3月，最值得看的40篇菌群与肠道健康文献！

今天是第1416期日报。

Nature重磅综述：用食疗辅助癌症治疗

Nature[IF:43.07]

① 饮食调整引起的代谢物变化，或能增强抗癌药效、激活抗癌免疫、产生针对癌细胞的毒性和营养缺乏，以强化癌症治疗；② 饮食限制方法包括：间歇性禁食、限制促肿瘤的葡萄糖和果糖、限制癌细胞生长增殖所需的甲硫氨酸和丝氨酸；③ 补充组氨酸和甘露糖或能增强特定癌症治疗应答；④ 结合饮食限制和药物消耗天冬酰胺、精氨酸、胱氨酸、叶酸等营养素，或能改善某些癌症治疗效果；⑤ 谷氨酰胺和谷氨酸盐、天冬氨酸盐、丙氨酸、脂肪酸等是潜在营养靶点。

Dietary modifications for enhanced cancer therapy
03-25, doi: 10.1038/s41586-020-2124-0

【主编评语】肿瘤生长依赖于机体的营养供给，因此，调节饮食或能通过改变肿瘤微环境中的营养成分来抑制肿瘤生长。近年不少研究显示，调节饮食或能限制肿瘤独特的营养需求，改变某些针对肿瘤代谢弱点的营养素，或者增强抗癌药物的细胞毒性。用个体化的食疗来辅助增强癌症治疗的效果，正在受到学界越来越多的关注和认可。Nature最新发表的重磅综述，对相关研究发现进行了系统性的回顾，非常值得专业人士学习参考。（@mildbreeze）

饮食、营养与患癌风险（综述）

British Medical Journal[IF:27.604]

① 肥胖和酒精增加多癌种患病风险，是造成全球癌症总负担最重要的营养因素；② 加工肉增加患结直肠癌风险，红肉或增加其风险，膳食纤维、奶制品和钙或降低其风险；③ 含诱变剂的食物可引发癌症，中式咸鱼增加鼻咽癌风险；④ 黄曲霉毒污染的食物增加肝癌风险，吸烟增加食管/肺/结直肠癌风险；⑤ 水果、蔬菜与癌症风险的相关性尚不明确，或具有保护作用，摄入过少或增加风险。⑥ 未来需改进研究手段、利用大数据系统分析，寻找营养与患癌的因果关系。

Diet, nutrition, and cancer risk: what do we know and what is the way forward?
03-05, doi: 10.1136/bmj.m511

【主编评语】最新发表在British Medical Journal的综述总结了饮食、营养因素与患癌风险之间的关系。世界癌症研究基金会和国际癌症研究机构得出结论：肥胖和酒精增加多种癌症的发病风险。在2018年世界癌症研究基金会的报告中，水果和蔬菜都没有与任何癌症风险相关的铁证。高剂量维生素或矿物质补充剂或增加患癌风险，不能预防癌症。一项系统回顾显示，身高每增加5厘米，罹患前列腺癌的风险增加4%，罹患恶性黑色素瘤的风险增加12%。（@Lexi）

Science：人体营养研究的挑战（观点）

Science[IF:41.037]

① 营养科学研究存在测量误差、因果关系逆转、选择性偏差、微弱作用、分析灵活性以及对相关因素的忽视等问题；② 传统的家庭喂养试验成本较高、参与人群有限且组成单一；③ 精心设计的家庭喂养试验，可以兼顾饮食的复杂变化、菌群及对机体的生理调节，比如精准营养研究；④ 虽然这种试验依然不能确定健康膳食的组成，但是其有助于长期性的人体营养研究的设计和结果释译；⑤ 能够监测食物摄入的新技术，比如膳食标志物，将有效助力营养科学研究。

Challenges of human nutrition research
03-20, doi: 10.1126/science.aba3807

【主编评语】发表在Science上的观点性文章。文章从传统营养学研究存在的问题出发，重点探讨了家庭喂养试验的所面临的挑战及意义。作者认为，能够实现人群的长期性的特定空间控制和其膳食摄入的有效监测技术或设施，是解决这些挑战的关键。（@兵兵）

Nature：分析血液和组织的微生物组，或能诊断癌症

Nature[IF:43.07]

① 分析33种癌症的全基因组和全转录组数据（1万患者，1.8万样本），鉴定肿瘤和正常组织以及血液中的微生物DNA和RNA；② 约7.2%的序列为非人类来源，用机器学习模型鉴定出不同癌症和组织类型的微生物特征；③ 对于游离肿瘤DNA检测效果有限的Ia-IIc期和无基因组改变的癌症，血液微生物DNA（mbDNA）能较好的区分不同癌症类型；④ 分析69例健康人和100例癌症患者证实，mbDNA能用来区分健康人和癌症患者以及不同癌症类型。

Microbiome analyses of blood and tissues suggest cancer diagnostic approach
03-11, doi: 10.1038/s41586-020-2095-1

【主编评语】Rob Knight团队在Nature发表的一项最新研究，对癌症基因组图谱（TCGA）项目中的1.8万个样本测序数据进行大规模分析，鉴定出癌症相关的血液和组织微生物组特征。即使经过非常严格的去污染分析（去掉高达92.3%的测序数据），血液微生物DNA也展现出不俗的癌症诊断潜力，或能作为游离肿瘤DNA检测的补充手段，用于癌症的诊断和监测。（@mildbreeze）

Nature：基因毒性大肠杆菌导致大肠癌的新证据

Nature[IF:43.07]

① 携带pks毒力基因岛的大肠杆菌可产生基因毒素colibactin；② 将人肠道类器官与大肠杆菌进行长期共培养（5个月），用全基因组测序分析类器官发生的基因突变；③ 与不产colibactin的大肠杆菌相比，pks+大肠杆菌主要使类器官发生两类特征性DNA突变（独特的单碱基替换和插入缺失特征）；④ 这些突变特征在一部分人类癌症样本（以结直肠癌为主）中也存在，包括一些致癌突变，提示这些突变可能是源于与产colibactin的pks+细菌的长期接触。

Mutational signature in colorectal cancer caused by genotoxic pks+ E. coli
02-27, doi: 10.1038/s41586-020-2080-8

【主编评语】Colibactin存在于携带pks毒力基因岛的大肠杆菌中，是近两年来研究得比较多的促大肠癌细菌产物。研究显示，Colibactin具有基因毒性，可导致DNA双链断裂，从而引起宿主细胞基因突变，但由其造成的基因突变究竟具有哪些特征尚不清楚。Nature上周上线的一项最新研究，以人类肠道类器官作为研究模型，首次从基因突变特征的角度为这类大肠杆菌与大肠癌之间的因果性关联，提供了直接的支持性证据，为防治大肠癌提供了新的参考信息。值得注意的是，传统益生菌大肠杆菌Nissle 1917中也存在pks毒力基因岛，而且有研究显示该菌的某些益生作用与pks存在关联，提示该益生菌的长期安全性还需要进一步研究。（@mildbreeze）

Nature：果糖促进脂肪肝，菌群起了啥作用？

Nature[IF:43.07]

① 肝脏中，酶ACLY能将果糖代谢产生的柠檬酸转化为乙酰辅酶A，为脂肪酸合成提供底物，但在小鼠肝脏中敲除该酶不能抑制果糖引起的肝脏脂肪生成；② 大剂量摄入时，肠道菌群将果糖转化为乙酸，在肝脏中被酶ACSS2转化为乙酰辅酶A，促进脂肪酸生成；③ 逐渐摄入果糖可促进其在小肠的吸收，这种情况下肝细胞中的柠檬酸裂解以及肠道菌群产生的乙酸，都参与肝脏脂肪生成；④ 果糖诱导ChREBP-β等肝脏脂肪生成相关基因的表达，不依赖于乙酰辅酶A代谢。

