菌群相关代谢研究进展如何，这几篇文章请别错过 | 热心肠日报

今天是第1447期日报。

菌群研究应考虑社会经济地位和种族差异

Annual Review of Public Health[IF:10.776]

① 微生物组在不同社会经济地位的人群之间和不同种族/民族之间存在巨大差异；② 社会经济地位和种族/民族等可影响肥胖、高血压和高胆固醇等代谢性疾病的发生，是肠道菌群研究中重要的混杂因素；③ 当前菌群领域流行病学研究存在方法学缺陷，如严重的选择偏倚，使用了非组分稳健性方法及未将社会因素作为混杂因素或效应修饰因子等；④ 未来菌群研究应注意完善样本选择的随机性、关注群体间社会性差异并排除混杂因素，以使实验设计更为严谨。

Sick Individuals and Sick (Microbial) Populations: Challenges in Epidemiology and the Microbiome
2019-10-21, doi: 10.1146/annurev-publhealth-040119-094423

【主编评语】目前关于微生物组的分子学研究如火如荼，而Annual Review of Public Health的这篇综述从社会经济地位和种族/民族的角度讨论了微生物组研究与代谢疾病间的关系，强调了社会经济地位和种族/民族均可以作为有效的协变量影响代谢疾病的发生和进展。另外本综述也指出了现阶段微生物组学研究中存在的方法学缺陷，对未来的实验设计、数据分析和结果讨论有指导性的意义，值得相关人士仔细阅读！（@潇洒小姐陈）

不同食品原料如何影响菌群？系统论述的文章来了！（综述）

Trends in Food Science and Technology[IF:8.519]

① 食用加工食品或膳食失衡可改变肠道菌群稳态，菌群组成结构和功能受特定膳食成分调节；② 失衡的无热量人造甜味剂、营养甜味剂、食品乳化剂、盐、可溶性膳食纤维和短链碳水化合物或可扰动肠道菌群；③ 生物反应器、体内外研究、队列研究等方法可评估食品添加剂对肠道菌群的影响，应考虑菌群的恢复性和个体性；④ 饮食干预、粪菌移植、益生菌/元，可改变饮食或食品添加剂引起的肠道菌群失调；⑤ 评价食品安全以及营养干预管理时应考虑肠道菌群。

Food ingredients in human health: Ecological and metabolic perspectives implicating gut microbiota function
04-18, doi: 10.1016/j.tifs.2020.04.007

【主编评语】发表在《Trends in Food Science and Technology》上的综述性文章。文章系统论述了膳食成分以及不同的食品添加剂，如甜味剂、乳化剂等，对肠道菌群组成和功能的影响。在未来的研究中，体外生物反应器等研究模型、粪菌移植等研究方法被文章倡导。最后，文章认为应将肠道菌群的影响纳入考虑，进而重新评价食物中的有害成分、食品添加剂等对健康的影响。（@兵兵）

肠道菌群代谢物对人体生理健康的影响

PLoS Pathogens[IF:6.463]

① 特定菌种/菌株及其代谢产物（MPPs）与胃肠道、帕金森疾病、抑郁和自闭症等多种疾病相关；② MPPs可与多种宿主模式识别受体（如G蛋白偶联受体和芳香烃受体）直接互作；③ 致病菌的环状二核苷酸和三核苷酸及细菌荚膜多糖也可与宿主细胞直接互作；④ 肠道菌群可与药物等外源物质互作并对疾病治疗产生影响，如菌群可重新活化毒性药物；⑤ 饮食、宿主基因、药物和MPPs等可导致共生菌出现致病倾向，针对菌株的研究及功能性研究为疾病研究提供新思路。

In sickness and health: Effects of gut microbial metabolites on human physiology
04-09, doi: 10.1371/journal.ppat.1008370

【主编评语】菌群产物是其与宿主沟通交流的信号。PLoS Pathogens的这篇文章介绍了肠道微生物通过其代谢产物影响人体生理健康的案例，总结了微生物及其代谢物与疾病间的关联，作者提出的细菌可影响药效以及共生菌在特定情况下也可致病等观点，值得药物研究领域人员关注。（@潇洒小姐陈）

芳香族氨基酸传导宿主-微生物互作信号

Trends in Endocrinology and Metabolism[IF:9.777]

① 芳香族氨基酸(AAA)可由宿主自身和其肠道菌群代谢，其中菌群AAA代谢物可调节宿主局部和全身的免疫、代谢和神经元反应；② 菌群AAA代谢物与胃肠道、肝脏、肾脏、心血管、中枢神经系统疾病等多种疾病有关；③ 使用无菌小鼠、多组学分析、长期观察、靶向检测代谢物作用和化学结构相似性分析，可帮助探索AAA代谢物和疾病的因果关系；④ 使用酶抑制剂或利用基因手段调控菌群代谢活性，以及摄入菌群AAA代谢物补剂，可验证菌群代谢物疗法的效用。

