团队的研究。该团队2016年在Cell发表的研究指出，吃高脂食物的母鼠，其后代有类似自闭症的社会行为缺陷，补充罗伊氏乳杆菌可逆转这些小鼠的行为问题。发表在Neuron的这项研究中，该团队进一步验证了罗伊氏乳杆菌在不同自闭症模型小鼠中的效果，发现该菌经迷走神经，作用于脑内的催产素-多巴胺奖赏系统，从而改善小鼠社会行为缺陷。罗伊氏乳杆菌能否改善自闭症患者的行为问题？期待更多研究检验。（@mildbreeze）

Nature子刊：肠道共生菌加剧多发性骨髓瘤的免疫机制

Nature Communications[IF:12.353]

① 在多发性骨髓瘤（MM）模型小鼠中，肠道中的解肝素普雷沃氏菌促进生成IL-17的Th17细胞的分化，Th17向骨髓迁移促进疾病进展；② 敲除MM小鼠的IL-17或扰动其肠道菌群，均可延缓MM；③ 冒烟型骨髓瘤（无症状期MM）患者中，较高的骨髓IL-17水平预示着较快的疾病进展；④ IL-17可诱导小鼠血浆细胞STAT3磷酸化，以及MM小鼠骨髓中的嗜酸性粒细胞活化；⑤ 用抗体阻断IL-17、IL-17RA和IL-5，可减少MM小鼠骨髓中Th17和嗜酸性粒细胞的积累，推迟疾病进展。

Microbiota-driven interleukin-17-producing cells and eosinophils synergize to accelerate multiple myeloma progression
12-03, doi: 10.1038/s41467-018-07305-8

【主编评语】Nature Communications发表的一项最新研究，在小鼠模型中阐释了特定肠道共生菌促进多发性骨髓瘤的机制。该研究表明，肠道菌群驱动Th17分化扩增，后者在骨髓中积累，提高了IL-17水平，与嗜酸性粒细胞形成正反馈，加速疾病进展，用抗体阻断IL-17-嗜酸性粒细胞轴，可延缓模型小鼠的疾病进展。（@mildbreeze）

Nature子刊：关注蜜蜂宏基因组

Nature Communications[IF:12.353]

① 欧洲蜜蜂的健康与微生物密切相关，测序来自英国多地的19个蜂群的基因组和宏基因组；② 基因组多样性表明主要有两种遗传背景，分别属于C和M家系；③ 所有样品中丰度最高的7个门分别为变形菌门、厚壁菌门、微孢子门、子囊菌门、放线菌门、节肢动物门和部分真核生物；④ 重叠群聚类表明一些已经鉴定的微生物具有不同的基因型；⑤ 病原菌分析表明不同病原体在同一样本中共存水平很高，这意味着感染一种病原体的菌落可能更容易感染别的病原体。

Characterisation of the British honey bee metagenome
11-26, doi: 10.1038/s41467-018-07426-0

【主编评语】欧洲蜜蜂在授粉和食物生产中起着重要作用。蜜蜂的健康是环境、宿主遗传和相关微生物的复杂作用结果。加深对这些因素的了解将有助于应对蜜蜂健康的挑战。本研究使用DNA测序来表征来自英国各地的19个蜜蜂群的基因组和宏基因组。研究结果分析揭示了与蜜蜂相关的微生物群落，并证明了高通量，定向宏基因组学在鉴定农业生态系统中新的生物威胁方面的能力。（@可乐）

寄生虫与菌群的关系

Trends in Parasitology[IF:7.929]

① 已有大量证据证明细菌对寄生虫的适应性和存活起关键作用，但对胃肠线虫的器官和组织中的微生物种群知之甚少；② 已经有充分表征的实例是沃尔巴克体属细菌和丝虫线虫之间的共生关系；③ 对共生关系的理解已经成功地用于治疗目的；④ 随着测序技术的不断进步，以及新型微生物组编辑工具的兴起，为研究寄生虫菌群和利用二者关系开发寄生虫控制的新策略提供了机会。

Helminth Microbiomes – A Hidden Treasure Trove?
11-28, doi: 10.1016/j.pt.2018.10.007

【主编评语】我们越来越关注胃肠道寄生虫与宿主肠道中的菌群之间的复杂相互作用。但关于寄生虫菌群的结构和功能知之甚少。本文探讨了寄生虫与菌群之间的相互作用，深入了解二者关系会增强寄生虫生物学和生理学的当前知识，并发现针对寄生虫和寄生虫病的全新干预措施。（@可乐）

高海拔地区空气菌群的动态时空变化

PNAS[IF:9.661]

