晏向华团队：动物肠道菌群应用研究再获突破 | 热心肠日报

今天是第958期日报。

晏向华等：粪菌移植鉴定出可预防仔猪腹泻的潜在益生菌

Cell Host and Microbe[IF:17.872]

① 断奶前通过口服移植CM仔猪（抗腹泻）的粪菌，可显著减少LY仔猪（易腹泻）的早断奶应激诱导的腹泻；② 粪菌移植后，5种细菌在受体LY仔猪中增多，其中加氏乳杆菌LA39和谷物乳杆菌有抗腹泻作用，是潜在的预防动物腹泻的抗生素替代物；③ 其抗腹泻作用依赖于细菌分泌的环肽乳酸菌素A，该细菌素与肠上皮细胞表面的角蛋白19结合，经mTOR增加磷酸二酯酶活性，以降低第二信使cAMP和cGMP的水平，从而增强肠道的液体吸收并减少分泌。

A Microbiota-Derived Bacteriocin Targets the Host to Confer Diarrhea Resistance in Early-Weaned Piglets
12-12, doi: 10.1016/j.chom.2018.11.006

【主编评语】与商品猪LY仔猪相比，本土品种CM仔猪对早断奶应激诱导的腹泻有更强的抗性。华中农业大学晏向华团队主导的研究发现，在断奶前将CM仔猪的粪菌移植给LY仔猪，可显著减少后者断奶后的腹泻发生。进一步分析显示，加氏乳杆菌LA39和谷物乳杆菌可分泌细菌素乳酸菌素A，直接作用于仔猪肠上皮细胞，介导粪菌移植的抗腹泻作用。这些发现不仅提供了可预防动物腹泻的替代抗生素的潜在益生菌，也证实了粪菌移植用于发现特定肠道微生物-宿主互作的研究潜力。相关成果于本周在Cell Host and Microbe发表，引用该领域专业人士 @米见对 的话：该研究是16s+机制的高水平研究，针对仔猪腹泻顽疾，是畜禽肠道菌群研究的又一典范！（@mildbreeze）

Nature子刊：产生神经递质GABA的肠道菌可能与抑郁症有关联

Nature Microbiology[IF:14.174]

① 培养基中缺少源自微生物的关键生长因子，导致大部分细菌不可培养；② 菌株KLE1738的生长需要与脆弱拟杆菌共培养，后者产生的神经递质GABA是关键生长因子；③ 以KLE1738的生长作为指示，通过共培养鉴定出许多GABA产生菌，其中拟杆菌属能产生大量GABA；④ 肠道中有许多潜在的GABA产生或代谢菌，GABA产生通路主要在拟杆菌属、副拟杆菌属和埃希氏杆菌属中活跃表达；⑤ 抑郁症（与GABA失调相关）病人中，拟杆菌属的丰度与大脑抑郁症特征负相关。

GABA-modulating bacteria of the human gut microbiota
12-10, doi: 10.1038/s41564-018-0307-3

【主编评语】菌群-肠-脑轴是肠道菌群研究中的重要领域，通过调节菌群来改善神经疾病是很有吸引力的研究方向。Nature Microbiology本周发表的一项研究，通过共培养方法，鉴定出一系列产生神经递质γ-氨基丁酸（GABA）的肠道细菌，其中拟杆菌属的丰度与抑郁症负相关。（@mildbreeze）

Cell子刊：乳酸及其产生菌可促进肠道干细胞介导的肠上皮发育和再生

Cell Host and Microbe[IF:17.872]

① 给小鼠喂食双歧杆菌和乳杆菌等乳酸产生菌，可显著增加肠上皮的肠道干细胞（ISC）、潘氏细胞和杯状细胞的扩增；② 乳酸作用于潘氏细胞和肠基质细胞上的G蛋白偶联受体Gpr81，促进其生成Wnt3，经Wnt/β-catenin信号通路，刺激ISC增殖，敲除Gpr81损害小鼠ISC介导的肠上皮发育和再生；③ 缺乏乳酸脱氢酶的植物乳杆菌株无法生成乳酸，其刺激ISC增殖的能力明显降低；④ 给小鼠提前喂食乳酸产生菌或乳酸，可对化疗和放疗引起的肠道损伤起保护作用。