Dietary fructose feeds hepatic lipogenesis via microbiota-derived acetate
03-18, doi: 10.1038/s41586-020-2101-7

【主编评语】饮食中添加的蔗糖和高果糖玉米糖浆等，是膳食果糖的一个主要来源，而大量摄入果糖会增加肝脏脂肪生成，可引起脂肪肝。此前研究认为，果糖代谢产生的柠檬酸，经ATP柠檬酸裂解酶（ACLY）转化为乙酰辅酶A，为脂肪生成提供原料。然而Nature发表的一项最新研究却揭示了一种新的机制，表明果糖诱导的肝脏脂肪生成包含两方面的因素：① 肝细胞中的果糖分解过程会诱导脂肪生成基因的表达；② 肠道菌群发酵果糖产生的乙酸，为脂肪生成提供底物乙酰辅酶A。这些发现为脂肪肝等代谢疾病中的饮食、菌群与宿主代谢之间的关系，提供了新视角。值得注意的是，酒精在体内可被转化为乙酸，而且菌群发酵膳食纤维也可产生乙酸，这些乙酸是否也参与果糖诱导的脂肪肝发生，或许值得进一步研究。（@mildbreeze）

Nature：肠道中的膳食锌感受器，促进果蝇进食和生长

Nature[IF:43.07]

① 在果蝇中鉴定出肠间质细胞表达的跨膜亲离子受体Hodor，在维持幼虫发育中有重要作用，特别是在营养缺乏的情况下；② Hodor是可被锌离子激活的氯离子通道，介导了果蝇幼虫对于膳食锌的偏好；③ Hodor调节肠间质细胞的Tor信号和溶酶体功能，从而增加进食和激活脑中的胰岛素样信号，促进幼虫生长；④ Hodor参与维持肠腔的酸性环境、限制肠内微生物数量；⑤ Hodor样基因是昆虫特有的，或能作为蚊虫防控的药物靶点。

An intestinal zinc sensor regulates food intake and developmental growth
03-18, doi: 10.1038/s41586-020-2111-5

【主编评语】锌是生物体所需的金属元素，Nature发表的一项最新研究，在果蝇中鉴定出一种表达在肠细胞中的锌感受器，通过调控进食和胰岛素样信号，来促进果蝇幼虫生长。这些发现为金属元素等微量营养元素调控宿主生长发育，提供了一种新机制。（@mildbreeze）

Cell：补充菌群产物丙酸，可缓解多发性硬化

Cell[IF:36.216]

① 多发性硬化（MS）患者的血液和粪便中，丙酸（PA）含量显著减少，伴随肠道菌群组成改变；② 新发患者和接受免疫治疗的稳定患者，补充2周PA能提高调节性T细胞（Treg）的数量和免疫抑制功能（IL-10升高或是关键），并减少促炎的辅助性T细胞17（Th17）和Th1；③ 长期补充PA显著降低了患者的年复发率，改善了疾病进展和脑萎缩；④ 补充PA后，应答者的肠道菌群能促进肠道的Treg诱导基因表达，且患者的Treg线粒体功能和形态得到恢复。

Propionic Acid Shapes the Multiple Sclerosis Disease Course by an Immunomodulatory Mechanism
03-10, doi: 10.1016/j.cell.2020.02.035

【主编评语】肠道菌群发酵膳食纤维产生的短链脂肪酸（SCFA）具有免疫调节功能。动物研究显示，丙酸等SCFA可增加肠道相关的调节性T细胞（Treg）、减少炎症，或能用于治疗自身免疫和炎症性疾病。Cell最新发表的一项研究，分析了约300名多发性硬化（MS，一种自身免疫性的神经退行性疾病）患者的SCFA含量和肠道菌群组成，并在一项干预研究中初步证实，口服补充丙酸可逆转MS患者的Treg与促炎的辅助性T细胞的失衡，从而改善病情。值得注意的是，对于健康人以及类风湿性关节炎患者，口服丙酸也可增加Treg数量，说明丙酸对人体的免疫调节作用具有普遍性。这些发现提示，丙酸或能作为免疫调节剂用于MS等自身免疫病的辅助治疗。（@mildbreeze）

Cell：Hazen团队再发现促心血管疾病的肠道菌群代谢物

Cell[IF:36.216]

① 在两个队列中（共5000多人）鉴定出血浆代谢物苯乙酰谷氨酰胺（PAGln），与心血管疾病及其死亡风险上升相关；② 肠道菌群的porA和fldH基因分别介导将膳食苯丙氨酸转化为苯乙酸和苯丙酸，其中苯乙酸可被宿主合成为PAGln和苯乙酰甘氨酸，可增强血小板活化和血栓形成潜力；③ PAGln作用于G蛋白偶联受体，包括α2A、α2B和β2-肾上腺素能受体（ADR），来引起下游细胞反应，用抑制ADR的β受体阻断药，能减少PAGln诱导的高血栓形成风险。

A Cardiovascular Disease-Linked Gut Microbial Metabolite Acts via Adrenergic Receptors
03-05, doi: 10.1016/j.cell.2020.02.016

【主编评语】美国克利夫兰医学中心的Stanley Hazen团队又发Cell了。这项新研究通过人体代谢组分析以及小鼠和体外实验，发现了一种新的心血管疾病相关的肠道菌群代谢衍生物——苯乙酰谷氨酰胺（PAGln），并揭示了该物质的菌群和宿主代谢途径，以及促进血栓形成的分子机制。（@mildbreeze）

厦门大学团队Nature突破：靶向干细胞的坏死性凋亡，或是治疗IBD新思路

Nature[IF:43.07]

① 组蛋白甲基转移酶SETDB1在肠道干细胞（ISC）中表达，在小鼠ISC中敲除SETDB1可引发肠道炎症，与基因组不稳定引起的ISC死亡有关；② 机制上，SETDB1通过抑制内源性逆转录病毒（ERV）来维持基因组稳定性，缺乏SETDB1会导致细胞产生大量ERV RNA，从而激活ZBP1介导的坏死性凋亡；③ 在炎症性肠病患者样本中，也检测到SETDB1下调、基因组不稳定、ERV、ZBP1上调和坏死性凋亡；④ 药物抑制坏死性凋亡通路中的RIP3，可改善SETDB1缺陷小鼠病症。

Gut stem cell necroptosis by genome instability triggers bowel inflammation
03-25, doi: 10.1038/s41586-020-2127-x

【主编评语】Nature最新发表了来自厦门大学莫玮和韩家淮与团队的研究，发现SETDB1组蛋白甲基转移酶的缺失，可导致肠道干细胞基因组不稳定，释放内源性逆转录病毒，从而触发ZBP1依赖性的坏死性凋亡和肠道炎症，是炎症性肠病（IBD）的潜在致病机制，为治疗IBD提供了重要的新思路。（@mildbreeze）

Nature Reviews：肠道菌群代谢产物在IBD中的作用（综述）

Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology[IF:23.57]

