Nature再发文：神经炎症重不重，肠菌或有决定性作用 | 热心肠日报

今天是第1459期日报。

Nature：易感基因突变会不会引起神经炎症，肠道菌群或有决定性作用

Nature[IF:43.07]

① C9orf72缺陷小鼠在不同动物房（H和B）饲养时，其生存率、炎症和自身免疫表型有明显区别，与肠道菌群的差异有关；② 与病情轻、生存久的B鼠相比，病情重、生存短的H鼠的菌群多样性较低，一些微生物的丰度也不同，H鼠粪便的免疫刺激性更强；③ 长期使用抗生素能预防和抑制H鼠的炎症和自身免疫表型，粪菌移植试验也支持肠道菌群的调控作用；④ 肠道菌群可调节外周免疫细胞对脊髓的浸润和小神经胶质活化，从而影响C9orf72缺陷小鼠的神经炎症。

C9orf72 suppresses systemic and neural inflammation induced by gut bacteria
05-13, doi: 10.1038/s41586-020-2288-7

【主编评语】C9ORF72基因的一种六碱基重复序列突变，是肌萎缩性侧索硬化症（ALS，又称渐冻症，一种神经退行性疾病）中最为常见的基因变异，易引起神经炎症。然而，并非所有携带该基因突变的人都会罹患ALS或相关疾病，提示环境因素在疾病发病中有重要作用。《Nature》发表的一项最新研究表明，在C9orf72缺陷型小鼠中，肠道菌群是系统和神经炎症的关键调节因素。这些发现再一次揭示了肠道菌群与遗传风险因素的相互作用对于疾病易感性和疾病进展的影响。去年《Nature》发表的另一项研究也探究了肠道菌群与ALS的关联（https://www.mr-gut.cn/papers/read/1059816439），有兴趣的读者不妨两篇文章一起读读。（@mildbreeze）

国内团队：菌群-肠-脑轴的甘油磷脂代谢紊乱，或参与抑郁症发病

Molecular Psychiatry[IF:11.973]

① 选用雌性食蟹猕猴建立抑郁模型，表征其肠道菌群的组成和功能以及肠脑代谢特征；② 与对照组相比，抑郁样（DL）猕猴的菌群组成发生改变（主要是厚壁菌门）；③ 通过加权基因共表达网络分析（WGCNA），鉴定出DL猕猴菌群-肠-脑轴中发生改变的3个微生物模块和4个代谢模块，主要涉及脂肪酰基、鞘脂和甘油磷脂代谢；④ 大脑海马的甘油磷脂代谢紊乱，是DL猕猴的一个显著特征；⑤ 肠道菌群可能通过调节外周和中枢的甘油磷脂代谢，参与抑郁行为的发生。

The gut microbiome modulates gut–brain axis glycerophospholipid metabolism in a region-specific manner in a nonhuman primate model of depression
04-20, doi: 10.1038/s41380-020-0744-2

【主编评语】越来越多的证据表明，菌群-肠-脑轴的变化与抑郁症发病存在关联，但背后的生物学机制尚不清楚。重庆医科大学第一附属医院谢鹏团队近期在《Molecular Psychiatry》发表合作研究，对食蟹猴抑郁模型的肠道菌群和肠脑轴代谢特征进行了深入分析，表明菌群-肠-脑轴中的甘油磷脂代谢紊乱可能在抑郁症中有重要作用。（@mildbreeze）

Neuropod细胞：肠-脑轴感觉信号传导的新焦点（综述）

Annual Review of Neuroscience[IF:12.043]

① Neuropod是特化的肠内分泌细胞，这些肠感觉上皮细胞能经多种受体和转运蛋白来感知营养、张力和微生态信号；② Neuropod细胞的分泌小泡中贮存谷氨酸、5-羟色胺、缩胆囊素、促胰液素等多种神经递质和神经肽；③ Neuropod细胞可与迷走神经元等形成突触连接，快速传递胃肠及微生态信号，也可通过激素途径传递肠内信号；④ 迷走神经与大脑建立的肠脑轴回路，可调节进食活动以及大脑奖赏、心情、记忆等功能；⑤ 肠脑轴神经传导有待更深入的研究。

Neuropod Cells: Emerging Biology of the Gut-Brain Sensory Transduction
02-26, doi: 10.1146/annurev-neuro-091619-022657

