肠道寄生虫如何调节免疫抗炎症？两篇高分论文锁定关键产物 | 热心肠日报

今天是第1438期日报。

Science子刊：肠道寄生线虫的产物，可抑制小鼠呼吸道炎症

Science Translational Medicine[IF:17.161]

① 小鼠肠道寄生蠕虫Hpb幼虫的提取物（HpbE）能调节2型免疫应答；② 人巨噬细胞和粒细胞中，HpbE能抑制5-LOX通路并诱导COX通路，从而改变类花生酸代谢物组成，使其从促炎向抗炎转变（如增加PGE2和IL-10等抗炎介质），并抑制细胞趋化性；③ HpbE诱导巨噬细胞产生抗炎介质依赖于p38 MAPK、HIF-1α、NF-κB和COX通路的活化，Hpb的谷氨酸脱氢酶（GDH）有关键作用；④ 鼻内施用HpbE、Hpb GDH或移植HpbE处理的巨噬细胞，可抑制小鼠过敏性呼吸道炎症。

An anti-inflammatory eicosanoid switch mediates the suppression of type-2 inflammation by helminth larval products
04-22, doi: 10.1126/scitranslmed.aay0605

【主编评语】类花生酸是花生四烯酸的活性代谢产物，在过敏和哮喘等2型炎症中有关键的介导作用。其中，白细胞三烯、前列腺素D2等有促炎性，而前列腺素E2和环前列腺素能抑制炎症。研究表明，肠道寄生蠕虫Heligmosomoides polygyrus bakeri（Hpb）的产物中存在能调节2型免疫反应的抗炎物质，但其具体机制仍待揭示。《Science Translational Medicine》发表的一项最新研究发现，Hpb幼虫提取物（HpbE）能改变巨噬细胞等免疫细胞中的类花生酸组成，使其从促炎性向抗炎/调节性转变，Hpb中表达的谷氨酸脱氢酶（GDH）是关键活性物质。在小鼠模型中，HpbE和Hpb GDH都能抑制尘螨诱导的过敏性呼吸道炎症。这些发现为治疗过敏和哮喘等疾病，带来新启示。（@mildbreeze）

Nature子刊：特定肠道寄生虫产物，或能防治1型糖尿病

Nature Communications[IF:11.878]

① 感染肠道线虫（H.polygyrus）能预防链脲霉素（STZ）引起的小鼠1型糖尿病（T1D），该作用依赖于CD8+ 调节性T细胞（Treg）；② 肠道线虫幼虫生成的海藻糖可影响小鼠肠道菌群，增加瘤胃球菌属细菌的丰度，部分介导了对CD8+ Treg细胞的诱导作用；③ 在两种T1D小鼠模型中（STZ小鼠和NOD小鼠），喂食海藻糖都有治疗效果；④ 与健康人相比，T1D患者血液中的CD8+ Treg数量和海藻糖浓度下降、肠道菌群中的瘤胃球菌属比例降低，且三者之间呈正相关性。

CD8+ regulatory T cells are critical in prevention of autoimmune-mediated diabetes
04-22, doi: 10.1038/s41467-020-15857-x

【主编评语】1型糖尿病（T1D）是一种自身免疫病，在动物模型中，无症状的肠道寄生虫感染可抑制T1D发病，但这种保护性作用的机制尚不清楚。《Nature Communications》发表的最新研究中，报道了由寄生虫Heligmosomoides polygyrus产生的海藻糖，能在小鼠中改变肠道微生物组，诱导调节性CD8+T细胞，对T1D起预防和治疗作用。（@mildbreeze）

Cell子刊：核糖利用系统帮助肠道细菌定植

Cell Host and Microbe[IF:15.753]

① 多形拟杆菌（Bt）核糖利用系统（rus）基因受核糖（Rib）诱导表达，rus突变体无法利用Rib；② 在饲喂高纤维饮食和Rib的小鼠肠道，rus赋予Bt竞争性优势，其中两个核糖激酶RusK1/RusK2是关键；③ rus是感知和利用RNA、核苷和其他含Rib的营养物质所必需的，且独立于rus的核苷磷酸化酶BT4554亦为Bt利用核苷的关键酶；④ RusK1和RusK2利用Rib和Rib1P分别生成Rib5P和Rib-1,5-2P（PRibP），RusK2还可利用Rib5P生成PRibP；⑤ rus在拟杆菌中广泛存在。

A Ribose-Scavenging System Confers Colonization Fitness on the Human Gut Symbiont Bacteroides thetaiotaomicron in a Diet-Specific Manner
2019-12-31, doi: 10.1016/j.chom.2019.11.009

