代谢炎症：肠道菌群如何推波助澜？| 热心肠日报

今天是第1207期日报。

Nature Reviews：代谢疾病中的肠道菌群与代谢炎症（一图读懂）

Nature Reviews Immunology[IF:44.019]

① 肥胖、2型糖尿病和脂肪肝等代谢疾病存在肠道菌群失调，潜在的促炎和致病菌增多、有益菌减少；② 饮食成分、菌群及其代谢物与肠粘膜免疫互作，菌群失调、高脂饮食、高血糖和腹泻等因素可诱导肠粘膜的炎性环境，破坏肠屏障；③ 肠屏障损伤使菌群产生的内毒素、细菌成分和代谢物移位进入循环系统，促进慢性代谢炎症，相关肝脏疾病削弱了肝脏清除这些有害物的能力，加剧炎症；④ 益生元、益生菌和后生元，或能改善菌群失调、肠屏障和代谢炎症。

The intestinal microbiota fuelling metabolic inflammation
08-06, doi: 10.1038/s41577-019-0198-4

【主编评语】低度炎症是代谢疾病的一大特征，越来越多证据显示，这些疾病中存在肠道菌群及其代谢物的变化和肠道屏障功能障碍。菌群及其代谢物穿过肠道屏障发生移位，对肠道以外的代谢器官产生影响，促进代谢炎症。Nature Reviews Immunology发表的重磅综述，探讨了肠道菌群和肠屏障功能紊乱在代谢炎症中的作用。我们将其中的插图改制为一图读懂，希望能助你涨知识。（@李丹宜）

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Science：全球土壤群落及其对生物地球化学循环的影响（综述）

Science[IF:41.037]

① 土壤群落的结构差异对元素循环会带来重大影响，尽管土壤群落具有巨大的多样性，但是只有可控数量的群体主导了土壤生物地球化学循环；② 土壤生物代谢活动在热带地区显著增强，消耗了土壤有机碳，而寒冷的（亚）北极地区则储存了大量有机碳，导致了微生物和动物的高多样性；③ 土壤生态学研究继续发现控制局部尺度有机质周转的关键机制，但是将这些机制应用于全球尺度上的预测有赖于我们继续增进对全球土壤生物地理学的理解。

The global soil community and its influence on biogeochemistry
08-22, doi: 10.1126/science.aav0550

【主编评语】土壤是陆地上最大的碳库，相当于植被和大气碳库的总和。土壤碳库的周转受到土壤生物群落的调节，进而影响土壤肥力、植物生长和气候变化等。因此，对土壤群落的有效管理是我们应对生物多样性丧失和气候变化的全球威胁最有利的武器之一。探索不同生物对元素循环的差异化影响和土壤群落的功能生物地理学具有重要意义。在此之上，弄清机制、建立模型，将使我们更加从容的应对未来的全球化威胁。（@高春辉）

从上到下，完整分析健康人消化道中的活菌群

Gastroenterology[IF:19.233]

① 分析21名健康成人8处消化道（GI）样本的活菌群，共有4045个OTU（14个门、169个属），菌群构成有个体差异；② 唾液与上GI粘膜（胃体、胃窦、十二指肠）接近，粪便与下GI粘膜（回肠末端、升结肠、降结肠）接近，但4处的菌群构成显著不同，上GI菌群的丰富度和多样性高于下GI；③ 上GI主要菌属为孪生球菌、韦荣球菌、奈瑟氏菌、梭杆菌、链球菌、普氏菌、假单胞菌和放线菌，幽门螺杆菌仅存在于上GI；④ 下GI主要菌属为粪杆菌、瘤胃球菌和拟杆菌。

Analysis of Transcriptionally Active Bacteria Throughout the Gastrointestinal Tract of Healthy Individuals
06-05, doi: 10.1053/j.gastro.2019.05.068

【主编评语】目前对人体肠道菌群的研究，大多是分析粪便菌群，缺少对整个消化道（GI）不同部位菌群的整体了解。Gastroenterology最近发表的一项研究，纳入了21名健康成年人，从上至下收集了8处GI样本，包括唾液、上GI粘膜（胃体、胃窦、十二指肠）、下GI粘膜（回肠末端、升结肠、降结肠）和粪便，鉴定出活菌群构成在不同个体间和不同部位间的差异，再次提示粪便菌群不能反映粘膜菌群的真实组成。（@李丹宜）

东南大学团队：肠道菌群与NLRP3的互作在抑郁症中的作用

Microbiome[IF:10.465]

① NLRP3 KO小鼠的活动性显著高于WT小鼠；② NLRP3 KO小鼠与WT小鼠的肠道菌群中，厚壁菌门、变形菌门和拟杆菌门的相对丰度存在显著差异；③ 将NLRP3 KO小鼠的菌群移植给WT小鼠，或将2组小鼠共饲养，可显著改善WT小鼠的抑郁样行为；④ 机制上，抑郁小鼠的环状RNA HIPK2（circHIPK2）表达显著增加，而移植NLRP3 KO小鼠的肠道菌群可通过抑制circHIPK2以改善星形胶质细胞功能障碍，从而缓解抑郁样行为。

Gut microbiota from NLRP3-deficient mice ameliorates depressive-like behaviors by regulating astrocyte dysfunction via circHIPK2
08-22, doi: 10.1186/s40168-019-0733-3

