迎新春：近期国内菌群和肠道研究特辑 | 热心肠日报

今天是第1355期日报，也是大年三十。

在此，《热心肠日报》祝大家，春节快乐，健康平安！

国内团队：菌群产物吲哚，帮助抵抗非酒精性脂肪肝

Hepatology[IF:14.971]

① 分析137名受试者发现，血清吲哚水平与BMI呈负相关，肥胖者的吲哚水平明显低于瘦者，伴随肝脏脂肪含量增高；② 给高脂饮食（HFD）喂养的小鼠补充吲哚，可显著降低肝脂肪变性和炎症的严重程度；③ 吲哚处理可刺激细胞中糖酵解主调节基因PFKFB3表达，并以依赖PFKFB3的方式抑制巨噬细胞促炎活化；④ 敲除小鼠骨髓细胞的PFKFB3，则会加剧HFD诱导肝脂肪变性和炎症，并削弱吲哚对非酒精性脂肪性肝病的改善作用。

Indole Alleviates Diet‐induced Hepatic Steatosis and Inflammation in a Manner Involving Myeloid Cell PFKFB3
01-17, doi: 10.1002/hep.31115

【主编评语】吲哚是肠道菌群的色氨酸代谢产物，研究表明这类菌群代谢物具有抗炎作用，但其在非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）中的作用尚不清楚。Hepatology近期发表了重庆医科大学附属第一医院李启富团队与美国德州农工大学Chaodong Wu团队等共同合作的研究，通过临床样本分析以及小鼠和细胞实验表明，吲哚与NAFLD存在负相关性，补充吲哚能减轻小鼠饮食诱导的NAFLD，减少肝脏脂肪和炎症程度，这种保护性作用由骨髓细胞的糖酵解调控基因PFKFB3介导。因此，吲哚模拟物和/或在巨噬细胞中特异性活化PFKFB3表达，可能是防治NAFLD等炎症相关疾病的可行方法。（@mildbreeze）

樊赛军+崔明等：肠道菌群代谢产生的戊酸防止小鼠的辐射损伤

Gut Microbes[IF:7.823]

① 粪便的短链脂肪酸（SCFA）中，肠道菌群衍生的戊酸（VA）防止辐射损伤作用最显著；② 补充VA可提高受辐射小鼠的存活率，保护造血器官，改善胃肠道功能和肠上皮完整性；③ 暴露于全腹部辐射（TAI）的小鼠，经VA灌胃后可恢复肠道细菌的分类群比例，重组小肠组织中的蛋白谱；④ 机制上，VA通过作用于角蛋白1（KRT1）防止辐射损伤；⑤ VA可减轻雌性小鼠的放射性肠炎，同时可预防DSS诱导的小鼠结肠炎。

Gut commensal derived-valeric acid protects against radiation injuries
01-13, doi: 10.1080/19490976.2019.1709387

【主编评语】意外辐射或医疗辐射可能在患者的造血系统及肠道中引起副作用。来自中国医学科学院放射医学研究所的樊赛军和崔明与团队在Gut Microbes上发表的一项最新研究，发现肠道菌群代谢产生的一种短链脂肪酸——戊酸，可改善肠道菌群及屏障功能，在辐射损伤中起到保护作用，缓解辐射引起的小鼠放射性肠炎。（@沈志勋）

杨培增+秦楠等：小柳原田病患者的肠道菌群变化

Gut Microbes[IF:7.823]

① 活动性小柳原田病（VKH）患者的肠道菌群中，产丁酸盐菌、产乳酸盐菌及产甲烷菌减少，革兰氏阴性菌富集；② 免疫抑制治疗可部分恢复VKH患者肠道菌群的改变；③ 疾病易感性相关的HLA-DRA基因型与拟杆菌属的sp.2.1.33B、Paraprevotella clara、芬氏别样杆菌和挑剔真杆菌相关；④ 基于40个疾病相关菌种可区分VKH患者与健康人，而37个菌种的组合与患者对治疗的应答相关；⑤ 自身免疫性葡萄膜炎小鼠移植活动型VKH患者的粪菌后，眼内炎症显著加剧。

Altered gut microbiome composition in patients with Vogt-Koyanagi-Harada disease
01-13, doi: 10.1080/19490976.2019.1700754

