《自然》：菌群代谢物调控肠道免疫的新机制 | 热心肠日报

今天是第1327期日报。

Nature：宿主-菌群的胆汁酸互作，调节特定肠道Treg

Nature[IF:43.07]

① 饮食和肠道菌群因素都可影响小鼠肠道胆汁酸（BA）库的组成，调控结肠RORγ+调节性T细胞（Treg）的数量；② 敲除肠道共生细菌（多形拟杆菌、脆弱拟杆菌）的胆汁酸代谢通路，会抑制其诱导小鼠结肠RORγ+Treg的能力；③ 在SPF小鼠中，菌群BA代谢物主要经维生素D受体（VDR）调控结肠RORγ+Treg的数量；④ 在饮食营养不充足的SPF小鼠中，恢复肠道BA库（补充特定组合的初级或次级BA），可经BA-VDR轴增加结肠RORγ+Treg，减少对结肠炎的易感性。

Microbial bile acid metabolites modulate gut RORγ+ regulatory T cell homeostasis
12-25, doi: 10.1038/s41586-019-1865-0

【主编评语】肝脏合成的初级胆汁酸，在小肠中帮助吸收脂质和脂溶性维生素。约5%的胆汁酸会进入结肠，被肠道菌群代谢转化后，作用于宿主的多种核受体和G蛋白偶联受体，参与调控宿主的胆固醇代谢和能量平衡，也在塑造宿主先天免疫应答上起关键作用。然而，这种胆汁酸相关的宿主-菌群互作在适应性免疫中的作用尚不清晰。Nature发表的一项最新研究表明，菌群的胆汁酸代谢物可经过维生素D受体来调控宿主的结肠RORγ+调节性T细胞数量，从而影响对结肠炎的易感性。（@mildbreeze）

Nature：GDF15介导二甲双胍的抗肥胖作用

Nature[IF:43.07]

① 生长分化因子15（GDF15）是一种肽激素，通过作用于其脑干受体，可减少食物摄入和体重；② 在人体和小鼠中，二甲双胍均可升高血液GDF15；③ 小鼠中，GDF15基因表达主要位于结肠和远端小肠的肠细胞以及肾小管上皮细胞；④ 二甲双胍可通过减少食物摄入和增加能量消耗，预防高脂喂养引起的小鼠肥胖，该作用依赖于GDF15及其受体复合物组分GFRAL；⑤ 二甲双胍降血糖和改善胰岛素敏感性的作用不依赖于GDF15，但其介导的减重可能有促进作用。

GDF15 mediates the effects of metformin on body weight and energy balance
12-25, doi: 10.1038/s41586-019-1911-y

【主编评语】二甲双胍不仅是抗糖尿病药物，还有减肥作用。Nature本周上线的一项最新研究，报道了二甲双胍抗肥胖的一种机制。该研究表明，生长分化因子15（GDF15）主要介导了二甲双胍减少进食和增加代谢率的作用，并发现肠道是产生这种激素的一个主要来源。（@mildbreeze）

Nature子刊：GDF15参与二甲双胍减肥进程

Nature Metabolism[IF:N/A]

① 二甲双胍刺激小鼠和人体内生长分化因子15（GDF15）的表达和分泌；② 原代小鼠肝细胞中，二甲双胍通过上调转录激活因子4（ATF4）和C/EBP同源蛋白（CHOP）表达，刺激GDF15的分泌；③ 高脂饮食的野生小鼠中，口服二甲双胍能够增加血清中GDF15，减少食物摄入、体重、空腹胰岛素和葡萄糖耐受，而在敲除GDF15的小鼠中则无此效果；④ 服用二甲双胍的2型糖尿病患者中，血清GDF15增加与体重减轻有关联；⑤ 二甲双胍诱导GDF15上调，抑制食欲，促进减重。

Metformin-induced increases in GDF15 are important for suppressing appetite and promoting weight loss
12-09, doi: 10.1038/s42255-019-0146-4

【主编评语】发表在Nature Metabolism上的实验性文章。基于二甲双胍对肝脏血糖调节的控制以及对多种慢性病有益作用，作者推测其能参与影响肝脏因子的表达与分泌。经过细胞急性干预实验发现，二甲双胍可以刺激GDF15在肝脏的表达和分泌。并进一步通过细胞、小鼠（野生型和基因敲出型）以及相关人群对该机制进行了验证。该研究或为相关疾病的治疗提供了新的靶点与思路。（@兵兵）

Nature子刊：各器官“齐心协力”调节机体代谢（综述）

Nature Metabolism[IF:N/A]

① 机体的系统性稳态需要多个器官的参与，各个器官之间通过分泌代谢因子传递信号，实现相协同互作；② 肝脏通过分泌蛋白因子、脂质以及其他的小分子物质与肠道、脂肪组织、肌肉组织相互调节；③ 脂肪组织分泌瘦素等因子到中枢神经系统（CNS），并与肌肉组织相互调节；④ 肠道主要通过分泌胰岛素，作用于CNS、肝脏、脂肪组织以及肌肉组织；⑤ 这些代谢因子分泌后参与脉管循环，或可诱发心血管相关疾病；⑥ 外泌体也是代谢中不容忽视的重要因子。

Inter-organ cross-talk in metabolic syndrome
12-09, doi: 10.1038/s42255-019-0145-5

【主编评语】文章先后综述了肝脏、脂肪组织、肌肉组织、胃肠道以及脉管系统在代谢过程中各自所分泌的代谢因子、以及通过这些代谢因子对其他器官的调节与影响。各器官之间通过分泌的这些代谢因子，相互传递信号，形成机体的完整代谢网络，进而“促进”机体整体代谢症状的产生。文章指出可以从这些代谢因子角度出发（为靶点），找到机体相关慢性病（肥胖、糖尿病以及非酒精性脂肪肝等）的防治方法。（@兵兵）