【主编评语】Neuropod是一类能形成神经突触的肠感觉上皮细胞，能感知肠内信号并通过迷走神经途径将这些信号传递给大脑。《Annual Review of Neuroscience》发表的综述文章，重点介绍这类细胞的生物学特点，及其在肠-脑神经信号传导中的作用。（@mildbreeze）

迷走神经切断术或增加IBD风险

Alimentary Pharmacology and Therapeutics[IF:7.731]

① 纳入15637名接受了迷走神经切断术的患者，每名患者对应40名性别及年龄相匹配的未接受手术的对照；② 分别有119名患者（0.8%）及3377名对照（0.5%）发展出IBD，患者及对照的IBD粗发病率分别为0.38/1000人-年及0.25/1000人-年；③ 迷走神经切断术与IBD的关联受到时间影响；④ 相比于选择性迷走神经切断术，迷走神经干切断术与IBD之间的关联性更高；⑤ 迷走神经切断术仅与克罗恩病风险的增加相关，而与溃疡性结肠炎的风险无显著关联。

Vagotomy and subsequent risk of inflammatory bowel disease: a nationwide register‐based matched cohort study
04-22, doi: 10.1111/apt.15715

【主编评语】迷走神经发挥了重要的对胃肠道的副交感神经支配作用，并被认为具有抗炎作用，迷走神经切断术常用于治疗消化性溃疡。《Alimentary Pharmacology and Therapeutics》上发表的一项队列研究结果，纳入了来自瑞典的超过1.5万名接受过迷走神经切断术的患者，及数十万名年龄与性别相匹配的对照，发现迷走神经切断术与IBD风险（主要是克罗恩病的风险）增加相关。（@szx）

肠道菌调控骨髓祖细胞，预防阿米巴病

Journal of Clinical Investigation[IF:12.282]

① 感染溶组织内阿米巴（Eh）的腹泻儿童中，Lachnoclostridium菌属含量减少；② 该菌属成员Clostridium scindens（Cs）在小鼠肠道内定植时，可改变骨髓中的表观遗传，通过扩增骨髓粒细胞-单核细胞-祖细胞（GMP），进而增加肠内中性粒细胞，预防Eh导致的结肠炎；③ 移植Cs定植小鼠的骨髓，可预防阿米巴结肠炎，并增高肠内中性粒细胞；④ Cs定植增加血清中的脱氧胆酸盐，单独给予脱氧胆酸盐可增加GMPs并预防阿米巴结肠炎。

Gut microbiome communication with bone marrow regulates susceptibility to amebiasis
05-05, doi: 10.1172/JCI133605

【主编评语】肠道微生物具有抵抗感染的能力，但作用机制未知。近期发表在《The Journal of Clinical Investigation》的文章报道小鼠肠道内的一种梭菌属细菌（C. scindens）能通过增强固有免疫来预防溶组织内阿米巴（E. histolytica）结肠炎，揭示出肠道细菌C. scindens及其相关代谢产物脱氧胆酸盐通过调控骨髓祖细胞而抵抗感染的作用机制。（@爱的抉择）

肠道细菌的特定功能与肥胖相关

Microbiome[IF:10.465]

① 肠道菌群的ClpB样基因（GBCG）功能与BMI、腰围、总脂肪量呈负相关；② 肥胖者中的理研菌科、梭菌科和未指定的厚壁菌门相对丰度降低，并与GBCG功能呈正相关；③ GBCG功能与特定的血浆代谢物（马尿酸、3-吲哚丙酸）及粪黄酮相关；④ 对人类GBCG功能起主要作用的菌科，与接受人粪菌移植的小鼠的GBCG功能相关；⑤ 梭菌科和普雷沃氏菌科的相对丰度与小鼠体重增加呈负相关，普雷沃氏菌科的绝对丰度与小鼠GBCG功能呈正相关。

Gut bacterial ClpB-like gene function is associated with decreased body weight and a characteristic microbiota profile
04-30, doi: 10.1186/s40168-020-00837-6

【主编评语】细菌蛋白ClpB与α-促黑色素细胞激素（α-MSH）有着类似的构象，后者有着调节饱腹感的功能，在小鼠中与体重调控相关。来自《Microbiome》上发表的一项最新研究，发现在小鼠中，肠道菌群的ClpB基因功能与肥胖表型呈负相关。（@szx）

