Science：眼见为实！看清共生菌与肠上皮的“亲密接触” | 热心肠日报

今天是第1035期日报。

Science：“看透”调控T细胞的分节丝状菌与肠上皮细胞的亲密接触

Science[IF:41.058]

① 电子断层成像技术显示，小鼠肠道中，分节丝状菌（SFB）可“伸出”钩状结构紧紧黏附于肠上皮细胞（IEC），并在钩尖处触发内吞囊泡形成；② 这些囊泡含有能诱导Th17细胞的SFB细胞壁蛋白，经内体-溶酶体网络，在IEC内从顶端转移至基底外侧；③ 该内吞过程依赖于肌动蛋白调节因子CDC42，若IEC缺乏CDC42，则SFB诱导的细胞内吞和IEC内抗原蛋白转移作用受损，使SFB诱导的Th17细胞减少；④ 这种微生物黏附触发的内吞作用，可能是SFB独有的。

Endocytosis of commensal antigens by intestinal epithelial cells regulates mucosal T cell homeostasis
03-08, doi: 10.1126/science.aat4042

【主编评语】肠道菌群在免疫调控中有重要作用。《Science》发表的一项最新研究，通过电镜技术，直观的“看”到小鼠肠道内，分节丝状菌（SFB）通过微生物黏附触发的内吞作用（MATE）与肠上皮细胞（IEC）发生互作的形态。该过程中，能诱导Th17细胞的SFB抗原“借道”IEC，经细胞内运输转移至IEC底部，进而活化Th17。该研究不仅揭示了SFB调节Th17的机制以及IEC的抗原呈递细胞作用，同时还是使用高分辨率电镜技术分析微生物-宿主互作机制的一个范例。“Seeing is believing”这句话在生物学微观研究中恐怕永不过时。（@李丹宜）

香港中文大学Siew C Ng：揭秘溃疡性结肠炎相关的肠粘膜病毒组变化

Gut[IF:17.016]

① 肠粘膜病毒组结构和功能的变化，是溃疡性结肠炎（UC）的标志；② UC患者的肠粘膜病毒组中，有尾噬菌体目的丰度高，但多样性、丰富度、种类均衡性低，这一现象与肠粘膜炎症相关；③ 与对照人群相比，UC患者肠粘膜中埃希氏菌噬菌体、肠杆菌噬菌体的丰度显著升高；④ UC患者的噬菌体组功能独特，与细菌宿主适应性、致病性相关的功能被选择性地增强；⑤ 在UC患者肠粘膜中，细菌-噬菌体互作功能有显著降低。

Gut mucosal virome alterations in ulcerative colitis
03-06, doi: 10.1136/gutjnl-2018-318131

【主编评语】香港中文大学Siew C Ng团队近期在《Gut》发表研究，发现中国的溃疡性结肠炎患者中，肠粘膜病毒组的结构和功能有显著变化，提示肠道噬菌体在溃疡性结肠炎发病中可能具有重要作用。（@小肠君）

中科院钱友存团队：肺部菌群失调促进肺纤维化

Immunity[IF:19.734]

① 博来霉素引起肺纤维化小鼠模型的肺部菌群失调，并触发IL-17B的产生，促进肺纤维化；② 去除肺部菌群（抗生素处理或使用无菌小鼠）或IL-17B的缺失可缓解博来霉素引起的肺纤维化进展；③ 来自拟杆菌属及普氏菌属的3种肺部共生菌通过其外膜囊泡激活TLR-Myd88信号通路，诱导IL-17B的产生；④ IL-17B与TNF-α共同作用诱导中性粒细胞招募基因及Th17细胞促进基因的表达，以促进肺纤维化。

Dysregulated Lung Commensal Bacteria Drive Interleukin-17B Production to Promote Pulmonary Fibrosis through Their Outer Membrane Vesicles
02-26, doi: 10.1016/j.immuni.2019.02.001

【主编评语】来自中国科学院上海营养与健康研究所钱友存团队在《Immunity》上发表的一项最新研究，发现在肺纤维化小鼠模型中，肺部菌群失调通过其胞外囊泡激活TLR-Myd88信号通路，促进IL-17B的产生，从而恶化肺纤维化。（@沈志勋）

Nature子刊：衰老和肿瘤难以兼避，“长寿药”也不能多吃

Nature Cell Biology[IF:19.064]

① NAD+前体促进衰老相关分泌表型(SASP)，促炎性SASP具有促肿瘤作用；② 烟酰胺磷糖苷转移酶(NAMPT）是NAD+补救合成途径的限速酶，衰老导致的细胞生长抑制作用不影响NAMPT对促炎性SASP的控制；③ NAMPT的表达受高迁移率蛋白a (HMGA)调控，衰老细胞中NAMPT和各促炎因子表达上调；④ HMGA-NAMPT-NAD+信号轴通过抑制p53介导的p38 MAPK/ NF-κB途径，促进糖酵解和线粒体呼吸，促进促炎性SASP；⑤ 膳食补充NAD+须综合考虑抗衰老作用和潜在致癌副作用。

NAD metabolism governs the proinflammatory senescence-associated secretome
02-18, doi: 10.1038/s41556-019-0287-4

【主编评语】NAD+具有一定的延缓衰老作用，但近期发表在《Nature Cell Biology》的研究发现，尽管NAD+代谢不仅影响组织衰老还影响癌症风险。 研究中发现NAD+参与的信号通路有促肿瘤效应。该结果对于研NAD+在抗衰老中的具体机制、为合理补充膳食NAD+具有参考价值。（@小肠君）

