重磅综述：益生菌与益生元的机制与应用 | 热心肠日报

今天是第1166期日报。

Nature Reviews：一文读懂益生菌与益生元（必读综述）

Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology[IF:23.57]

① 一些益生菌和益生元可通过调节肠道菌群及其功能，来防治肠道相关疾病；② 益生菌的作用方式：调节免疫功能、生成有机酸和抗微生物产物、与宿主及其菌群互作、改善肠道屏障、产生酶和具有系统性影响的小分子；③ 益生元是被宿主微生物选择性利用以促进健康的物质，可发挥抵抗病原体、调节免疫、增加矿物质吸收、改善肠道功能、影响代谢和饱腹感等作用；④ 特定益生菌株和益生元的健康功效需经过充分验证，应在循证基础上由专业医务者指导使用。

Probiotics and prebiotics in intestinal health and disease: from biology to the clinic
07-11, doi: 10.1038/s41575-019-0173-3

【主编评语】随着肠道菌群研究的开展，对益生菌和益生元的研究也在不断深入。《Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology》近期发表的综述，详细阐述了益生菌和益生元发挥促健康功效的生物学机制，并对该领域的转化研究进展和发展方向进行了探讨，值得关注。（@李丹宜）

刘良+贾慧珏等：干酪乳杆菌可改善大鼠关节炎

Microbiome[IF:10.465]

① 关节炎模型（AIA）大鼠中，从疾病诱导前开始口服干酪乳杆菌ATCC334，可显著改善症状，抑制关节肿胀、降低关节炎严重性评分，具有骨保护作用；② 这些大鼠失调的肠道菌群也得到改善，AIA中丰度减少的乳杆菌（罗伊氏乳杆菌、阴道乳杆菌等）恢复至正常水平、嗜酸乳杆菌丰度上升；③ 干酪乳杆菌治疗的AIA大鼠中，血液中多种促炎细胞因子表达降低，与肠道菌群中特定菌种的变化相关；④ 干酪乳杆菌的疗效与氧化应激的氧化还原平衡维持有关。

A single bacterium restores the microbiome dysbiosis to protect bones from destruction in a rat model of rheumatoid arthritis
07-18, doi: 10.1186/s40168-019-0719-1

【主编评语】《Microbiome》发表了来自澳门科技大学刘良和华大基因贾慧珏与团队的最新研究，在关节炎大鼠模型中揭示了干酪乳杆菌促进肠道菌群恢复从而改善疾病症状的作用，表明这种益生菌或能用于防治类风湿性关节炎。（@李丹宜）

Cell子刊：菌群驱动肺间质细胞的干扰素信号以抑制流感病毒感染

Cell Reports[IF:7.815]

① I型干扰素（IFNα/β）通路在抗病毒应答中起到重要作用，并抑制免疫病理；② IFNα/β受体（IFNAR1）的表达水平影响小鼠肺部造血细胞及基质细胞的IFN激活基因（ISG）的表达；③ IFNAR1表达水平的增加通过提升基础IFN信号强度以抑制流感病毒在肺部的早期复制，肺间质细胞的ISG表达增加在其中发挥关键作用；④ 共生菌群驱动了肺间质细胞中的IFN信号增强，抗生素处理可抑制IFN信号，而粪菌移植可恢复。

Microbiota-Driven Tonic Interferon Signals in Lung Stromal Cells Protect from Influenza Virus Infection
07-02, doi: 10.1016/j.celrep.2019.05.105

【主编评语】《Cell Reports》上发表的一项最新研究，发现肺间质细胞的I型干扰素信号在抑制流感病毒在肺部的复制中发挥了关键作用，而菌群增强了肺间质细胞中的干扰素信号。（@沈志勋）

百岁老人的菌群组成及功能有何特点？

mSystems[IF:6.519]

① 纳入19名百岁老人、23名老年人、17名年轻人，对比分析肠道菌群组成及功能的差异；② 与老年人及年轻人相比，百岁老人的肠道菌群组成及功能表现出不同的模式，其核心菌种及菌群基因的丰度更高；③ 百岁老人的肠道菌群以柔嫩梭菌群及直肠真杆菌的缺失与Methanobrevibacter smithii及青春双歧杆菌的富集为特征；④ 在功能上，百岁老人的菌群有着更高的糖酵解及发酵生成短链脂肪酸的能力，但编码碳水化合物降解酶的基因减少。

A Cross-Sectional Study of Compositional and Functional Profiles of Gut Microbiota in Sardinian Centenarians
07-09, doi: 10.1128/mSystems.00325-19

【主编评语】意大利的撒丁岛以其居民的长寿而闻名。《mSystems》上发表的一项横断面研究结果，对撒丁岛上的百岁老人的肠道菌群进行了分析，鉴定出了百岁老人的菌群组成及功能特征。（@沈志勋）

中科院微生物所：促SCFA和乳酸生成的潜在肠道菌群基因

NPJ Biofilms and Microbiomes[IF:6.333]

