肠道菌群的另一面：肠道内的“发电机”| 热心肠日报

今天是第1226期日报。

王炜+左小磊+杨朝勇：肠道菌群能“放电”

Analytical Chemistry[IF:6.35]

① 用循环伏安法对小鼠肠道菌群的体外培养物进行电化学分析，发现菌群中存在细菌的胞外电子传递（EET）；② EET主要存在于革兰氏阳性菌群中，与细菌的基础代谢水平有关，可能主要基于核黄素和Ndh2电子传递系统；③ 在厌氧箱中将电极直接插入小鼠盲肠进行循环伏安分析，与无菌小鼠对比，确认了小鼠肠道内存在菌群EET；④ 在大鼠和豚鼠的盲肠菌群中也存在EET，表明菌群的放电现象普遍存在于哺乳动物肠道中，或许具有重要生理功能。

Bacterial Extracellular Electron Transfer Occurs in Mammalian Gut
09-12, doi: 10.1021/acs.analchem.9b03176

【主编评语】胞外电子传递（EET）是细菌将电子从胞质转移到细胞外的电化学过程，近期研究表明这种放电现象存在于特定肠道细菌中，但EET是否普遍存在于肠道菌群中尚未证实。上海交通大学医学院王炜、左小磊与厦门大学杨朝勇与团队在Analytical Chemistry发表的最新研究，将电化学方法做到了动物体内，首次报道了哺乳动物肠道内普遍存在菌群的放电现象，并且测得的电流相对较强，很可能有一系列的生理病理功能，为研究肠道菌群与宿主健康提供了新视角。（@李丹宜）

JAMA子刊：免疫检查点抑制剂治疗癌症前，慎用抗生素

JAMA Oncology[IF:22.416]

① 纳入196名肿瘤患者（大多数为非小细胞肺癌及黑色素瘤）进行一项前瞻性队列研究，分析广谱抗生素（ATB）治疗与患者的总生存期及对免疫检查点抑制剂（ICI）疗法的应答的关联；② 在进行ICI治疗之前（而非同时）的ATB治疗与更短的总生存期及更差的应答率相关；③ 在进行ICI治疗之前经历ATB治疗的非小细胞肺癌、黑色素瘤及其它肿瘤患者的总生存期均显著低于未在进行ICI治疗之前经历ATB治疗的患者。

Association of Prior Antibiotic Treatment With Survival and Response to Immune Checkpoint Inhibitor Therapy in Patients With Cancer
09-12, doi: 10.1001/jamaoncol.2019.2785

【主编评语】JAMA Oncology上发表的一项前瞻性队列研究，在近200名接受了免疫检查点抑制剂（ICI）治疗的肿瘤患者中发现，在ICI治疗之前使用过广谱抗生素的患者，总生存期及对ICI的应答率均显著降低，而在ICI治疗过程中使用抗生素的患者的上述指标则不受影响。（@沈志勋）

高脂饮食小鼠中，米诺环素改变肠道菌群但不影响行为

Brain Behavior and Immunity[IF:6.17]

① 以小鼠为受试对象，探究米诺环素对高脂饮食引起的行为变化、炎症状态和肠道菌群变化产生的调节作用；② 长期高脂饮食可引起宿主肠道菌群和行为的显著变化，但与抑郁样行为无关，且没有引起明显的炎症反应；③ 米诺环素改变小鼠肠道菌群结构，与健康小鼠和受高脂饮食影响的小鼠均不同；④ 但米诺环素对中枢系统的炎症介质，以及高脂饮食引起的行为变化，均无明显作用；⑤ 米诺环素诱导的肠道菌群变化未必与行为变化相关。

Modulation of high fat diet-induced microbiome changes, but not behaviour, by minocycline
09-04, doi: 10.1016/j.bbi.2019.09.001

【主编评语】有研究显示，米诺环素可用于改善抑郁症。Brain Behavior and Immunity发表的一项动物研究，以高脂饮食小鼠为模型，探究了米诺环素是否通过改变肠道菌群来影响动物行为，结果表明，米诺环素可显著影响肠道菌群，但未对小鼠行为和炎症表型造成显著影响。（@李丹宜）

米诺环素改变模型大鼠的抑郁行为、炎症水平和肠道菌群

Translational Psychiatry[IF:5.182]

① 高焦虑样行为（HAB）模型大鼠呈现焦虑和抑郁表型，伴随前额皮质中的小胶质细胞减少，肠道菌群组成改变；② 米诺环素治疗3周可减轻HAB雄性大鼠的抑郁样行为，但对焦虑样行为及雌性大鼠无显著影响，且与抗抑郁药依他普仑共用会抑制米诺环素的效果；③ HAB雄性大鼠中，米诺环素进一步减少了小胶质细胞密度，降低了血液促炎细胞因子浓度；④ 并明显改变大鼠的盲肠菌群，增加毛螺菌科等产丁酸菌，伴随血液3-羟基丁酸水平升高。

Minocycline alters behavior, microglia and the gut microbiome in a trait-anxiety-dependent manner
09-13, doi: 10.1038/s41398-019-0556-9

【主编评语】Translational Psychiatry发表的一项动物研究，在选择性育种获得的具有焦虑+抑郁表型的大鼠模型中，研究了米诺环素对行为、炎症状态和肠道菌群的影响，表明米诺环素的抗抑郁作用具有性别和性状特异性，认为这种抗生素可能通过靶向菌群-肠-脑轴来减轻抑郁行为。（@李丹宜）