EBI2-氧甾醇轴促进IBD发生及发展

Mucosal Immunology[IF:7.36]

① 溃疡性结肠炎患者和结肠炎小鼠模型的发炎结肠中，EB病毒诱导的G蛋白偶联受体2（EBI2）和氧甾酮合成酶（CH25H，CYP7B1）的mRNA表达增加；② 敲除EBI2或CH25H不影响DSS诱导结肠炎的严重程度，但在IL-10结肠炎模型中，雄性EBI2−/−小鼠的炎症减少；③ 结肠免疫系统包括粘膜淋巴结构，在IL-10缺陷和慢性DSS诱导的小鼠结肠炎模型中累积；④ EBI2−/−小鼠在基线时形成的结肠淋巴结构显著减少，在炎症状态下的淋巴结构累积也较少。

The EBI2-oxysterol axis promotes the development of intestinal lymphoid structures and colitis
02-11, doi: 10.1038/s41385-019-0140-x

【主编评语】编码EB病毒诱导的G蛋白偶联受体2（EBI2）的基因是IBD的一个风险基因，但EBI2在结肠免疫系统中的作用尚未明确。《Mucosal Immunology》上发表的一项最新研究，发现IBD患者及结肠炎小鼠模型中，EBI2和氧甾酮合成酶的表达增加，而EBI2敲除使IL-10缺陷结肠炎小鼠模型中的结肠炎症得到缓解。研究结果提示EBI2在IBD的发病中起到重要促进作用，或可作为IBD的潜在治疗靶点（@沈志勋）

化疗药物改变结直肠癌小鼠模型的肠道菌群并恶化肠道炎症

Brain Behavior and Immunity[IF:6.306]

① 50只小鼠随机分为4组：对照组、对照+5-氟尿嘧啶组（5FU）、诱导结直肠癌组（AOM/DSS）、AOM/DSS+5FU组；② 相比于AOM/DSS组，AOM/DSS+5FU组小鼠的肿瘤缓解，但炎症加剧且生存率降低；③ 5FU增加了特定肠道炎症基因的表达，而在结直肠癌小鼠中5FU的上述影响更为明显；④ 5FU显著降低了结直肠癌小鼠的握力，并降低了小鼠的耐力（不显著）；⑤ 将5FU处理后的小鼠的粪菌移植给正常小鼠，可降低后者的身体机能，并改变特定结肠炎症标志物。

Impact of 5 Fluorouracil Chemotherapy on Gut Inflammation, Functional Parameters, and Gut Microbiota
02-23, doi: 10.1016/j.bbi.2019.02.020

【主编评语】《Brain Behavior and Immunity》上发表的一项最新研究，发现在诱导结直肠癌小鼠模型中，化疗药物5-氟尿嘧啶虽然可以减小肿瘤负担，但恶化了小鼠的肠道炎症并降低了生存率，同时降低了小鼠的部分身体机能参数。5-氟尿嘧啶对肠道菌群的扰动可能是其造成肠道炎症及小鼠身体机能减退的部分原因。（@沈志勋）

Cell子刊：SH3BP4调节肠道肿瘤发生

Cell Reports[IF:8.032]

① 哺乳动物隐窝基底的Wnt信号在肠道干细胞（ISC）稳态中起关键作用，Wnt异常激活引起结肠癌，SH3BP4是Wnt抑制剂，在肠道隐窝中表达；② Sh3bp4缺失增加了小鼠肠道中ISC和潘氏细胞的数量，并加速小鼠的腺瘤发展；③ SH3BP4抑制Wnt信号下游β-连环蛋白的磷酸化和泛素化，该抑制作用取决于SH3BP4的ZU5结构域；④ 核周区域的SH3BP4抑制β-连环蛋白核定位；⑤ SH3BP4通过调节β-连环蛋白的亚细胞定位作为Wnt信号通路的负反馈调节剂来抑制肿瘤。

SH3BP4 Regulates Intestinal Stem Cells and Tumorigenesis by Modulating β-Catenin Nuclear Localization
02-26, doi: 10.1016/j.celrep.2019.01.110

【主编评语】《Cell Reports》上发表的一项最新研究，发现SH3BP4通过调节β-连环蛋白的定位、磷酸化及泛素化，以抑制Wnt信号通路，从而减少肠道干细胞的数量，抑制肠道肿瘤发生。（@沈志勋）

氧化还原酶或可更好地描述微生物群落多样性

PNAS[IF:9.661]

① 微生物的分类有时与功能多样性并不匹配；② 相比于其他酶、一般的蛋白编码基因、转运蛋白基因以及分类学基因标记，氧化还原酶基因图谱更能反映微生物群落的分化情况；③ 微生物通过氧化还原酶支持生物地球化学过程和养分循环，氧化还原功能的多样性有助于理解生物群落的稳定及维持机制；④ 利用氧化还原酶来描述菌群多样性，有利于阐释热力学如何影响细菌群落分化及特定生态功能；⑤ 该方法可能有助于量化环境压力对微生物生态系统的影响。

Redox traits characterize the organization of global microbial communities
01-09, doi: 10.1073/pnas.1817554116

【主编评语】微生物在分类学上的差异不一定能反应功能差异。近期《PNAS》杂志发表文章，发现与传统细菌分类学方法相比，用氧化还原功能的多样性能更好地区分不同的微生物类群，而且可以更为直接地反应群落在生态圈中的功能，有助于在全球生物群落危机背景下，阐释环境对细菌群落的影响。（@小肠君）

感谢本期日报的创作者：李丹宜，小肠君，Roxy，吴芹，女巫，沈志勋

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