① IBD患者的肠道代谢组紊乱，表现为短链脂肪酸、胆汁酸及色氨酸等代谢的失调；② 短链脂肪酸通过促进B细胞发育、Treg的分化与扩增、激活炎性小体及IL-18产生等方式调节粘膜免疫，IBD患者的肠道短链脂肪酸水平降低；③ 胆汁酸通过激活FXR等受体起到免疫调节作用，IBD患者的胆盐水解酶活性可能下降，导致初级与次级胆汁酸的平衡被破坏；④ 菌群代谢色氨酸产生的吲哚可通过激活多环芳烃受体等方式调节粘膜免疫，IBD患者的犬尿氨酸代谢途径增强。

Gut microbiota-derived metabolites as key actors in inflammatory bowel disease
02-19, doi: 10.1038/s41575-019-0258-z

【主编评语】肠道菌群代谢产物在菌群-宿主互作中起到关键作用。Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology上发表的一篇综述文章，详细介绍了IBD患者的肠道代谢组变化，重点描述了短链脂肪酸、胆汁酸及色氨酸代谢的失调及其在IBD发病机制中的作用，并讨论了菌群代谢组在未来的IBD诊断及小分子药物筛选中的潜在作用，以及通过益生菌、粪菌移植等方式调控菌群代谢组以治疗IBD的可能。（@szx）

Nature：利用遗传学及功能基因组学剖析IBD相关通路（综述）

Nature[IF:43.07]

① 通过功能基因组学分析，可阐明疾病风险基因与其在疾病进展中发挥的细胞及分子功能；② GWAS研究在近6万名受试者（2.5万名IBD患者）中鉴定出了约240个IBD风险基因位点；③ IBD风险基因参与调控的IBD相关通路包括：菌群感知与效应通路、肠道屏障功能、适应性免疫、炎症与纤维化、细胞应激通路、细胞因子网络、炎性小体信号通路；④ IBD风险基因构成复杂调控网络，一些IBD风险基因在多种细胞类型中表达，可对多个通路起细胞特异性的调控作用。

Pathway paradigms revealed from the genetics of inflammatory bowel disease
02-26, doi: 10.1038/s41586-020-2025-2

【主编评语】IBD是一种复杂疾病，遗传因素与环境因素对菌群-免疫轴的破坏驱动了IBD的发病。来自Nature上发表的一篇综述文章，详细介绍了近年来通过对IBD相关风险基因的研究，揭示出的在IBD发病机制中起关键调控作用的细胞及分子通路，以及这些通路在粘膜免疫稳态调控中的作用机制。同时，该综述以IBD为例，总结了如何通过遗传学及功能基因组分析，研究特定疾病的发病机制的策略。（@szx）

Cell：TLR的免疫调控作用与机制（综述）

Cell[IF:36.216]

① 不同TLR识别不同的PAMP：TLR4识别细菌的LPS，TLR3识别病毒的双链RNA，TLR11/12识别寄生虫的profilin；② TLR信号可引发胞内（转录、糖酵解等）及胞外（周围环境中的其它细胞）应答，TLR信号诱导的应答是细胞特异性的；③ TLR通过胞内的Myddosome及核内的triffosome实现信号级联扩增；④ TLR信号通路的活化可上调NLRP3、Caspase-11及IL-1β等的转录，以促进炎性小体的组装；⑤ TLR信号可调控lncRNA的表达，lncRNA又可反过来作用于先天免疫应答。

Toll-like Receptors and the Control of Immunity
03-19, doi: 10.1016/j.cell.2020.02.041

【主编评语】Toll样受体（TLR）是一种模式识别受体（PPR）蛋白家族，可识别多种微生物的病原体相关分子模式（PAMP）。来自Cell上发表的一篇综述文章，详细介绍了TLR介导的信号转导的分子机制及生理作用，重点关注了TLR的微生物识别及信号转导、TLR相关转录因子、TLR对炎性小体的调控、TLR对先天性免疫应答的调控、TLR诱导的非编码RNA功能、TLR介导的适应性免疫应答激活等方面的研究进展及最新成果。（@szx）

Nature Reviews：上皮TLR信号通路调控肠道稳态（综述）

Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology[IF:23.57]

① 多数肠道上皮细胞表达TLR；② TLR活化通过NOTCH信号通路调节肠道干细胞的增殖与凋亡；③ TLR对菌群的识别通过促进细胞间连接、分泌黏液及抗菌肽、产生活性氧以增强肠道上皮屏障功能；④ TLR传递的菌群信号通过促进三叶因子3、双调蛋白及前列腺素E2的产生，参与肠道上皮损伤修复，增强上皮细胞迁移、存活及增殖，促进正常上皮结构的形成；⑤ TLR信号的失调可抑制共生致病菌清除，改变正常菌群组成，增加结肠炎及肿瘤发生的易感性。

Epithelial Toll-like receptors and their role in gut homeostasis and disease
02-26, doi: 10.1038/s41575-019-0261-4

【主编评语】肠道上皮细胞在宿主及肠道菌群之间提供了一层物理及免疫屏障，肠道上皮细胞中表达的Toll样受体（TLR）可识别菌群并参与肠道稳态的调控。Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology上发表的一篇综述文章，详细介绍了不同肠道上皮细胞谱系的TLR的表达、调节及功能，以及TLR信号通路在调控肠道干细胞的增殖与凋亡、肠道屏障功能完整性、针对共生菌群的免疫耐受及肠道上皮损伤修复中发挥的重要作用，最后讨论了TLR活化失调可能引起菌群失调，从而导致结肠炎及肿瘤发生的易感性增加的机制。（@szx）

Cell子刊：天然淋巴细胞-肠道上皮细胞互作维持肠道稳态（综述）

Immunity[IF:21.522]

① 肠道上皮细胞（IEC）将固有层（含有免疫细胞）与外界环境（包括菌群、饮食组分等）隔开；② 天然淋巴细胞（ILC）与IEC的互作促进肠道稳态的维持；③ 出生后，分节丝状菌诱导ILC3产生的IL-22导致IEC的p-STAT3水平升高，促进新生儿肠道对菌群定殖的适应；④ 断奶后，膳食纤维摄入促进共生致病性寄生虫的定殖，ILC2-tuft细胞的互作促进肠道对此的适应；⑤ 在进食的影响下，血管活性肠道多肽（VIP）-ILC3-IEC模块调控肠道吸收及对菌群的免疫防御。

Innate Lymphoid Cell-Epithelial Cell Modules Sustain Intestinal Homeostasis
03-17, doi: 10.1016/j.immuni.2020.02.016

【主编评语】肠道发挥的作用包括吸收营养、限制食物中毒素的损伤、促进共生菌群的定殖、驱逐病原体等，这些工作通常是互不相容的。来自Immunity上发表的一篇综述文章，提出了一个概念框架：不同类型的天然淋巴细胞与肠道上皮细胞互作，组成各种不同的模块，以应对肠道中的不同工作，以维持肠道稳态。（@szx）

Cell子刊：菌群失调诱导的次级胆汁酸缺失促进肠道炎症

Cell Host and Microbe[IF:15.753]

① 对溃疡性结肠炎（UC）患者及家族性腺瘤性息肉病（FAP）患者的回肠袋粪便的菌群、宏代谢组、宏基因组及宏转录组进行分析；② 与FAP患者相比，UC患者回肠袋中的石胆酸及脱氧胆酸（两种肠道中丰度最高的次级胆汁酸）水平降低；③ 同时，UC患者中将初级胆汁酸转化为次级胆汁酸所需的基因减少，瘤胃菌科（其中包含次级胆汁酸产生菌）也减少；④ 在小鼠结肠炎模型中，补充次级胆汁酸可部分通过TGR5胆汁酸受体缓解肠道炎症。