Nature子刊：脂质周转变缓导致中年发福

Nature Medicine[IF:30.641]

① 脂肪脂质周转是指脂肪细胞储存和去除脂质的能力；② 利用C14示踪脂肪细胞内甘油三酯，跟踪研究16年，对参与者的脂质周转进行了计算和确定；③ 随着年龄的增加，脂肪细胞脂质去除率降低，但脂质吸收速率没有相应降低，导致了体重增长；④ 减肥后脂质去除率的增加有助于长期维持减重，减肥前脂质去除率较低的个体，减肥后更有可能保持体重稳定；⑤ 脂质周转可能是个体长期保持体重的重要控制点，节食和锻炼有利于体重的保持。

Adipose lipid turnover and long-term changes in body weight
09-09, doi: 10.1038/s41591-019-0565-5

【主编评语】国际顶级医学杂志Nature Medicine上发表的短文，结合两个队列跟踪研究结果，揭示了中年发福的原因在于脂肪脂质周转率的下降。（@郭兵兵）

Cell子刊：高脂饮食影响大脑免疫细胞线粒体，促进炎症和肥胖

Cell Metabolism[IF:22.415]

① 高脂饮食（HFD）诱导小胶质细胞活化和下丘脑炎症，该现象发生在体重变化之前；② HFD可快速而短暂地上调小胶质细胞中的解偶联蛋白2（Ucp2）基因表达，并改变线粒体功能和形态；③ 特异性敲除小鼠小胶质细胞中的Ucp2，可抑制HFD诱导的线粒体改变、小胶质细胞活化和下丘脑炎症；④ 这些小鼠可抵抗HFD诱导的肥胖，伴随进食减少、能量消耗增加，与下丘脑中厌食性的POMC神经元的活化和突触输入改变以及星形胶质细胞增生有关。

Microglial UCP2 Mediates Inflammation and Obesity Induced by High-Fat Feeding
09-05, doi: 10.1016/j.cmet.2019.08.010

【主编评语】小胶质细胞在大脑中发挥重要免疫功能。Cell Metabolism发表的一项小鼠研究表明，高脂饮食可诱导下丘脑小胶质细胞的线粒体形态和功能发生变化，这些变化由线粒体蛋白UCP2介导，可引起小胶质细胞活化和神经炎症，影响调控食欲的下丘脑神经元，促进肥胖发生。这些发现为防治肥胖相关代谢疾病提供了新的思路。（@李丹宜）

Cell子刊：下丘脑中调控进食的一类新细胞

Cell Metabolism[IF:22.415]

① 用Girp（葡萄糖依赖性促胰岛素多肽受体）-Cre小鼠模型，研究Gipr+细胞在大脑中的位置、转录特点和作用；② Gipr+细胞位于下丘脑的弓状核、背内侧核和室旁核，人和小鼠的下丘脑中Gipr+和Glp1r+细胞存在部分重叠；③ Gipr+细胞包括表达生长抑素的神经元、胶质细胞和血管细胞，可被内分泌因子激活；④ 局部递送Gq-DREADD激活Gipr+神经元，可显著抑制小鼠食物摄入，但同时激活GLP1R对摄食没有影响；⑤ 下丘脑GIPR或将成为调控能量平衡的靶点。

Glucose-Dependent Insulinotropic Polypeptide Receptor-Expressing Cells in the Hypothalamus Regulate Food Intake
08-22, doi: 10.1016/j.cmet.2019.07.013

【主编评语】葡萄糖依赖性促胰岛素多肽（GIP）是肠道内分泌细胞产生的肠道激素，Cell Metabolism近期发表的一项研究，在小鼠下丘脑中鉴定了表达GIP受体的细胞，发现活化表达这种受体的神经元可抑制小鼠进食。这些发现说明，下丘脑中的GIP信号参与调节能量平衡，或可作为抑制食欲的药物/治疗靶点。（@李丹宜）

孕期高脂饮食减轻后代小鼠老年痴呆

Molecular Psychiatry[IF:11.973]

① 阿尔茨海默病（AD）模型母鼠（3xTg）在怀孕期间进食高脂饮食，减轻了其后代的空间学习能力和记忆缺陷、突触功能障碍、β-淀粉样蛋白、tau蛋白沉积等AD病症；② 妊娠期高脂饮食对后代的脑细胞DNA甲基化没有影响，但通过上调转录抑制因子FOXP2（在AD中失调）在大脑中的表达，抑制了AD相关基因BACE-1、CDK5和tau的表达；③ 妊娠期高脂饮食或能成为预防后代AD的新策略。

Gestational high fat diet protects 3xTg offspring from memory impairments, synaptic dysfunction, and brain pathology
08-27, doi: 10.1038/s41380-019-0489-y

【主编评语】Molecular Psychiatry近期发表动物研究表明，阿尔茨海默病（AD）模型小鼠妊娠期间进食高脂饮食，可通过改变AD相关基因表达，来减轻后代的AD病症，为高遗传风险个体预防AD提供新思路。（@李丹宜）

感谢本期日报的创作者：李丹宜，沈志勋，王文东，吴芹，郭兵兵，章台柳

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