Gut Microbial Metabolites of Aromatic Amino Acids as Signals in Host–Microbe Interplay
04-10, doi: 10.1016/j.tem.2020.02.012

【主编评语】芳香族氨基酸（AAA）包括色氨酸（Trp）、苯丙氨酸（Phe）和酪氨酸（Tyr），其中Phe和Trp为必需氨基酸，需从食物中获得，而Tyr由Phe水解而成。Trends in Endocrinology and Metabolism的这篇综述重点介绍了菌群的AAA代谢物与宿主健康和疾病的关联性，证明了AAA靶向疗法的潜力，并列举了证明因果关系和疗效的研究手段，值得相关人士参考。（@潇洒小姐陈）

TMAO或可作为心血管疾病风险的标记物

Cardiovascular Research[IF:7.014]

① 在不健康的高胆碱饮食组和健康的高纤维饮食组中，小鼠血浆氧化三甲胺（TMAO）水平均增高；② TMAO除由肝黄素-单氧化酶氧化生成外，还可在肠道内直接氧化生成；③ 在动脉粥样硬化动物模型中，血浆TMAO水平与动脉粥样硬化程度无关；④ 血浆TMAO水平与人类动脉粥样硬化中冠状动脉钙化评分和颈动脉内膜中层厚度无关；⑤ 在模拟斑块不稳定的支架狭窄小鼠模型中，血浆TMAO水平与斑块不稳定性特征，如炎症、血小板活化和斑块内出血的标志物相关。

Plasma Levels of TMAO can be Increased with ‘Healthy’ and ‘Unhealthy’ Diets and Do Not Correlate with the Extent of Atherosclerosis but with Plaque Instability
04-08, doi: 10.1093/cvr/cvaa094

【主编评语】近年来，肠道菌群成为心血管干预的热门靶点。氧化三甲胺（TMAO）作为肠道菌群的代谢产物受到很大关注，但是现有研究结果差距很大。本文探究了TMAO在肠道内的生成，以及其与小鼠和人群患者动脉粥样硬化相关症状的关系。研究认为不同的膳食-菌群互作导致了现有结果的差异、甚至相悖。尽管如此，基于本文的相关结果，TMAO仍具有作为心血管疾病分享的潜力。（@兵兵）

二尖瓣和三尖瓣主动脉病变中的多胺和肠道菌群

Journal of Molecular and Cellular Cardiology[IF:5.055]

① 腐胺、亚精胺和精胺等多胺是脂肪族化合物，可由哺乳动物细胞或肠道菌群合成；② 多胺可能会影响二尖瓣或三尖瓣相关血管病变中的血管平滑肌和内皮细胞的功能；③ 不同于三尖瓣，二尖瓣主动脉瓣患者多胺水平较高，可能是对血管壁切应力改变的早期保护反应；④ 多胺可以减轻血管炎症，提高NO生物利用度，与寿命及对自发性高血压和血管退行性病变的抵抗性正相关；⑤ 多胺以及促进菌群多胺生成的益生菌和益生元可作为改善心血管健康的重要饮食成分。

Polyamines and microbiota in bicuspid and tricuspid aortic valve aortopathy
2019-02-28, doi: 10.1016/j.yjmcc.2019.02.014

【主编评语】Journal of Molecular and Cellular Cardiology的这篇综述介绍了多胺在主动脉病变中的积极作用。哺乳动物细胞和肠道菌群均可将氨基酸转化为多胺，尤其是腐胺和精胺。本文强调了肠道菌群也可以通过产生多胺影响主动脉病变的过程，呼吁关注产多胺的益生元和益生菌、抗生素疗法和粪菌移植手段在该领域的治疗潜力。（@潇洒小姐陈）

高脂膳食影响生物钟？

Molecular Cell[IF:14.548]

① 糖皮质激素受体（GR）在小鼠肝脏中与染色质呈现昼夜节律性结合；② GR与时钟共有靶基因，白天直接调控葡萄糖、甘油三酯和氨基酸代谢适应进食和禁食周期；③ GR、PPARα和STAT5共为高脂饮食（HFD）肝脏代谢增强剂，增强的GR结合依赖于STAT5；④ STAT5共存体增加引起节律基因表达重塑和餐后GR结合，驱动HFD小鼠重编程；⑤ HFD在夜间重新编程肝GR顺位体，提高代谢促进剂GR-STAT5的共占率，或由于胰岛素抵抗的肥胖动物JAK/STAT或GH信号改变所致。