小檗碱及其结构类似物对肠道菌群功能的影响

Gut Microbes[IF:7.823]

① 选取小檗碱及16个小檗碱结构类似物，在体外研究其对7名个体的肠道菌群的影响；② 小檗碱及8个小檗碱结构类似物可导致微生物防御及应激反应相关蛋白的增加；③ 并导致疣微菌门、变形菌门及拟杆菌门蛋白的富集，以及厚壁菌门蛋白的减少，与丁酸盐生成通路相关蛋白及丁酸盐浓度的降低相关；④ 血根碱、白屈菜赤碱及乙氧基血根碱可激活细菌保护机制，富集变形菌门，显著降低丁酸盐生成；⑤ 二氢小檗碱与小檗碱均可富集Akkermansia菌属。

Berberine and its structural analogs have differing effects on functional profiles of individual gut microbiomes
05-06, doi: 10.1080/19490976.2020.1755413

【主编评语】《Gut Microbes》上发表的一项最新研究，分析对比了小檗碱及其16种结构类似物在体外对肠道菌群功能的影响，发现小檗碱及其结构类似物对菌群的影响存在个体差异，且不同的化合物对菌群功能也有着不同影响。（@szx）

不同方法补铁对肠道菌群的影响

NPJ Biofilms and Microbiomes[IF:6.333]

① 膳食铁、静脉输注铁和慢性输血都会增加小鼠粪便中铁含量，提高肠道中铁利用率；② 铁贮量与乳酸菌属、副拟杆菌属呈负相关，与梭状芽胞杆菌纲呈正相关；③ 铁营养状态会改变肠道菌群，影响肠道菌群的预期功能模式，且与给铁途径无关；④ 铁水平影响微生物代谢产物，如色氨酸降解代谢产物吲哚类，对肠道粘膜具有保护作用，与粪铁和血清铁水平呈明显负相关；⑤ 铁替代疗法和输血铁过载等影响铁状态的临床干预，将导致肠道菌群失调，进而影响健康。

Transfusional iron overload and intravenous iron infusions modify the mouse gut microbiota similarly to dietary iron
2019-09-24, doi: 10.1038/s41522-019-0097-2

【主编评语】铁元素对机体和肠道菌群都很重要。文章比较了膳食铁、静脉输注铁和慢性输血三种方式对机体铁的补充和利用情况。研究结果显示，三种方式均能增加小鼠粪便中铁含量，提高肠道中铁利用率。文章认为，调节肠道菌群平衡，临床干预铁的状态可以干预机体肠道菌群相关的代谢。（@兵兵）

紫外线可调节人肠道菌群组成，促进维生素D合成

Frontiers in Microbiology[IF:4.259]

① 21名受试者按是否服用维生素D分为服用组（VDS+）和未服用组（VDS-），VDS+组血清25-羟基维生素D[25(OH)D]含量显著高于VDS-组；② 紫外线（UVB）照射可增加两组血清25(OH)D含量，增加幅度与起始25(OH)D浓度负相关；③ UVB照射可增加VDS-组肠道菌群多样性至VDS+组水平，而对VDS+组无影响；④ UVB照射使VDS-组厚壁菌门、变形菌门丰度增加，拟杆菌门丰度降低；⑤ 毛螺菌科的毛螺菌属（Lachnospira） 和Fusicatenibacter属与血清25(OH)D浓度正相关。

Skin Exposure to Narrow Band Ultraviolet (UVB) Light Modulates the Human Intestinal Microbiome
2019-10-24, doi: 10.3389/fmicb.2019.02410

【主编评语】肠道菌群在人类健康中扮演着越来越重要的角色。因此，许多研究集中在影响其微生物结构和功能的因素上，如饮食、年龄、性别、生活阶段、行为、种族、疾病等，并发现了它们之间强有力的联系。然而，关于微生物组影响因素的某些方面仍有待于探索。发表在《Frontiers in Microbiology》上的一项研究显示，皮肤暴露在窄波紫外线下可调节维生素D缺乏人群的肠道菌群，并促进维生素D的前体25-羟基维生素D合成。该研究表明，与阳光照射有关的人类生活方式应被视为调节肠道菌群的一种因素，指出了一种新的健康和疾病相关的皮肤-肠轴的存在。（@EADGBE）

感谢本期日报的创作者：mildbreeze，楸楸，Zhonghua，szx，王文东，勒布朗

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