① 在西班牙的高海拔山区隔周收集一次雨雪样本，持续7年，对样本中的16S及18S rRNA进行测序，分析其中的细菌、古菌、真菌及原生生物；② 在研究期间，可持续性的观察到空气菌群的季节性变化模式，菌群群落在冬季和夏季有很大差异；③ 气溶胶是全球菌扩散的主要机制；④ 淡水、农田及城市中的生物群落是夏季空气细菌的主要来源，而海洋及森林中的生物群落是冬季空气细菌的主要来源。

A long-term survey unveils strong seasonal patterns in the airborne microbiome coupled to general and regional atmospheric circulations
11-12, doi: 10.1073/pnas.1812826115

【主编评语】PNAS上发表的一项最新研究，对西班牙高海拔地区的空气菌群进行了长达7年的持续分析，鉴定出了空气菌群的时空分布的动态变化，并对菌群的来源进行了追溯。（@沈志勋）

Nature：靶向ACMSD促进NAD+从头合成，可增强线粒体功能改善健康

Nature[IF:41.577]

① 在多个物种中，增加烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）水平和活化sirtuin，对线粒体稳态、生物体代谢和寿命有益；② α-氨基-β-羧基粘康酸-ε-半醛脱羧酶（ACMSD）是NAD+从头合成中的关键酶，能控制细胞内NAD+的水平，其机制在线虫和小鼠中保守；③ 用遗传和药物手段抑制ACMSD，都能增加NAD+从头合成和sirtuin1活性，从而增强线粒体功能；④ ACMSD主要在肾、肝表达，鉴定出ACMSD的两个选择性抑制剂，在动物疾病模型中对肾和肝功能有保护作用。

De novo NAD synthesis enhances mitochondrial function and improves health
10-24, doi: 10.1038/s41586-018-0645-6

【主编评语】烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）是一种重要辅酶，维持其在机体和组织内的水平，对代谢健康和抗衰老有重要意义。Nature发表的一项研究显示，α-氨基-β-羧基粘康酸-ε-半醛脱羧酶（ACMSD）是调控肾脏和肝脏细胞中的NAD+水平、sirtuin活性和线粒体稳态的关键因子，通过药物抑制其活性，可在小鼠模型中改善急性肾损伤和非酒精性脂肪肝，且安全性良好，有临床转化潜力。（@mildbreeze）

Cell子刊：可用于研究NAD+缺乏相关衰老和代谢疾病的小鼠模型

Cell Reports[IF:8.032]

① 与人不同，小鼠不依赖于膳食烟酸，可从色氨酸经犬尿氨酸途径产生足够的NAD+；② 构建诱导性表达人α-氨基-β-羧基-粘康酸-半醛脱羧酶（ACMSD）的转基因小鼠，当ACMSD高表达时呈现与人相似的烟酸依赖性；③ 无烟酸喂养时，该模型小鼠会发展出可逆的、轻至重度NAD+缺乏症，取决于饮食成分；④ NAD+缺乏导致小鼠行为和健康变化，类似人类烟酸缺乏症，可用于相关疾病研究；⑤ ACMSD是调控哺乳动物膳食烟酸需求和NAD+代谢的关键因子。

Alpha-Amino-Beta-Carboxy-Muconate-Semialdehyde Decarboxylase Controls Dietary Niacin Requirements for NAD Synthesis
10-30, doi: 10.1016/j.celrep.2018.09.091

【主编评语】人类需要从饮食中摄入足够的烟酸（维生素B3）才能满足体内的NAD+合成需求，而小鼠与人不同，可通过犬尿氨酸途径从色氨酸中产生足够的NAD+。Cell Reports近期发表的研究构建了一种转基因小鼠模型，可通过饮食成分调控小鼠体内的NAD+水平，可用于研究与NAD+缺乏相关的疾病。（@mildbreeze）

摄入坚果或可改善精液质量

American Journal of Clinical Nutrition[IF:6.549]

① 119名年龄为18-35岁的健康男性随机分为两组：西式饮食+坚果（每日摄入60g坚果混合物）组，以及西式饮食组，干预持续14周；② 坚果摄入可显著增加男性精液中的精子总数量，并显著增强精子的活力、前向运动能力，同时显著改善了精子的形态；③ 摄入坚果组的受试者同时摄入了更多的脂肪、单/多不饱和脂肪酸、镁元素、维生素E、亚麻酸、ω-3；④ 同时，摄入坚果显著减少了精子中的DNA碎片，这可能是其改善精液质量的原因。

Effect of nut consumption on semen quality and functionality in healthy men consuming a Western-style diet: a randomized controlled trial
11-01, doi: 10.1093/ajcn/nqy181

【主编评语】因污染、吸烟、西式饮食等现代生活方式的影响，现代人类的精液质量显著下降。American Journal of Clinical Nutrition上发表的一项最新研究发现，在以西式饮食为主的健康男性中，摄入坚果可显著改善精液质量。（@沈志勋）

感谢本期日报的创作者：mildbreeze，Adam刘永鑫-中科院-宏基因组，可乐，沈志勋，Kang，女巫，奇奇

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