Dysbiosis-Induced Secondary Bile Acid Deficiency Promotes Intestinal Inflammation
02-25, doi: 10.1016/j.chom.2020.01.021

【主编评语】胆汁酸在肠道炎症中发挥调节作用，次级胆汁酸可由肠道菌群代谢初级胆汁酸产生。Cell Host and Microbe上发表的一项最新研究，报道了在溃疡性结肠炎患者中，肠道中的次级胆汁酸水平降低，产生次级胆汁酸所需的基因及次级胆汁酸产生菌减少。在结肠炎小鼠模型中，补充次级胆汁酸可缓解肠道炎症。（@szx）

Nature子刊：人结肠菌群与免疫细胞图谱

Nature Immunology[IF:23.53]

① 对健康人结肠三个区域（盲肠、横结肠及乙状结肠）的菌群及免疫细胞进行分析；② 结肠不同部位的菌群及免疫细胞组成不同；③ 从近端结肠到乙状结肠，Th1及Th17细胞呈现出区域特异性转录差异；④ 结肠不同部位的Treg比例及各亚群比例一致，不同于肠系膜淋巴结中的静息态Treg，结肠Treg有较高的抑制活性；⑤ B细胞对局部的菌群刺激做出免疫应答，从盲肠到乙状结肠，浆细胞中的体细胞超突变及克隆扩增逐渐增加，被IgA结合的细菌物种也显著增加。

Distinct microbial and immune niches of the human colon
02-17, doi: 10.1038/s41590-020-0602-z

【主编评语】Nature Immunology上发表的一项最新研究，对6名健康人结肠中的3个不同部位（盲肠、横结肠及乙状结肠）及肠系膜淋巴结中的免疫细胞进行了单细胞RNA测序，并对12名健康人的结肠菌群进行分析，详细描绘并对比了在结肠不同部位中的菌群及免疫细胞（包括B细胞、Th细胞、Treg等）组成，以及菌群与免疫细胞的互作。（@szx）

Cell子刊：菌群代谢产物“接力”激活Breg，抑制关节炎

Cell Metabolism[IF:22.415]

① 类风湿关节炎患者的粪便丁酸盐水平降低，与CD19+ CD24hi CD38hi B细胞及IL-10+ Breg的减少相关；② 关节炎小鼠模型的粪便丁酸盐及乙酸盐水平降低，补充丁酸盐可以Breg依赖性方式缓解关节炎；③ 补充丁酸盐可增强Breg的免疫抑制功能，并抑制生发中心B细胞及浆母细胞的分化；④ 机制上，补充丁酸盐促进了菌群将5羟色胺代谢为5-羟基吲哚-3-乙酸，从而激活芳香烃受体，以活化Breg中的芳香烃受体依赖性基因转录。

Microbiota-Derived Metabolites Suppress Arthritis by Amplifying Aryl-Hydrocarbon Receptor Activation in Regulatory B Cells
03-25, doi: 10.1016/j.cmet.2020.03.003

【主编评语】可分泌IL-10的调节性B细胞（Breg）对肠道菌群信号的应答在维持免疫耐受中发挥重要作用。Cell Metabolism上发表的一项最新研究，在类风湿关节炎患者及关节炎小鼠模型中均观察到粪便丁酸盐水平的降低，而补充丁酸盐可缓解小鼠的关节炎。机制上，丁酸盐可通过促进菌群代谢产物——5-羟基吲哚-3-乙酸的产生，激活Breg上的芳香烃受体，以增强Breg的免疫抑制功能。（@szx）

Nature Reviews：炎症性关节炎中的药物微生物组学（综述）

Nature Reviews Rheumatology[IF:18.545]

① 在多种疾病中，药物-菌群互作可影响患者对药物治疗的应答；② 肠道菌群及其代谢产物可调节炎症性关节炎治疗药物的生物利用度、临床疗效及毒性；③ 例如，柳氮磺胺吡啶可被肠道菌群代谢为活性形式，而甲氨蝶呤可被肠道菌群代谢为非活性形式；④ 药物微生物组学研究用于炎症性关节炎精准医疗的潜在策略包括：肠道菌群作为预测治疗应答的生物标志物、调控菌群以增加药物的生物利用度及疗效、抑制特定细菌酶活性以防止其将药物代谢为毒性产物。

Pharmacomicrobiomics in inflammatory arthritis: gut microbiome as modulator of therapeutic response
03-10, doi: 10.1038/s41584-020-0395-3

【主编评语】药物微生物组学是一门新兴学科，关注药物与菌群之间的复杂互作。Nature Reviews Rheumatology上发表的一篇综述文章，详细介绍了在炎症性关节炎（包括类风湿关节炎、银屑病关节炎及强直性脊柱炎）中，肠道菌群如何通过调节药物的生物利用度、活性及毒性，以影响药物的治疗效果，并讨论了如何将药物微生物组学应用于炎症性关节炎的精准医疗之中。（@szx）

于君团队：胃肠道癌类器官的基础和转化研究（综述）

Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology[IF:23.57]

① 临床前癌症研究严重依赖于细胞系和动物模型，但两者均不能再现原始的人类肿瘤；② 类器官技术已成为有力的替代方法，用于培养胃肠道肿瘤及相应正常组织，以保留其遗传、表型和行为特征；③ 类器官模型已被用于模拟常见的胃肠道肿瘤的发生、转移和治疗；④ 类器官模型在药物发现、模拟治疗反应和个性化治疗方面有很大潜力，患者来源类器官的临床应用前景广阔；⑤ 目前类器官模型有多种局限性，需使其最大限度服务于胃肠道肿瘤的基础和转化研究。

Organoid models of gastrointestinal cancers in basic and translational research
02-25, doi: 10.1038/s41575-019-0255-2

【主编评语】来自香港中文大学的于君研究团队最新发表在Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology的综述回顾了目前关于最常见的胃肠道肿瘤（包括结直肠癌、胃癌、食道癌、肝癌和胰腺癌）类器官模型的研究文献，以及它们在肿瘤发生、转移和治疗反应建模中的价值。也探讨了现有类器官模型的局限性，并讨论了如何改进它们以最大限度地造福未来的基础和转化研究，尤其是在药物发现和个性化医学领域。（@Lexi）

肠道类器官：模拟饮食-微生物-宿主相互作用的新途径（综述）

Trends in Endocrinology and Metabolism[IF:9.777]

① 肠道类器官（IO）是由肠道组织或多能干细胞在体外培养以模拟肠道上皮细胞环境的组织模型；② IO可以揭示植物化学物在组织稳态及疾病发生进展中的作用；③ IO还有助于研究肠道菌群诱导的肠道上皮细胞结构和功能的变化；④ 多组学方法可帮助理解IO中微生物和肠道菌群代谢物（GMM）的相互作用，单细胞水平的研究可打开新视野；⑤ 未来结合了IO、GMM和微生物的研究，可帮助回答关于GMM在疾病发生及其预防中未解的问题。

Intestinal Organoids: A Tool for Modelling Diet–Microbiome–Host Interactions
03-09, doi: 10.1016/j.tem.2020.02.004