FGF21会是肥胖和糖尿病的新疗法吗？（综述）

Trends in Endocrinology and Metabolism[IF:9.777]

① 肝脏分泌的成纤维细胞生长因子21（FGF21）是影响全身代谢的内分泌因子；② FGF21经其受体/共受体复合体（FGFR-KLB）作用于靶标组织，脂肪组织、肝脏和中枢神经系统是关键靶器官；③ FGF21可增加能量消耗、改善胰岛素敏感性、降低游离脂肪酸、调节饮食偏好（如抑制糖和甜味剂摄入）；④ FGF21失调与代谢综合征、2型糖尿病、肝脏疾病有关，其模拟物在动物模型中可改善代谢综合征，在人类患者中可改善血脂异常，但其临床转化仍面临挑战。

Going Back to the Biology of FGF21: New Insights
06-24, doi: 10.1016/j.tem.2019.05.007

【主编评语】FGF21是调控代谢的关键内分泌因子之一，其紊乱与多种常见代谢疾病有关。在动物模型中，FGF21模拟物可有效改善肥胖和糖尿病，但在临床试验中却没有那么明显的效果。Trends in Endocrinology and Metabolism近期发表综述，详细介绍了关于FGF21的动物和人体研究发现，探讨了二者的异同，以及对临床转化的意义。（@mildbreeze）

Cell：ω-3脂肪酸控制脂肪细胞生成

Cell[IF:36.216]

① 脂肪前体细胞具有细胞感受器初级纤毛，有纤毛的脂肪前体细胞大量分布在脂肪组织的血管周围，并能被高脂饮食激活；② 去除这些纤毛会严重损伤小鼠白色脂肪组织扩张；③ ω-3脂肪酸受体FFAR4/GPR120以依赖于TULP3的方式，定位到脂肪前体细胞的初级纤毛，其活化促进脂肪细胞生成；④ FFAR4激动剂和ω-3脂肪酸能快速激活纤毛中产生cAMP，进而激活EPAC信号、CTCF依赖的染色体重塑、PPARγ和CEBPα的转录激活，从而促进细胞分裂和脂肪细胞生成。

Omega-3 Fatty Acids Activate Ciliary FFAR4 to Control Adipogenesis
11-27, doi: 10.1016/j.cell.2019.11.005

【主编评语】有研究显示，DHA等ω-3脂肪酸有促进代谢健康的作用。Cell近期发表的一项研究发现，脂肪前体细胞可通过其初级纤毛上的受体FFAR4，来选择性的感知ω-3脂肪酸，进而促进脂肪组织中产生更多的脂肪细胞来储存脂肪，这比诱导脂肪细胞肥大或将脂肪积累到其它器官，更有助于维持脂肪组织稳态，或许是膳食ω-3促进代谢健康的机制之一。（@mildbreeze）

华中科大协和医院蔺蓉团队：AI诊断小肠疾病新突破

Gastroenterology[IF:19.233]

① 胶囊内镜是小肠疾病的重要诊疗方式，但受限于高强度的人工阅片；② 使用1970例患者的15.6万个小肠胶囊内镜检查（SB-CE）图像，构建一种基于深度卷积神经网络的算法作为辅助阅片模型，区分正常和异常的SB-CE图片；③ 在另5000名患者SB-CE图像的验证集中，与人工阅片相比，该模型可将异常病灶检出的灵敏度由75%左右提高到接近99.9%，并将阅片速度从每例患者96.6分钟降低至5.9分钟；④ 该算法实现了胶囊内镜的智能辅助，提高阅片效率和准确性。

Gastroenterologist-Level Identification of Small-Bowel Diseases and Normal Variants by Capsule Endoscopy Using a Deep-Learning Model
06-25, doi: 10.1053/j.gastro.2019.06.025

【主编评语】用人工智能辅助疾病诊断，在临床上有巨大的应用前景和价值。Gastroenterology近期发表了来自华中科技大学同济医学院附属协和医院蔺蓉团队的研究，报道了基于深度卷积神经网络的人工智能算法模型，可在极大程度上提高小肠胶囊内镜检查图像的阅片效率和准确性，对小肠疾病的临床诊断有重要意义。（@mildbreeze）

厦门大学聂立铭团队：胃肠道疾病定量诊断新技术

ACS Nano[IF:13.903]

① 光声成像是一种新兴的生物成像方法，无创、实时、动态成像，依靠内源性或外源性造影剂获得定量的功能信息；② 一种宽频pH响应的比率传感器，由聚苯胺和三角形金纳米片构建，可以做为光声成像的外源性造影剂；③ 两者结合能在单次检查中获得多种胃肠功能参数，如收缩频率、幅度、运输时间、pH等；④ 在胃十二指肠溃疡小鼠模型里，该方法成功检测出胃肠道运动功能障碍和pH降低；⑤ 两者结合是非常有前景的胃肠疾病定量诊断工具。

In Vivo Quantitative Photoacoustic Diagnosis of Gastric and Intestinal Dysfunctions with a Broad pH-Responsive Sensor
07-30, doi: 10.1021/acsnano.9b04541

【主编评语】ACS Nano近期发表了来自厦门大学聂立铭团队的研究，报道了一种结合光声成像和宽频pH响应传感器的方法，可用于检测多种胃肠功能参数，在胃肠疾病定量诊断方面具有临床应用前景。（@mildbreeze）

感谢本期日报的创作者：mildbreeze，爱的抉择，兵兵，楸楸，段段，曲正

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