① 以大肠杆菌为模型，分析与短链脂肪酸（SCFA）和乳酸产生相关的潜在基因，通过靶向基因缺失和过表达研究19个候选基因的功能；② 硫酯酶基因如yciA、tesA、tesB和menI可促进乙酸和/或丁酸的形成，除了乳酸脱氢酶基因ldh，mgsA和lldD也促进乳酸形成；③ 肠道中大多数细菌含有SCFA合成基因pta-ackA和乳酸合成基因ldh，而有些细菌含有上述不常见的基因；④ 这些基因的鉴定，将为发现肠道菌群中产生SCFA和乳酸的新细菌，提供新的思路和基因靶点。

Discovery of potential genes contributing to the biosynthesis of short-chain fatty acids and lactate in gut microbiota from systematic investigation in E. coli
07-12, doi: 10.1038/s41522-019-0092-7

【主编评语】中科院微生物所张延平和李寅团队近期在《NPJ Biofilms and Microbiomes》发表研究，以大肠杆菌为模型，分析了肠道菌群中促进短链脂肪酸（SCFA）和乳酸生物合成的潜在基因，为发现新的SCFA和乳酸产生菌提供了新思路。（@李丹宜）

华南理工大学：丙酰化高直链玉米淀粉的体外肠道发酵

Carbohydrate Polymers[IF:6.044]

① 不同取代度（DS）的丙酰化高直链淀粉玉米淀粉，在人类粪便体外发酵过程中，表现出缓慢且相似的发酵率（产气较慢），约70%的抗性淀粉（RS）经体外小肠消化后仍存在；② 发酵产生的丙酸盐的终浓度，随DS的增加而逐渐升高，与引入的丙酰基团的释放有关；③ 丙酰化高直链淀粉可提高有益菌属罗斯氏菌属和布劳特氏菌的相对丰度，提示其可调节肠道微生物的组成；④ 研究结果或可促进改善结肠健康等的相关功能性食品的设计和生产。

In vitro fecal fermentation of propionylated high-amylose maize starch and its impact on gut microbiota
07-08, doi: 10.1016/j.carbpol.2019.115069

【主编评语】抗性淀粉具有降低肠道pH、增加短链脂肪酸（特别是乙酸和丁酸）和促进某些有益细菌类群的作用，丙酰化的抗性淀粉可增加结肠中生成的丙酸。华南理工大学张斌团队主导的研究近期在《Carbohydrate Polymers》发表，通过体外模拟肠道发酵的方法，检测了不同取代度的丙酰化高直链淀粉玉米淀粉的发酵情况，及其对肠道菌群的潜在影响，对于研发功能性食品具有参考意义。（@李丹宜）

Lancet子刊：粪菌移植胶囊用于腹泻型肠易激综合征效果如何？

Lancet Gastroenterology & Hepatology[IF:12.856]

① 一项双盲随机安慰剂对照交叉试验，纳入48名中重度腹泻型肠易激综合征（IBS-D）患者，探究粪菌移植（FMT）胶囊的疗效；② 患者随机分组后接受3天FMT或安慰剂治疗，第12周交换治疗方法，评估12周时的IBS症状严重程度评分；③ 与安慰剂相比，FMT未显著改善患者的症状程度；④ 常见的治疗相关不良事件包括腹痛、呕吐和腹泻恶化；⑤ FMT用于治疗IBS-D安全性良好，但效果不显著。

Faecal microbiota transplantation for diarrhoea-predominant irritable bowel syndrome: a double-blind, randomised, placebo-controlled trial
07-17, doi: 10.1016/S2468-1253(19)30198-0

【主编评语】《Lancet Gastroenterology & Hepatology》发表的一项最新临床研究，表明粪菌移植（FMT）胶囊用于腹泻型肠易激综合征（IBS-D）患者，虽然安全性良好，但未能显著改善症状的严重程度。用FMT治疗IBS-D，仍需更多探索。（@李丹宜）

粪菌移植治疗肠道菌群相关疾病（综述）

Gastroenterology[IF:19.233]

① 粪菌移植（FMT）成功治疗抗生素无效的复发性艰难梭菌感染；② 其他胃肠道疾病如IBD、IBS等，FMT似乎对某些患者有益；③ FMT或能治疗多发性硬化、帕金森病、自闭症等中枢神经系统疾病；④ 肠道菌群可影响肠道、肝脏和胰腺肿瘤/癌的发生，FMT或可改善结直肠癌和癌症治疗效果；⑤ 肠道菌群变化与代谢综合征、2型糖尿病等有关，FMT能改善患者胰岛素敏感性；⑥ FMT可能通过特定微生物或其活性产物来调整肠道菌群治疗疾病，还需探明作用机制，完善疗法。

Fecal Microbial Transplantation For Diseases Beyond Recurrent Clostridium Difficile Infection
06-17, doi: 10.1053/j.gastro.2019.04.053

【主编评语】《Gastroenterology》近期发表的一篇关于粪菌移植的综述，探讨了用粪菌移植调节肠道菌群治疗疾病的潜力，以及相关基础研究和初步临床研究的结果证据，干货很多，此处仅做概述导读，有兴趣的读者不放去原文深挖。（@李丹宜）

感谢本期日报的创作者：李丹宜，沈志勋，吴芹，Sunny，方芳

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