【主编评语】小柳原田病是一种多系统自身免疫性疾病，以肉芽肿性葡萄膜炎为特征。来自重庆医科大学附属第一医院的杨培增团队与锐翌生物秦楠团队在Gut Microbes上发表的一项最新研究，鉴定出了小柳原田病患者的肠道菌群变化特征，免疫抑制剂治疗后可恢复部分菌群，而菌群失调对眼内炎症可能起到恶化作用。（@沈志勋）

中国航天员中心：航天飞行对肠道菌群的影响

Gut Microbes[IF:7.823]

① 在2次航天飞行任务中，收集5名航天员执行任务前后的粪便样本，对航天飞行中肠道菌群的波动进行分析；② 航天飞行对肠道菌群的组成及功能产生显著影响，抗生素的生物合成功能发生显著变化，且菌属丰富度降低；③ 航天飞行对耐药基因的总数无显著影响，对一些抗生素耐药基因和可移动遗传原件有所影响；④ 航天飞行后，肠道菌群中的毒力基因总数增加，有害细菌的毒力和感染机会增加；⑤ 在未来的航天飞行中应该考虑航天员的肠道菌群变化。

Effects of spaceflight on the composition and function of the human gut microbiota
01-10, doi: 10.1080/19490976.2019.1710091

【主编评语】来自中国航天员科研训练中心的Yingxian Li与Shukuan Ling团队在Gut Microbes上发表的一项最新研究，对执行2次航天飞行任务（分别为15天及35天）的5名航天员在执行飞行任务前后的肠道菌群进行对比分析，鉴定出了航天飞行对肠道菌群多样性、组成、功能、耐药基因、毒力基因的影响，提示在未来的航天飞行中应该考虑航天员的肠道菌群变化。（@沈志勋）

杨瑞馥等：鼠疫菌基因突变的进化延伸表型

Nature Communications[IF:11.878]

① 对全球446个鼠疫耶尔森菌菌株（包括来自我国鼠疫疫区跨越40年的78个新分离株）的基因组分析表明，rpoZ（编码RNA聚合酶ω亚基）基因突变存在很强的正向选择压力；② 这些rpoZ突变能促进鼠疫菌的生物膜形成，在跳蚤中鼠疫菌在前肠形成生物膜会刺激其吸血行为，从而增加病菌传播；③ 通过与疫区历史气候信息进行比对，发现rpoZ基因变异出现于寒冷和干旱的时期；④ 鼠疫菌的基因突变可通过改变其宿主（跳蚤）的延伸表型，来适应环境变化。

Evolutionary selection of biofilm-mediated extended phenotypes in Yersinia pestis in response to a fluctuating environment
01-15, doi: 10.1038/s41467-019-14099-w

【主编评语】两个月前，北京出现由鼠疫耶尔森菌感染导致的鼠疫个案。这种病菌可通过跳蚤叮咬来传播，除了早期传播模式（跳蚤吸食含鼠疫菌的血液后，在短期内将病菌传播给新的宿主），鼠疫菌还能在跳蚤前肠形成生物膜，使得跳蚤陷入饥饿状态，从而刺激跳蚤的吸血行为来增强病菌传播。北京微生物流行病研究所杨瑞馥团队、新疆维吾尔自治区疾病预防控制中心Yujiang Zhang团队与挪威奥斯陆大学研究者合作的最新研究发现，环境因素（低温和干旱）会导致鼠疫菌rpoZ基因突变，该突变能增强鼠疫菌的生物膜形成能力，从而可能通过改变其跳蚤宿主的延伸表型（extended phenotype），即增强跳蚤的吸血表型，导致鼠疫菌的传播加快。这是首次证实病原菌突变的进化延伸表型（这是”自私的基因“作者Richard Dawkins提出的平行于达尔文生物体本身进化论的一个进化理论），也是病原菌生态进化（ECO-EVO）研究的一个范例。相关成果近期发表在Nature Communications，值得专业人士关注。（@mildbreeze）

中科院揭示武汉新型冠状病毒的进化和潜在传染机制

Science China Life Sciences[IF:2.781]

① 一种名为武汉冠状病毒的新型冠状病毒（CoV）引起了武汉市的肺炎暴发；② 最初的病例与接触动物市场上出售的活动物有关，而且都是由此前未知的冠状病毒引起的；③ 武汉地区的冠状病毒在系统发育树中呈聚类分布，属于Beta冠状病毒属(Betacoronavirus)；④ 蝙蝠是武汉冠状病毒的原生宿主，这将是合乎逻辑且方便的推理，尽管在蝙蝠向人类的传播过程中仍然可能存在中间宿主；⑤ 武汉CoV S蛋白的RBD域支持与人类ACE2分子的强相互作用。