【主编评语】饮食模式、肠道菌群失调和肠道微生物代谢产物在肠上皮细胞的动态平衡和结直肠癌等疾病的进程中起着关键作用；但目前解释饮食-微生物-宿主关系的模型很大程度上仅限于动物模型。近期Trends in Endocrinology and Metabolism发表了一篇介绍肠道类器官在体外模拟胃肠道环境中的作用。肠道类器官对微生物和肠道微生物代谢产物的响应，可为机制解释、病理研究和疾病风险预防提供新途径，弥补动物实验在解释饮食-微生物-宿主关系时存在的局限性。（@flying dutchman）

上皮细胞、微生物和免疫细胞互作如何影响胃肠道癌？（综述）

Annual Review of Immunology[IF:21.429]

① 胃肠道屏障受损导致共生微生物及其产物易位，引发炎症，与肿瘤驱动基因突变共同促进胃肠道癌发生；② 胃肠道屏障受损、微生物易位导致的慢性炎症中，免疫细胞分泌细胞因子支持上皮细胞生长，加速结直肠癌、胰腺癌发展和肝转移；③ 饮食等因素可破坏胃肠道屏障，引发微生态失调，微生物产物经门脉循环到达肝脏，调控肝脏免疫，增加非酒精性脂肪肝炎及肝细胞癌风险；④ 慢性炎症支持结肠、胰腺腺瘤和腺癌生长和进展的免疫机制有待进一步研究。

Cruel to Be Kind: Epithelial, Microbial, and Immune Cell Interactions in Gastrointestinal Cancers
02-10, doi: 10.1146/annurev-immunol-082019-081656

【主编评语】炎症和适应性免疫在胃肠道癌症形成和治疗中有重要作用。Annual Reviews of Immunology上发表的一篇综述文章，详细论述了胃肠道癌症中上皮细胞、微生物和免疫细胞之间的相互作用，提出胃肠道屏障受损可能是大多数胃肠道癌症中促癌炎症环境形成的原因，其与组织特异性肿瘤驱动基因突变共同促进肿瘤发生。了解上皮细胞、微生物和免疫细胞之间的相互作用对胃肠道癌症的影响有助于预防胃肠道肿瘤的发生，并提高肿瘤免疫治疗的疗效。（@Lexi）

Nature Reviews：NAFLD的肠道菌群标志物（综述）

Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology[IF:23.57]

① 动物和人群研究均表明，肠道菌群与非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）的发生、发展有关；② 在脂肪变性和非酒精性脂肪性肝炎患者体内，变形菌门丰度增加；③ 肝硬化患者远端肠道内存在某些口腔细菌，但是其体内普氏粪杆菌丰度降低；④ NAFLD患者和2型糖尿病患者共享一些菌群标志物，比如梭菌属和乳杆菌属；⑤ 不同研究结果中，NAFLD对应的菌群差异可能与地域、种族、人群特点、菌群测序工具、疾病诊断工具、疾病谱、用药和昼夜节律有关。

Gut microbiota and human NAFLD: disentangling microbial signatures from metabolic disorders
03-09, doi: 10.1038/s41575-020-0269-9

【主编评语】发表在Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology上的综述性文章。文章指出了寻找与非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）相关菌群标志物的意义，以及现有研究结果所呈现的共有结论（菌群和菌群代谢物），并指出了非一致结论产生的原因。未来的研究应该将这些影响菌群的因素考虑在内，也要考虑其在临床上的应用性。一些高新技术手段，比如深度学习和多组学技术，将助力菌群标志物的研究与发现。（@兵兵）

调节肠道菌群，能改善NAFLD吗？（综述）

Gastroenterology[IF:19.233]

① 肠道菌群通过肠-肝轴可促进非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）的发生；② NAFLD患者的肠道菌群组成改变，肠杆菌科等变形菌增多，菌群特征或能作为诊断标志物；③ 肠道菌群失调伴随肠道通透性升高、细菌移位和内毒素血症，菌群产生的LPS激活TLR4/NLRP3炎性小体途径，从而增加肝脏脂肪和炎症；④ 益生菌、Akk菌等下一代益生菌、益生元、合生制剂、粪菌移植、多酚、特定饮食和运动等干预方法，或能通过多种机制调节肠道菌群来改善NAFLD。

Nonalcoholic fatty liver disease: modulating gut microbiota to improve severity?
02-07, doi: 10.1053/j.gastro.2020.01.049

【主编评语】非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）越来越普遍，Gastroenterology近期发表的综述，总结了目前对肠道菌群在NAFLD中的作用的研究进展，重点探讨了调节菌群以改善NAFLD的潜在干预疗法，值得专业人士关注。（@mildbreeze）

Nature子刊：人肠道菌群可影响约2.5%的饮食热量吸收

Nature Medicine[IF:30.641]

① 25名糖耐受损肥胖受试者完成一项临床研究，分析短期改变饮食热量和口服抗生素对肠道菌群和热量吸收的影响；② 与过度进食和安慰剂相比，进食不足（UF）和口服万古霉素（VAN）分别使受试者粪便热量损失增加2.3%和2.6%（营养吸收减少）；③ UF对肠道菌群结构影响有限，但增加了菌群多样性和定植水平，而VAN对肠道菌群结构和多样性有广泛影响；④ UF和VAN均使Akk菌增加、降低血液丁酸和脱氧胆酸水平，提示二者可能通过调节肠屏障影响营养吸收。

Effects of underfeeding and oral vancomycin on gut microbiome and nutrient absorption in humans
03-23, doi: 10.1038/s41591-020-0801-z

【主编评语】动物研究表明，肠道菌群可以影响宿主对饮食热量的吸收，但这些发现在人体中尚未证实。Nature Medicine发表的一项最新临床研究，发现热量限制和口服万古霉素对肠道菌群的影响，均使受试者减少了约2.5%的热量吸收，为肠道菌群影响人体吸收饮食热量提供了因果性证据。（@mildbreeze）

南京医科大学团队：Akk菌如何改善结肠炎及其相关大肠癌？

Gut[IF:17.943]

① 在结肠炎和结直肠癌（CRC）患者和小鼠粪便中，嗜粘蛋白艾克曼菌（Akk菌）丰度显著降低；② 口服巴氏灭活的Akk菌或其外膜蛋白Amuc_1100，可减少巨噬细胞和细胞毒性T淋巴细胞（CTL）的结肠浸润，改善小鼠结肠炎；③ Akk菌和Amuc_1100可增加结肠和肠系膜淋巴结中CTL的数量，上调其TNF-α表达、抑制PD-1表达，提高其活化程度，对小鼠结肠炎相关结直肠癌起抑制作用；④ 与结肠癌细胞共培养时，Amuc_1100预处理可增加并激活脾脏来源的CTL。

A purified membrane protein from Akkermansia muciniphila or the pasteurised bacterium blunts colitis associated tumourigenesis by modulation of CD8+ T cells in mice
03-13, doi: 10.1136/gutjnl-2019-320105

【主编评语】炎症性肠病和结直肠癌均与肠道菌群密切相关。嗜粘蛋白艾克曼菌（Akkermansia muciniphila，俗称“Akk菌”）是一种革兰氏阴性厌氧菌，其丰度在IBD患者粪便中降低。有研究表明，Akk菌具有抗炎作用，其外膜蛋白Amuc_1100可能部分介导了这种菌的促健康功效。来自南京医科大学的张展和李磊研究团队在Gut发表的最新研究发现，口服巴氏灭活的Akk菌或其外膜蛋白Amuc_1100，可通过调节细胞毒性T淋巴细胞等机制，来缓解小鼠结肠炎、改善结肠炎相关结直肠癌（CAC），这些发现为预防和治疗结肠炎和CAC提供了新思路。（@Lexi）