Microbiota-Derived Lactate Accelerates Intestinal Stem-Cell-Mediated Epithelial Development
12-12, doi: 10.1016/j.chom.2018.11.002

【主编评语】双歧杆菌和乳杆菌被认为是对健康有益的细菌，Cell Host and Microbe本周发表的一项最新研究发现，这些菌所产生的乳酸可促进肠道干细胞（ISC）增殖以及肠上皮细胞分化，参与ISC介导的肠上皮发育和再生。该研究表明乳酸及其产生菌，或可用于预防化疗和放疗引起的肠道损伤。（@mildbreeze）

Immunity：菌群诱导的TL1A在结肠炎中的双重作用

Immunity[IF:19.734]

① 遗传学研究显示，TNFSF15基因变异及其蛋白产物TNF样配体1A（TL1A）与IBD相关；② IBD相关的黏附性肠道菌群可诱导小鼠肠道CX3CR1+单核吞噬细胞释放TL1A，TL1A与白介素（IL）-23协同诱导3型天然淋巴细胞（ILC3）生成IL-22，促进急性结肠炎期间的肠粘膜恢复；③ 在小鼠和人类患者中，TL1A还可促进结肠炎中的MHCII+ ILC3表达细胞表面的共刺激分子OX40配体（OX40L），从而激活抗原特异性T细胞增殖和致病性Th1扩增，驱动慢性T细胞结肠炎。

Microbiota-Induced TNF-like Ligand 1A Drives Group 3 Innate Lymphoid Cell-Mediated Barrier Protection and Intestinal T Cell Activation during Colitis
12-11, doi: 10.1016/j.immuni.2018.10.014

【主编评语】菌群与遗传易感个体的互作失调，可导致炎症性肠病（IBD）。Immunity本周发表的一项最新研究，发现IBD相关的粘附性肠道菌群可诱导单核吞噬细胞释放TL1A，而TL1A在ILC3依赖性的粘膜免疫中有双重作用：既可诱导ILC3生成IL-22促进急性结肠炎中的肠道屏障恢复，又能促进抗原呈递ILC3表达OX40L刺激T细胞活化，驱动慢性结肠炎。这些发现揭示了结肠炎中的先天和适应性免疫分子机制，以及肠道菌群的诱导性作用，对研发相关疗法有参考意义。（@mildbreeze）

肠道屏障功能障碍患者的细菌外泌体脂多糖升高

Gut[IF:17.016]

① 收集25名无肠屏障功能障碍和24名明确诊断为肠屏障功能紊乱的患者血浆，定量检测细菌胞外囊泡（EV）相关脂多糖（LPS）含量和其他LPS含量；② HIV感染、IBD或放化疗相关肠道黏膜炎引起的肠屏障功能紊乱患者的EV相关LPS活性明显增加，微生物模式识别受体配体的含量升高，而其他LPS无明显差异；③ 随着血浆连蛋白水平升高，EV相关LPS升高，表明肠道屏障完整性被破坏；④ 肠屏障功能破坏会导致肠道中存在的LPS阳性菌易位，并激活炎症反应。

Increased levels of systemic LPS-positive bacterial extracellular vesicles in patients with intestinal barrier dysfunction
12-05, doi: 10.1136/gutjnl-2018-317726

【主编评语】Gut上发表的一项最新研究，发现在因各类疾病（HIV感染、放化疗导致的肠道黏膜炎、IBD）引起肠道屏障功能障碍的患者中，细菌胞外囊泡中的脂多糖水平显著升高。（@沈志勋）

HIV患者及男男性行为者的菌群特征

Microbiome[IF:9.133]