Evolution of the novel coronavirus from the ongoing Wuhan outbreak and modeling of its spike protein for risk of human transmission
01-21, doi: 10.1007/s11427-020-1637-5

【主编评语】2020年1月21日，中国科学院上海巴斯德研究所郝沛研究员、军事医学研究院国家应急防控药物工程技术研究中心钟武研究员和中科院分子植物卓越中心合成生物学重点实验室李轩研究员合作，在SCIENCE CHINA Life Sciences（《中国科学：生命科学》英文版），在线发表了题为“Evolution of the novel coronavirus from the ongoing Wuhan outbreak and modeling of its spike protein for risk of human transmission”的论文。该论文分析阐述了引起近期武汉地区肺炎疫情爆发的新型冠状病毒的进化来源，及与导致2002年广东“非典”疫情的SARS冠状病毒、“中东呼吸综合征”MERS冠状病毒的遗传进化关系，并通过对武汉的新型冠状病毒spike-蛋白的结构模拟计算，揭示了武汉新型冠状病毒spike-蛋白与人ACE2蛋白作用并介导传染人的分子作用通路。该成果评估了武汉新型冠状病毒的潜在人间传染力，为尽快确认传染源和传播途径、制定高效的防控策略提供了科学理论依据。（@刘永鑫-中科院遗传发育所-宏基因组）

王四宝团队：用蚊虫菌群控制蚊媒疾病（综述）

Trends in Parasitology[IF:8.02]

① 蚊子是许多致命疾病病原体的载体；② 蚊子的肠道、生殖腺、唾液腺和体表栖生着高度多样化和动态的微生物群落，以肠道菌群为主，主要包括细菌、真菌和病毒；③ 蚊子肠道菌群对蚊子的生理有重要影响，包括营养（血液消化）、发育、繁殖和免疫等方面；④ 靶向蚊子菌群可用于阻断病原体传播，例如使用天然或改造的肠道菌群来抵抗/杀灭蚊子携带的病原体，或者用胞内细菌沃尔巴克氏体来阻断传播，沃尔巴克氏体和特定真菌可用于控制蚊子种群数量。

Mosquito Microbiota and Implications for Disease Control
2019-12-19, doi: 10.1016/j.pt.2019.12.001

【主编评语】蚊媒传染病是指由蚊虫携带并通过叮咬传播给人类的一类疾病。中国科学院分子植物科学卓越创新中心王四宝团队，近期在Trends in Parasitology发表综述，详细介绍了蚊子菌群的组成和对宿主生理的影响，重点探讨了如何通过靶向蚊子菌群来控制蚊媒传染病的方法策略，值得专业人士关注。（@mildbreeze）

北京朝阳医院刘丽宏团队：危重患者胃肠道出血预防的效果及安全性

British Medical Journal[IF:27.604]

① 纳入72项RCT（包含12660名危重患者），对不同胃肠道出血预防措施的效果及安全性进行荟萃分析；② 相比于安慰剂或无预防措施，对于极高危及高危患者，质子泵抑制剂（PPI）与组胺2受体拮抗剂（H2RA）均可显著降低胃肠道出血的风险；③ 在安全性方面，PPI与H2RA均可显著增加患者的肺炎风险，对于死亡率、艰难梭菌感染、重症监护时长、住院时长、呼吸机使用时长等均无显著影响。

Efficacy and safety of gastrointestinal bleeding prophylaxis in critically ill patients: systematic review and network meta-analysis
01-06, doi: 10.1136/bmj.l6744

【主编评语】来自北京朝阳医院的刘丽宏团队在British Medical Journal上发表的一项荟萃分析结果，对72项RCT（涉及超过1.2万名危重患者）进行荟萃分析，发现使用质子泵抑制剂（PPI）与组胺2受体拮抗剂（H2RA）进行胃肠道出血预防，可在极高危及高危患者中降低胃肠道出血的风险，但可能增加肺炎风险。（@沈志勋）

感谢本期日报的创作者：王文东，Echo Quasimodo，mildbreeze，刘永鑫-中科院遗传发育所-宏基因组，沈志勋

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