灭活的Akk菌怎样帮助减肥？

Gut Microbes[IF:7.823]

① 给予饮食诱导的肥胖小鼠口服灭活的Akk菌，可缓解其肥胖并降低食物能量效率，这种效应与小鼠的能量消耗、氧消耗及自发体力活动增加相关；② 但小鼠能量消耗的增加与白色脂肪组织的褐化无关，灭活的Akk菌不调节皮下组织的白色脂肪褐化；③ 在口服灭活Akk菌的小鼠棕色和白色脂肪中，脂滴调节因子perilipin2相关蛋白表达下调；④ 灭活Akk菌处理增加了小鼠粪便中能量排泄，其中的作用机制可能涉及到碳水化合物吸收的减少及肠上皮细胞更新的增加。

Pasteurized Akkermansia muciniphila increases whole-body energy expenditure and fecal energy excretion in diet-induced obese mice
03-13, doi: 10.1080/19490976.2020.1737307

【主编评语】很多研究结果表明AKK菌（Akkermansia muciniphila）具有减肥效果。本研究探究AKK菌灭活以后，是否还具有减肥效力。实验结果表明，灭活的AKK菌也同样具有减肥效力。其同样可以刺激机体的能量消耗，但不是通过白色脂肪细胞的褐化效应，而可能是通过降低碳水化合物的吸收以及对肠道内环境的改善。该研究进一步表明菌群作为靶点干预肥胖的可能性。（@兵兵）

膳食纤维缺失促进高血压的机制

Circulation[IF:23.054]

① 喂食缺乏膳食纤维的饮食，可导致小鼠对血管紧张素II诱导的高血压的易感性增加；② 将因缺乏膳食纤维而易感高血压的小鼠的菌群移植给无菌小鼠，可使后者产生类似的高血压易感表型；③ 缺乏膳食纤维的小鼠重新摄入短链脂肪酸，可抑制血管紧张素II诱导的高血压、心脏肥大及纤维化的发生；④ 机制上，短链脂肪酸通过短链脂肪酸受体GPR43/GPR109A发挥其心血管保护作用，并可通过影响DNA甲基化增加脾脏中Treg的丰度。

Deficiency of Prebiotic Fibre and Insufficient Signalling Through Gut Metabolite Sensing Receptors Leads to Cardiovascular Disease
02-25, doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.119.043081

【主编评语】缺乏膳食纤维与高血压风险升高相关，但背后的机制尚未完全明确。来自Circulation上发表的一项最新研究，发现在血管紧张素II诱导的高血压小鼠模型中，短链脂肪酸可通过GPR43/GPR109A受体发挥心血管保护作用，并可影响DNA甲基化以增加Treg，而膳食纤维缺失将导致短链脂肪酸水平降低，增加小鼠的高血压易感性。（@szx）

地中海饮食改善超重和肥胖人群的代谢健康并调节肠道菌群

Gut[IF:17.943]

① 选取82名超重和肥胖的受试者进行随机对照试验，MD干预组根据日常能量摄入定制MD，对照组则保持常规饮食习惯，为期8周；② 干预后，与对照组相比，MD干预组血浆胆固醇、粪便胆汁酸以及血浆和尿液中的肉碱水平显著下降；③ 在系统性炎症下降的个体中，MD干预使肠道菌群产生变化，其基因丰度和降解膳食纤维的普氏粪杆菌增加；④ 伴随着某些特定菌的变化，MD干预增加了尿石素的生成、粪便胆汁酸的降解及胰岛素敏感性的提高。

Mediterranean diet intervention in overweight and obese subjects lowers plasma cholesterol and causes changes in the gut microbiome and metabolome independently of energy intake
02-19, doi: 10.1136/gutjnl-2019-320438

【主编评语】地中海饮食（MD）是一种有益的饮食方式，可以预防多种疾病。Gut近期发表了一项关于MD对超重和肥胖人群的干预试验，探究MD对代谢健康、肠道微生物组和系统性代谢组的影响。采取与日常能量摄入一致的MD后，受试者血液胆固醇和血浆及尿液中肉碱水平的降低与MD的依从性成正比；同时MD导致了微生物组和代谢组的多种变化，如增加了降解膳食纤维的普氏粪杆菌和降低了潜在促炎的活泼瘤胃球菌。这一结论有助于制定改善代谢健康的饮食策略。（@flying dutchman）

Cell子刊：甜味剂+碳水化合物，可能影响糖代谢

Cell Metabolism[IF:22.415]

① 45名20-45岁的健康成年人随机分为3组，在2周时间内摄入7份355mL饮料，饮料中分别含有：三氯蔗糖、三氯蔗糖+麦芽糖糊精、相同甜度的蔗糖；② 摄入三氯蔗糖+麦芽糖糊精可显著降低受试者的胰岛素敏感性，且与脑部各区域（中脑、岛叶及扣带回等）对甜味（而非其它味道）的应答降低相关；③ 摄入三氯蔗糖+麦芽糖糊精并未影响受试者对甜味的感知；④ 单独摄入三氯蔗糖、麦芽糖糊精或蔗糖，均未改变受试者的胰岛素敏感性。

Short-Term Consumption of Sucralose with, but Not without, Carbohydrate Impairs Neural and Metabolic Sensitivity to Sugar in Humans
03-03, doi: 10.1016/j.cmet.2020.01.014

【主编评语】三氯蔗糖等低热量甜味剂被添加于多种食品中，可在提供甜味的同时降低热量摄入。Cell Metabolism上发表的一项最新研究，发现在同时摄入低热量甜味剂（三氯蔗糖）及碳水化合物（麦芽糖糊精）的情况下，健康人的胰岛素敏感性降低，且大脑对于甜味的应答也降低，而单独摄入低热量甜味剂或碳水化合物无此影响。（@szx）

Cell子刊：肠道菌群是通过影响脂肪生热来调控血糖吗？

Cell Metabolism[IF:22.415]

① 用2种菌群缺陷小鼠模型（无菌及抗生素处理）进行试验，纠正这些小鼠的盲肠扩张现象对能量消耗测定的影响后，发现寒冷或高脂喂养引起的适应性生热，不依赖于肠道菌群；② 寒冷可使肠道菌群发生明显改变，但粪菌移植试验表明，这种菌群变化不影响适应性生热；③ 但是，肠道菌群代谢可通过影响肝脏代谢组（如某些氨基酸代谢物的浓度）来调控三羧酸循环，从而促进肝脏糖异生，在维持血糖正常中发挥重要作用。

Dissociation of Adaptive Thermogenesis from Glucose Homeostasis in Microbiome-Deficient Mice
02-20, doi: 10.1016/j.cmet.2020.01.012

【主编评语】肠道菌群参与血糖调控，有研究认为菌群的这种作用可能是源于其对脂肪组织生热作用的调节。然而最新一期Cell Metabolism的封面研究却认为，肠道菌群并不影响宿主的能量消耗调控和适应性生热反应，而是通过其代谢产物促进肝脏糖异生来维持血糖稳态。该研究还指出，在使用菌群缺陷型小鼠模型测定能量消耗时，必须考虑这些小鼠的盲肠扩张现象所引起的测定偏差。这些发现对于研究肠道菌群在宿主代谢调控中的作用和机制，具有重要参考意义。菌群对血糖稳态的调控机制，或许有助于研发相关干预方法用于防治糖尿病。（@mildbreeze）

移植粪便病毒组，改善小鼠糖尿病和肥胖

Gut[IF:17.943]