【主编评语】营养作用是肠道微生物对人类的一个重要功能。肠道微生物群将通过饮食摄入的不同营养素转化为可被肠道吸收的物质，如糖类物质等。其对多糖的利用已有充分的研究，但对核糖的系统利用却鲜有报道。发表在《Cell Host & Microbe》上的一项研究表明，肠道拟杆菌中广泛存在着一套核糖利用系统，通过磷酸化核糖底物实现核糖利用。该系统通过响应含核糖成分的饮食赋予拟杆菌在此种条件下的定植适应性，或可防止病原体入侵。（@EADGBE）

万古霉素可抑制发酵纤维诱导的小鼠肝癌

Gut Microbes[IF:7.823]

① 在TLR5敲除小鼠中，万古霉素可抑制菊粉诱导肝癌，但无法缓解胆汁淤积性肝损伤及其后遗症（高胆红素血症、低脂血症、胆血症和肝纤维化）；② 万古霉素抑制可发酵纤维的革兰氏阳性的毛螺菌科、瘤胃菌科及双歧杆菌，以及产生次级胆汁酸的梭状芽胞杆菌XIVa；③ 万古霉素的的抗癌作用与其对次级胆汁酸形成的抑制相关，胆汁酸中亲水性初级胆汁酸的丰度升高；④ 菌群对胆汁酸代谢的调节是可发酵纤维诱导小鼠肝癌的关键。

Vancomycin prevents fermentable fiber-induced liver cancer in mice with dysbiotic gut microbiota
03-30, doi: 10.1080/19490976.2020.1743492

【主编评语】膳食纤维被认为对健康有益，但先前的研究表明，在Toll样受体5（TLR5）敲除小鼠中，喂食菊粉可使小鼠的肠道菌群失调，并导致部分小鼠发展出胆汁淤积及肝癌。《Gut Microbes》上发表的一项最新研究，发现万古霉素可通过改变小鼠的肠道菌群组成，抑制具有纤维发酵及次级胆汁酸生成能力的细菌，以减少次级胆汁酸的产生，从而抑制菊粉等可发酵纤维诱导的肝癌发生。（@沈志勋）

国内团队：针对酒精性肝损伤，CRISPR和粪菌移植哪个技术更好？

Gut Microbes[IF:7.823]

① 酒精性肝损伤与肠道菌群失调有关，LRP6-CRISPR或FMT干预增加肠道菌群多样性，恢复肠道菌群组成，改善肠道共生；② 在酒精性肝损伤大鼠肠道中，埃希菌属、志贺菌属、假单胞菌属和螺杆菌属等普遍存在，LRP6-CRISPR或FMT干预的大鼠中，乳酸菌属占优势；③ 健康大鼠肠道中富集归属于毛螺菌科、拟杆菌S24-7和瘤胃球菌科的乳杆菌属和其他菌属；④ LRP6-CRISPR减轻酒精性肝病大鼠模型肝纤维化形成，比粪菌移植（FMT）预防酒精性肝病更有效。

Beneficial effects of LRP6-CRISPR on prevention of alcohol-related liver injury surpassed fecal microbiota transplant in a rat model
03-13, doi: 10.1080/19490976.2020.1736457

【主编评语】文章比较了LRP6-CRISPR 和粪菌移植技术在治疗酒精性肝损伤方面的作用。LRP6-CRISPR或FMT均能一定程度缓解酒精性肝损伤，且两者均干预增加肠道菌群多样性，恢复肠道菌群组成。但是，总体来看，LRP6-CRISPR对非酒精性脂肪肝的干预效果比粪菌移植好。（@兵兵）

国内团队：丙酸盐缓解雷公藤甲素治疗带来的肝毒性

Pharmacological Research[IF:5.574]

① 利用抗生素预消耗肠道菌群（GM），显著加重雷公藤甲素（TP）引起的肝损伤，导致相对安全剂量（0.5 mg/kg）TP治疗后的死亡，通过GM移植可逆转；② TP治疗前，GM减少，血浆和肝脏中长链脂肪酸和胆汁酸水平升高；③ GM源的丙酸盐，通过改善炎症水平、ATP、丙二醛和肝脏组织学，促进GM对抗TP的保护效应；④ 补充丙酸盐显著降低脂肪酸生物合成相关基因mRNA水平，导致肝脏中长链脂肪酸降低；⑤ TP抑制厚壁菌门生长，导致盲肠内容物中短链脂肪酸缺乏。

Gut microbiota protects from triptolide-induced hepatotoxicity: key role of propionate and its downstream signalling events
03-10, doi: 10.1016/j.phrs.2020.104752