Cistromic Reprogramming of the Diurnal Glucocorticoid Hormone Response by High-Fat Diet
2019-11-06, doi: 10.1016/j.molcel.2019.10.007

【主编评语】糖皮质激素受体（GR）是有效的代谢调节剂和主要的药物靶点。发表在《Molecular Cell》杂志的本文章，第一次研究了GR在昼夜变化、进食与禁食、休息与活动状态下对糖脂代谢的调节。同时，文章揭示，GR的昼夜节律模式以配体依赖的方式受高脂膳食调节。GR在代谢性疾病、尤其是肝脏代谢的节律性编排中起重要作用。（@兵兵）

比较检测减肥手术后肠道菌群变化的方法（综述）

Obesity Reviews[IF:8.192]

① 根据PRISMA条例，纳入16份研究胃旁路术（RYGB）或袖状胃切除术（SG）后肠道菌群变化的文章，评估不同研究方法是否导致不同结果；② 欧洲为研究主要地区，样品多储存于-80°C，16S RNA多为检测方法，Illumina和QIIME为主要软件，α多样性为主要比较指标；③ RYGB增加大肠杆菌而降低普拉梭菌等菌，SG增加单性拟杆菌而降低陪伴粪球菌等菌，RYGB对菌群组成的影响大于SG；④ 研究减肥手术对菌群影响时，应考虑实验设计、操作方法和分析方法。

Comparison of methodological approaches to human gut microbiota changes in response to metabolic and bariatric surgery: A systematic review
04-06, doi: 10.1111/obr.13025

【主编评语】RYGB和SG是常见的两种有效的减肥手术方式，患者在接受这两种手术后会出现肠道菌群的变化，目前研究大多认为是消化道的解剖学变化、食物消化速率变化、胃酸胆汁酸分泌变化以及pH值变化所致。然而实际上，不同研究使用不同研究方法也会导致结果不一致。本文作者在此归纳了目前主流的研究方法，并呼吁将饮食、种族和样本处理方法考虑进实验设计中。作者还建议未来的研究可以在增加样本量的同时探究术后肠道病毒的变化，在分析菌群变化导致的影响时考虑菌群功能的冗余性等。（@潇洒小姐陈）

远端肠道是调控GLP-1分泌的关键位点

Molecular Metabolism[IF:6.181]

① 使用Gcg基因全肠段表达降低和仅远端肠道表达降低的小鼠，探究不同促胰高血糖素样肽-1（GLP-1）分泌剂对远端肠道Gcg表达水平和GLP-1血浆浓度的瞬时影响；② 橄榄油和氨基酸主要通过近端肠道来提高GLP-1的血浆浓度；③ GPR119激动剂和MC4R激动剂均需远端肠道表达Gcg来达到GLP-1血浆浓度的峰值；④ 远端肠道Gcg参与细菌成分脂多糖提高GLP-1血浆水平的过程；⑤ 二甲双胍需远端肠道表达Gcg提高GLP-1的血浆水平，但其血糖调控能力与肠道Gcg表达无关。

Intestine-selective reduction of Gcg expression reveals the importance of the distal gut for GLP-1 secretion
04-09, doi: 10.1016/j.molmet.2020.100990

【主编评语】胰高血糖素样肽-1（GLP-1)是肠道内 L细胞分泌的一种多肽类激素，具有保护胰岛β细胞的功能，在改善和治疗2型糖尿病方面具有重要的作用，然而目前体内GLP-1的瞬时表达位点仍有争议。L细胞主要分布于远端小肠和结肠中，而血浆中的GLP-1浓度在进食几分钟后就迅速增加。近期有研究发现在人近端和远端结肠中，编码GLP-1的Gcg基因的转录子和相应的胰高血糖素多肽成分相当，因此有必要搞清楚不同肠段中GLP-1对不同促GLP-1分泌剂的瞬时响应。Molecular Metabolism的这项研究通过降低小鼠Gcg基因在不同肠段的表达，并对其使用不同类型的促GLP-1分泌剂，比较各组小鼠血浆中GLP-1的瞬时水平，发现远端肠道Gcg+内分泌细胞受多种类型的促GLP-1分泌剂活化，是调控GLP-1表达的关键位点。本研究揭示了远端肠道对GLP-1分泌的重要作用，对于基于GLP-1的糖尿病治疗方案的设计具有重要的指导意义。（@潇洒小姐陈）

感谢本期日报的创作者：尤秋秋，楸楸，王文东，FU，徐笑，鑫鑫鑫女开～

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