【主编评语】肠道菌群与炎症小体的互作与抑郁症相关，但具体的作用机制尚未明确。来自东南大学的姚红红团队在Microbiome上发表的一项最新研究，发现敲除NLRP3的小鼠的肠道菌群发生变化，且可通过调控特定环状RNA的表达，改善星形胶质细胞的功能，从而改善小鼠的抑郁样行为。（@沈志勋）

Cell子刊：共生奈瑟氏菌杀伤淋病奈瑟氏菌的机制

Cell Host and Microbe[IF:15.753]

① 共生奈瑟氏菌属可通过释放DNA杀伤淋病奈瑟氏菌（一种通过性传播的致病菌）；② 共生奈瑟氏菌属释放的DNA具有独特的甲基化修饰模式，这些DNA被淋病奈瑟氏菌摄入后发生同源重组；③ 重组后的共生奈瑟氏菌属DNA因其甲基化模式无法被淋病奈瑟氏菌识别而被限制酶切割，从而对淋病奈瑟氏菌起到杀伤作用；④ 任何可进入淋病奈瑟氏菌内、与其基因组具有同源性且具有不同的甲基化修饰模式的DNA均可起到杀伤作用。

Commensal Neisseria Kill Neisseria gonorrhoeae through a DNA-Dependent Mechanism
08-01, doi: 10.1016/j.chom.2019.07.003

【主编评语】共生奈瑟氏菌属定殖于粘膜，其生态位可能是一种通过性传播的致病菌——淋病奈瑟氏菌的感染位点。Cell Host and Microbe上发表的一项最新研究，发现共生奈瑟氏菌属可通过释放DNA以杀伤淋病奈瑟氏菌，杀伤作用依赖于DNA的甲基化修饰模式及DNA与淋病奈瑟氏菌基因组的同源重组。（@沈志勋）

口咽菌群发育与喘鸣风险相关

EBioMedicine[IF:6.68]

① 纳入来自英国的一个出生队列中的98名新生儿，跟踪随访24个月；② 在6个时间点收集口咽拭子以分析其中的菌群，并记录喘鸣的诊断记录，共26名儿童在随访期间诊断出喘鸣；③ 在诊断出喘鸣的儿童中，9月龄至24月龄期间的奈瑟氏菌属的丰度显著增加；④ 而在未诊断出喘鸣的儿童中，9月龄至12月龄期间的颗粒链菌属的丰度显著增加，18月龄后的普氏菌属的丰度显著增加。

Temporal association of the development of oropharyngeal microbiota with early life wheeze in a population-based birth cohort
07-25, doi: 10.1016/j.ebiom.2019.07.034

【主编评语】婴儿时期的菌群发育可影响之后的健康。EBioMedicine上发表的一项出生队列研究结果，在对近100名新生儿进行了2年的跟踪随访后发现，口咽菌群的发育显著影响了喘鸣的风险，并鉴定出了一些与喘鸣发病相关的特定菌属，提示菌群在喘鸣发生发展中的潜在作用。（@沈志勋）

肠道菌群变化和老年人的骨密度减少相关

Rheumatology[IF:5.149]

① 入组61位骨质稀少、60位骨质疏松及60位年龄、性别相符的骨密度正常的对照，通过分析粪便菌群的差异，探究肠道菌群与骨密度之间的关联；② 与对照组相比，骨质稀少或骨质疏松组的受试者的粪便菌群有6个菌属的丰度发生显著变化；③ 在校正BMI、健康状态、饮食及药物使用等其它可能影响菌群的因素（可解释15%-17%的菌群差异）后，仍有5个菌属的变化与骨密度显著相关。

Gut microbiota alterations associated with reduced bone mineral density in older adults
08-04, doi: 10.1093/rheumatology/kez302

【主编评语】老年人易患骨质疏松症。来自Rheumatology上发表的一项最新研究，对比分析了骨密度减少的老年人（包括骨质疏松患者）与骨密度正常的老年人的肠道菌群，并鉴定出了部分与骨密度减少相关的细菌属，提示菌群或可作为骨密度减少的生物标志物或治疗靶点。（@沈志勋）

调节肠道菌群用于改善IBS和功能性胃肠病

Gastroenterology[IF:19.233]

① 肠道菌群在功能性胃肠病（FGID）和肠易激综合征（IBS）的症状产生过程中起重要作用；② 饮食-菌群互作可影响IBS症状，低FODMAP饮食可减少肠道发酵改善IBS，但可能减少双歧杆菌等潜在有益菌，且效果与干预前的菌群组成有关；③ 益生元可改善IBS症状，机制可能与促进双歧杆菌有关；④ 一项临床试验中，低FODMAP饮食和益生元均改善了FGID症状，但机制有别，前者依赖食物成分和饮食-菌群互作，后者与改变菌群组成有关，两者结合可能效果更好。

Manipulating the gut microbiome as a treatment strategy for functional gastrointestinal disorders
2018-09-07, doi: 10.1053/j.gastro.2018.09.008

【主编评语】Gastroenterology上发表的一篇社论，对之前同期看发表的一项小型临床试验进行了评论和解读，表明低FODMAP饮食和益生元分别通过不同机制改善功能性胃肠病症状，二者结合可能效果更好。（@李丹宜）

感谢本期日报的创作者：李丹宜，高春辉，吴芹，沈志勋，章台柳，赵文芝

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