① 对高脂喂养的小鼠进行粪便病毒组移植（FVT），移植来自低脂喂养的瘦小鼠的盲肠病毒组；② FVT后第6周，受体小鼠的体重增长显著降低，且葡萄糖耐受性与瘦小鼠相似，没有发生高脂喂养引起的糖耐受损；③ 与此一致的是，FVT显著改变了小鼠的肠道细菌和病毒组成、血浆代谢物以及与肥胖和2型糖尿病相关基因的表达水平；④ 但在FVT前进行抗生素预处理，反而会削弱FVT的有益效果。

Faecal virome transplantation decreases symptoms of type 2 diabetes and obesity in a murine model
03-12, doi: 10.1136/gutjnl-2019-320005

【主编评语】噬菌体是粪便病毒组的主要成员，移植粪便病毒组（FVT）或能有效的操纵肠道菌群。Gut最新发表了来自丹麦哥本哈根大学团队的研究，在一项概念验证试验中发现，接受瘦小鼠的粪便病毒组移植后，吃高脂食物的小鼠体重增长变慢，同时还能保持正常的血糖指标，FVT引起的肠道菌群变化可能介导了这些对代谢的保护性作用。这项研究说明，噬菌体介导的疗法或能用来治疗肥胖和糖尿病等肠道菌群相关疾病。（@mildbreeze）

Cell子刊：共生细菌发酵产物改变肠细胞脂质代谢

Cell Host and Microbe[IF:15.753]

① 分别使用m-ICcl2肠细胞和鼠类模型证明共生菌种副干乳酪杆菌和大肠杆菌参与肠道脂质代谢调节；② 副干酪乳杆菌产生L-乳酸盐抑制肠上皮细胞分泌乳糜微粒，肠细胞吸收L-乳酸盐产生丙二酸单酰辅酶A，抑制脂质β氧化，促进脂质存储；③ 大肠杆菌RB01产生乙酸盐抑制肠上皮细胞分泌乳糜微粒，乙酸盐被肠细胞吸收代谢为乙酰辅酶A和AMP，上调AMPK / PGC-1a / PPARa信号通路，促进脂质β氧化；④ 本研究为开发特定益生菌及代谢物为治疗产品提供依据。

Fermentation Products of Commensal Bacteria Alter Enterocyte Lipid Metabolism
02-25, doi: 10.1016/j.chom.2020.01.028

【主编评语】已知肠道共生菌群参与调节肠道消化、吸收、储存和分泌膳食脂质，但特定共生菌种在其中所起的作用仍未知。Cell Host & Microbe的这篇文章证明了副干乳酪杆菌和大肠杆菌在肠道脂质代谢中的不同的调节机理，认为二者代谢产物L-乳酸盐和乙酸盐通过不同方式降低肠道细胞对脂质的分泌。虽然和之前无菌动物的结果不一致，但作者认为本实验选用的是较早定植肠道的两种菌种，体外体内实验结果一致，而且无菌动物本身并不一定适合复杂的菌群。也许未来使用或抑制L-乳酸盐、乙酸盐及其产生菌种，可作为治疗代谢疾病或营养不良症的治疗方案。（@潇洒小姐陈）

Cell子刊：肠道菌群怎样促进宿主NAD合成

Cell Metabolism[IF:22.415]

① 细胞能通过酰胺途径，经限速酶NAMPT，合成烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）；② NAMPT抑制剂能诱导癌细胞死亡，但细菌的存在能帮细胞抵抗这种作用；③ 细菌烟酰胺酶PncA能将烟酰胺（NAM）转化为烟酸，细胞能使用烟酸作为起始底物，经另一条脱酰胺途径合成NAD，从而免于NAMPT抑制剂的伤害；④ 用稳定同位素追踪追踪和缺乏菌群的小鼠模型发现，口服NAD前体补剂NAM和NR（烟酰胺核糖），经依赖于肠道菌群的脱酰胺途径，提高多组织器官的NAD水平。

Bacteria Boost Mammalian Host NAD Metabolism by Engaging the Deamidated Biosynthesis Pathway
03-03, doi: 10.1016/j.cmet.2020.02.001

【主编评语】烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）参与细胞的上百种代谢反应，在生物体的代谢、DNA修复和衰老等生理过程中有重要作用。此前研究认为，酰胺途径是细胞合成NAD的主要途径，即烟酰胺（NAM，NAD的一种前体物质）经两步反应转化为NAD，其中NAMPT为限速酶。Cell Metabolism最新发表了来自美国国家环境健康科学研究所Xiaoling Li团队参与主导的研究，发现共生细菌能用自身的烟酰胺酶PncA，将NAM转化为烟酸，从而促进宿主通过另一种NAD合成途径——脱酰胺途径，来合成NAD。这些发现揭示出肠道菌群在宿主NAD合成中的重要作用，提示菌群能够增强用NAD前体膳食补剂提升体内NAD水平的效果；而另一方面，靶向酰胺途径的抗肿瘤药物的疗效，很可能因肿瘤内细菌对宿主NAD代谢的影响，而大打折扣。靶向菌群来调节NAD代谢或是治疗相关疾病的新思路。（@mildbreeze）

Cell子刊：生物钟与菌群-肠-脑轴的相互作用（观点）

Cell Metabolism[IF:22.415]

① 肠道菌群的组成和丰度存在节律性变化；② 生物钟基因、进食时间和光暗周期等节律因素，可影响肠道菌群组成及其节律性；③ 高脂饮食、抗生素、昼夜节律紊乱（如时差、倒班、进食时间不当）引起的菌群扰动可影响宿主生物钟，SCFA和胆汁酸等菌群相关代谢产物可影响生物钟基因表达；④ 菌群-肠-脑轴和昼夜节律通过代谢、内分泌和免疫系统的多个节点发生双向互作，可能影响肥胖、糖尿病和心血管等代谢疾病，以及精神疾病和神经退行性疾病。

When Rhythms Meet the Blues: Circadian Interactions with the Microbiota-Gut-Brain Axis
03-03, doi: 10.1016/j.cmet.2020.02.008

【主编评语】爱尔兰科克大学John Cryan团队近期在Cell Metabolism发表长篇观点性综述，探讨了菌群-肠-脑轴与昼夜节律之间的双向互作，及其对宿主健康与疾病的潜在影响，并对未来的研究方向提出建议。（@mildbreeze）

Nature子刊：肠道菌群可影响RNA表观遗传修饰

Nature Communications[IF:11.878]

① 对比分析正常小鼠、无菌小鼠、抗生素处理后小鼠的mRNA的m6A修饰谱；② 肠道菌群变化与盲肠中的mRNA m6A修饰相关，与肝脏中的mRNA m6A修饰关联较小；③ 肠道菌群影响了代谢、炎症及抗菌应答相关通路中的m6A修饰；④ 缺失菌群下调甲基转移酶Mettl16的表达，导致其靶mRNA之一（编码S-腺苷甲硫氨酸合成酶Mat2a）的甲基化修饰水平降低。⑤ 在无菌小鼠中定殖不同单菌株（Akk菌或植物乳杆菌），可对肝脏中的m6A修饰产生不同影响。

Impact of the gut microbiota on the m6A epitranscriptome of mouse cecum and liver
03-12, doi: 10.1038/s41467-020-15126-x