【主编评语】临床上使用雷公藤甲素（TP）具有很多副作用，尤其是肝毒性。本文利用抗生素干预小鼠模型，研究发现，肠道菌群可以干预TP带来的肝毒性。基于代谢组学数据分析发现，该过程主要源于肠道菌群产生的丙酸盐。其可以改善炎症水平、ATP、丙二醛和肝脏组织学症状，促进肠道菌群对抗TP的保护效应。通过膳食、益生菌/益生元调节肠道菌群可能是临床上缓解TP毒性的方法。（@兵兵）

华中农业大学：果蝇肠道微生物提高宿主低温适应性

PLoS Pathogens[IF:6.463]

① 果蝇经抗生素处理（ABX）去除肠道菌群后，低温应激（TS）下中位生存期（MS）降低为常规的68%；② ABX果蝇重新定殖米氏克雷伯菌BD177后，TS下的MS和寿命均恢复至常规水平；③ 经TS的ABX果蝇脯氨酸（Pro）和精氨酸（Arg）水平显著下调，BD177重新定殖后促进Pro和Arg的生物合成至常规水平；④ RNAi介导Pro和Arg生物合成关键基因沉默后降低宿主MS，而微量注射Pro和Arg则延长MS；⑤ BD177通过防止TS导致的线粒体结构异常，促进Arg和Pro合成。

Gut microbiota promotes host resistance to low-temperature stress by stimulating its arginine and proline metabolism pathway in adult Bactrocera dorsalis
04-15, doi: 10.1371/journal.ppat.1008441

【主编评语】肠道共生细菌对宿主的生理和生态有着重大影响。然而，肠道微生物对宿主在长期低温胁迫下的适应性的贡献仍不清楚。发表在《PLoS Pathogens》上的一项研究结果表明，肠道微生物Klebsiella michiganensis BD177通过刺激宿主精氨酸和脯氨酸代谢途径，在促进桔小实蝇宿主对低温胁迫的抗性方面发挥着重要作用，为研究环境胁迫期间其他宿主-微生物相互作用提供了借鉴。（@EADGBE）

太空飞行如何影响宇航员的唾液菌群

Microbiome[IF:10.465]

① 收集10名宇航员在太空飞行之前、期间及之后的唾液样本，对唾液菌群、EB病毒（EBV）、单纯疱疹病毒（HSV）、水痘-带状疱疹病毒（VZV）进行分析；② 链球菌属在唾液中的丰度最高，可达8%，其多样性在太空飞行期间降低；③ 太空飞行期间，变形菌门及梭杆菌门增加，而放线菌门减少；④ Gracilibacteria等与病毒滴度呈正相关，嗜血杆菌属等与病毒滴度呈负相关，菌群丰富度与EBV的滴度呈正相关。

The influence of spaceflight on the astronaut salivary microbiome and the search for a microbiome biomarker for viral reactivation
04-20, doi: 10.1186/s40168-020-00830-z

【主编评语】太空飞行对于宇航员唾液菌群有何影响尚不清楚，而有研究表明太空飞行可能导致宇航员体内潜伏的疱疹病毒再活化。来自《Microbiome》上发表的一项最新研究，对10名宇航员在太空旅行前后的唾液菌群变化进行了对比分析，并发现在太空旅行期间，唾液菌群的特定变化与3疱疹病毒的滴度变化相关。（@沈志勋）

氯已定漱口液或影响口腔健康

Scientific Reports[IF:4.011]

① 招募36名健康受试者，首先使用安慰剂漱口液，2次/天，连续7天，然后使用氯已定（CHX）漱口液，2次/天，连续7天。每种处理结束后测定口腔菌群组成及生理指标；② CHX漱口液显著增加厚壁菌和变形菌的丰度，降低拟杆菌、TM7、SR1和梭杆菌丰度；③ 使用CHX后，唾液pH值和缓冲能力以及硝酸盐还原能力显著降低，同时伴随着乳酸和葡萄糖水平的升高，并导致唾液和血浆中亚硝酸盐浓度降低；④ 口腔菌群丰度变化与上述CHX导致的口腔生理指标变化相关。

Effects of Chlorhexidine mouthwash on the oral microbiome
03-24, doi: 10.1038/s41598-020-61912-4

【主编评语】氯己定（CHX）因其持久的抗菌活性和广谱抗菌作用，常用于制备口腔凝胶、喷剂或漱口液，治疗口腔感染。然而，CHX对口腔微生态的影响鲜有报道。发表在《Scientific Reports》上的文章研究了CHX对唾液微生物群以及唾液和血浆生物标志物的影响，发现CHX降低口腔微生物多样性，显著增加产乳酸细菌的数量，降低了唾液的酸碱度，并可能增加牙齿损伤的风险。该研究为口腔疾病的治疗提供了参考。（@EADGBE）

感谢本期日报的创作者：mildbreeze，爱的抉择，楸楸，王文东，沈志勋

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