① 富含普氏菌属的菌群是HIV感染人群的特征，而无论HIV状态如何，该菌群特征在男男性行为（MSM）中很常见；② 纳入217名受试者（包括105名非HIV感染者及112名HIV感染者），其中包括MSM、异性性行为男性及女性；③ 富含普氏菌属的MSM和非MSM的粪便菌群组成显著不同，菌群的变化可能促进炎症发生；④ 感染HIV的MSM和女性有相对轻微的肠道菌群变化，包括潜在病原体的增加；⑤ 通过纵向队列研究发现，可通过抗逆转录病毒治疗改善菌群。

An exploration of Prevotella-rich microbiomes in HIV and men who have sex with men
11-05, doi: 10.1186/s40168-018-0580-7

【主编评语】Microbiome上发表的一项最新研究，对比分析了HIV感染者、男男性行为者的菌群特征，并发现抗逆转录病毒治疗可改善HIV感染者的菌群。（@沈志勋）

生物膜形成的组装动态分析

Microbiome[IF:9.133]

① 在口腔生物膜形成和成熟过程中应用了平行的宏基因组和元变构分析探讨了复杂群落内的组装动态；② 当pH值从6.5降至5.5时，社区分类学在3到6小时之间变化最为显着；③ 当pH值降至5.5以下时，整个群落活动在6到9小时的生长中发生重大变化，29015个基因显着上调或下调；④ 几种差异表达的基因显示出针对个体细菌基因组的独特活性，并且与丙酮酸和乳酸代谢，双组分信号传导途径，抗菌分子的产生，铁螯合，pH中和，蛋白质水解和表面附着相关。

Uncovering complex microbiome activities via metatranscriptomics during 24 hours of oral biofilm assembly and maturation
12-06, doi: 10.1186/s40168-018-0591-4

【主编评语】牙菌斑由数百个细菌分类单元组成，代表了与人体相关的最多样化和稳定的微生物生态系统之一。成熟菌斑的分类组成和功能能力在群落组装的几个阶段通过共聚集，空间和资源竞争以及细菌产生的反应性试剂等过程逐渐形成。关于复杂群落内组装动态的知识非常有限，主要来源于由有限数量的细菌物种组成的研究。本文在体外口腔生物膜的组装和成熟过程中应用平行的宏基因组和元变构分析，结果表明，牙菌斑中的酸性条件导致牙齿牙釉质的净损失。在这里，当pH值降至5.5 至4.7以下时，观察到致龋乳杆菌的繁殖，以及菌落内许多细菌基因表达活动的转变点。这是对复杂口腔细菌生物膜群落的形成和成熟的第一项研究。（@可乐）

榛子改善老年人的维生素E状态

Journal of Nutrition[IF:4.398]

① 32名63岁左右的健康老年志愿者每日摄入榛子，干预16周，收集干预前后的血样和尿样，并记录干预期间的饮食和榛子的摄入；② 榛子的摄入增加了尿液中维生素E代谢产物和血浆中镁元素的含量，并降低空腹血糖、LDL胆固醇含量、总/HDL胆固醇比值；③ 血压、免疫功能、血液胰岛素浓度、高敏C反应蛋白、甘油三酯、血液维生素E和HDL胆固醇无显著改变；④ 缺乏维生素E与多种老年性疾病有关，摄入榛子提高了老年人体内维生素E的生物标志物含量。

Daily Consumption of Oregon Hazelnuts Affects α-Tocopherol Status in Healthy Older Adults: A Pre-Post Intervention Study
12-01, doi: 10.1093/jn/nxy210

【主编评语】来自Journal of Nutrition上发表的一项最新研究，发现每日食用榛子的老年人，尿液中的维生素E代谢产物含量增加，空腹血糖、LDL胆固醇等指标得到改善。（@沈志勋）

感谢本期日报的创作者：mildbreeze，罗本，Echo，可乐，女巫

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