【主编评语】肠道菌群调节宿主基因表达的机制尚未完全明确。mRNA的m6A修饰对于免疫细胞分化、神经发生、应激反应、生理节律等十分重要。Nature Communications上发表的一项最新研究，发现肠道菌群可调节盲肠及肝脏中的mRNA m6A修饰，以影响代谢及免疫相关通路。机制上，菌群的缺失可下调甲基转移酶Mettl16的表达，使编码S-腺苷甲硫氨酸合成酶——Mat2a的mRNA的甲基化水平降低，从而减少Mat2a的表达。（@szx）

年龄可能影响对疾病相关菌群特征的鉴别

eLife[IF:7.551]

① 在一个包含超过2500名个体（20-89岁）的多队列数据集中，匹配年龄/区域后，分析5种主要疾病（IBD、2型糖尿病、肠息肉、结直肠癌及肝硬化）与肠道菌群的关联；② 随年龄增长，个体逐渐获得疾病相关的菌群特征，并逐渐丢失健康相关的菌群特征，年龄相关的菌群变化可能影响了对菌群-疾病关联的鉴别；③ 鉴定出与年龄增长相关的一个特定分类群集合的变化，在所有疾病中均可发现与之相似的菌群应答，该集合中的部分分类群与老年人的虚弱相关。

Adjusting for age improves identification of gut microbiome alterations in multiple diseases
03-11, doi: 10.7554/eLife.50240

【主编评语】对疾病、菌群与年龄三者之间关联的研究较少。来自eLife上发表的一项最新研究，发现随着年龄的增长，个体将逐渐获得与疾病相关的菌群特征，并鉴定出一个与年龄增长相关的分类群集合，该集合的变化在多种疾病中均可发现。该研究结果提示，年龄相关的菌群变化可能影响对菌群-疾病关联的研究。（@szx）

Cell：肠道菌群与人类疾病间的因果关系被夸大（观点）

Cell[IF:36.216]

① 由人源菌群（HMA）鼠类模型得出肠道菌群和疾病的因果关系被夸大，现发现负结果的实验也能推出人类菌群导致鼠类受体患病；② 大部分HMA啮齿动物研究缺乏具体的原理探索，实验设计和数据分析不严谨，且高水平期刊鲜有发表科学界常见的负结果；③ HMA啮齿动物模型适合宿主-菌群的代谢互作研究而非需免疫系统参与的疾病互作研究；④ 使用”代谢人化“或“免疫人化”鼠类模型、哺乳动物和先进的统计方法可帮助探究肠道菌群与人类疾病的因果关系。

Establishing or Exaggerating Causality for the Gut Microbiome: Lessons from Human Microbiota-Associated Rodents
01-23, doi: 10.1016/j.cell.2019.12.025

【主编评语】人源菌群鼠模型（HMA）是体内植入人体肠道/粪便菌群的无菌鼠类模型，为目前研究肠道菌群和疾病之间因果关系的主流手段。现有大量使用HMA证明多种诸如炎症、过敏、肿瘤等与肠道菌群成因果关系，但已知在人体中能确定具有因果关系的只有两种：幽门螺旋杆菌导致人患胃癌和艰难梭菌感染导致人腹泻。作者认为啮齿动物无法还原人体，自身生理结构、处所和饮食等都会造成不同结果，因此对该领域的研究结论需谨慎说明。在这里补充原文作者提出的相关建议：1）探索HMA中与疾病相关的菌群变化；2）使用考虑了生物差异性的供体样本量量；3）要将供体的重复组数量考虑进实验设计中；4）不混合供体样本以确保个体间差异；5）确保菌群移植成功，如特定的“失衡”菌群特征是否在受体内出现；6）诚实探讨动物实验不足；7）相关性分析HMA多组学数据和可能的菌群特征后进行功能性实验；（@潇洒小姐陈）

Nature综述：微生物构成的氮循环网络

Nature Reviews Microbiology[IF:34.648]

① 氮是所有生物的基本组成部分，也是限制地球生命的主要营养物质，其可用性取决于微生物进行的多种氮转化反应；② 氮转化微生物在代谢上是多功能的，这使得它们的分类仅仅局限于硝化器、反硝化器和类似的类别；③ 经典的氮循环是不可能存在的由不同的过程以有序的方式相互遵循组成；④ 在自然界中，微生物形成了连接氮转化反应的复杂网络；⑤ 还有许多未发现的氮转化反应是热力学上可行的，催化这些反应的微生物以及相关的生化途径仍待发现。

The microbial nitrogen-cycling network
2018-02-05, doi: 10.1038/nrmicro.2018.9

【主编评语】一作和兼通讯作者Marcel Kuypers，目前发表本领域相关文章180篇，其中包括Nautre、Science、PNAS等众多顶级期刊，引用达2万次，H指数高达72。能发表在30分以上的综述，都是阅读了500-1000篇文献，大牛花了整年的时间，总结的教科书级别的学习材料，相关领域的学生有必要多读几遍。目前此文发表仅两年，Google统计引用195次。而且氮是所有生命的重要元素，无论你研究的对象是动物、植物、微生物或环境，相信有本文氮循环的背景知识，定会让你文章的结果和讨论增色不少。人类生产的50%的食物需要依靠工业氮肥，这种氮肥的使用和豆科植物的种植几乎使向陆地和海洋生态系统中的氮输入量增加了一倍。因此为了预测这种氮输入的后果，我们迫切地需要了解由微生物构成的氮转化的基本机制。本综述在目前获得的新研究和新发现的背景下，对当前由微生物参与的氮转化过程进行描述，包括这些微生物构成的氮转化反应，参与氮转化的微生物以及它们的生理和环境功能，也对那些并未发现但可能会发生的反应进行了描述。此外，本文对由氮转化微生物之间的相互作用而构成的复杂网络和其对全球生物化学氮循环的影响进行了讨论。（@宏基因组）

Nature子刊：微生物来源分析R包SourceTracker——结果解读和使用教程

Nature Methods[IF:28.467]

① SourceTracker基于贝叶斯算法，用于在标记基因扩增子和功能宏基因组学研究中识别污染的来源和比例;② 来源追踪方法必须利用源环境特有度较低或中等丰富物种所包含的潜在有用信息;③ 方法允许源和目标分布的不确定性，因为它明确地将目标样本建模为混合源;④ 此软件可在R语言环境下运行，不仅适用于各种微生物群落调查中的来源跟踪和法医分析，也能应用到鸟枪法宏基因组学和其他种群遗传学数据的分析。

Bayesian community-wide culture-independent microbial source tracking
2011-07-17, doi: 10.1038/nmeth.1650

【主编评语】本文介绍了一款追踪微生物来源的软件SourceTracker，用途是可以识别相关各组间来源的分析，如具体的问题：婴儿的肠道菌群有哪些继承了母亲的肠道菌群、哪些来自阴道菌群、哪些来自皮肤；河流污染物的来源分析、周围工厂、农田、养殖厂对河流污染的贡献和来源追溯等，该软件中目标样本为Sink，微生物污染源或来源的样品为Source；基于贝叶斯算法，探究目标样本（Sink）中微生物污染源或来源（Source）的分析。根据Source样本和Sink样本的群落结构分布，来预测Sink样本中来源于各Source样本的组成比例。该软件计算速度较慢，样本量大可选使用19年发表的FEAST（https://www.mr-gut.cn/papers/read/1040786346）。（@宏基因组）

感谢本期日报的创作者：mildbreeze，orchid，兵兵，this little piggy，szx，宇宙最酷Vera，Lexi，鑫鑫鑫女开～，楸楸，邢研，Mona，药农，王文东，徐笑，宏基因组

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