睡眠如何影响消化健康？《柳叶刀》子刊综述最新进展 | 热心肠日报

今天是第1473期日报。

Lancet子刊：对于消化系统疾病，不要忽视睡眠的作用（综述）

The Lancet Gastroenterology and Hepatology[IF:N/A]

① 昼夜节律通路在胃肠功能、炎症、代谢调节和激素信号转导等方面起着重要作用；② 昼夜节律紊乱和睡眠障碍可对消化系统疾病的发病和症状表现，造成直接（如胃食道反流）或间接（如肠易激综合征、炎症性肠病）的影响，反过来，消化系统疾病也可影响睡眠质量；③ 与睡眠问题相关的低氧血症，可能通过缺氧诱导因子和对肝脏代谢的节律性影响，来影响非酒精性脂肪性肝病的发生发展；④ 解决睡眠问题对于这些疾病的改善可起到重要辅助作用。

The effect of sleep on gastrointestinal functioning in common digestive diseases
06-01, doi: 10.1016/S2468-1253(19)30412-1

【主编评语】《The Lancet Gastroenterology and Hepatology》发表的这篇新综述文章，介绍了生物钟和睡眠对于胃肠功能的影响，重点讨论了睡眠问题与几种常见消化系统疾病（胃食道反流、IBD、IBS和NAFLD）的发生发展的关系，以及背后的生物学机制，强调了改善睡眠对于疾病治疗的积极作用。（@mildbreeze）

睡眠、昼夜节律和肠道菌群（综述）

Sleep Medicine Reviews[IF:10.517]

① 肠道菌群表现出昼夜节律变化，主要受进食/禁食周期调控；② 肠道菌群及其代谢产物（如SCFA）影响中枢和肝脏生物钟基因的表达，并通过肠上皮细胞的昼夜节律转录因子调节机体组成；③ 睡眠不足与肠道失调存在循环关系：睡眠缺乏增加感染易感性和食物摄入、减少身体活动、激活HPA轴从而影响菌群，菌群通过调控血清素（褪黑素前体）或免疫途径来影响睡眠；④ 睡眠不足可致肠屏障损伤和细菌移位，LPS等细菌成分可诱导影响睡眠的细胞因子表达。

Sleep, Circadian Rhythm, and Gut Microbiota
04-20, doi: 10.1016/j.smrv.2020.101340

【主编评语】《Sleep Medicine Reviews》发表的综述文章，探讨了睡眠、生物钟和肠道菌群的关系，认为睡眠不足和菌群失调存在循环关系，从而形成对健康产生不利影响。文章干货很多，值得关注。（@mildbreeze）

高脂饮食破坏肠菌节律，补充褪黑素或能改善

mSystems[IF:6.519]

① 补充褪黑素可帮助高脂喂养（HFD）小鼠抵抗肥胖；② 补充褪黑素，可改善HFD小鼠的生物钟基因表达和血清甘油三酯的节律性；③ 大部分肠道微生物都呈现每日的节律性变化，其趋势依细菌种类和时间而异，HFD对一些细菌节律性的影响，可通过补充褪黑素得到部分逆转；④ 鉴定出与生物种基因和血脂相关的多个微生物；⑤ 菌群移植的时间（早上vs傍晚）可影响受体HFD小鼠的脂代谢。

Administration of Exogenous Melatonin Improves the Diurnal Rhythms of the Gut Microbiota in Mice Fed a High-Fat Diet
05-19, doi: 10.1128/mSystems.00002-20

【主编评语】肠道菌群表现出昼夜节律变化，这种节律性会高脂饮食所干扰。《mSystems》发表的一项新研究表明，补充褪黑素（一种调节生物钟的激素）能改善高脂饮食小鼠的肠道菌群节律模式。（@mildbreeze）

耐力运动员与久坐者的肠道菌群差异

Gut Microbes[IF:7.823]

① 对比分析14名马拉松运动员、11名越野滑雪运动员及46名久坐健康人的粪便菌群；② 在久坐者与马拉松运动员、久坐者与越野滑雪运动员的粪便菌群之间，分别鉴定出20个及5个分类群存在显著差异；③ 相比于久坐者，运动员的粪便菌群物种丰富度更高，普氏菌属丰度升高，拟杆菌属丰度降低；④ 通过对运动员的饮食进行分析，鉴定出了31个细菌丰度与饮食之间的强关联。

The composition and richness of the gut microbiota differentiate the top Polish endurance athletes from sedentary controls
05-13, doi: 10.1080/19490976.2020.1758009

【主编评语】《Gut Microbes》上发表的一项最新研究，对比分析了耐力运动员（包括马拉松运动员及越野滑雪运动员）与久坐健康人的肠道菌群差异，发现运动员的肠道细菌多样性升高，且菌群组成存在差异，而在运动员中富集的分类群参与纤维发酵。（@szx）

肠道菌群代谢产物亚精胺，促进调节性T细胞分化

Journal of Allergy and Clinical Immunology[IF:14.11]

① 驱动Th17极化的体外培养基中，添加亚精胺（SPMD）导致小鼠和人的naive T细胞由分化成Th17转变为分化成Treg，不影响细胞增殖，而SPMD对Th1和Th2体外分化没有影响；② SPMD在体内外均增强Foxp3+ Treg分化，有助于在肠道建立调节性环境，对肠腔内抗原作出响应；③ SPMD刺激下，激活的T细胞如果缺乏自噬基因Atg5则不能上调Foxp3，即SPMD通过自噬对T细胞进行免疫调节；④ 饮食中添加SPMD促进肠道稳态下Treg分化，缓解T细胞移植导致结肠炎的病症。

Regulating T cell differentiation through the polyamine spermidine
04-03, doi: 10.1016/j.jaci.2020.04.037

【主编评语】肠道细菌产生的代谢产物如多胺，对宿主的免疫细胞具有调节作用。胃肠道中多胺类的腐胺、精胺和亚精胺含量丰富，可能对肠道免疫有重要作用。《Journal of Allergy and Clinical Immunology》发表的文章发现亚精胺（SPMD）调节Treg的分化，有助于在肠道建立调节性环境，缓解小鼠结肠炎症状。（@爱的抉择）

Nature子刊：肠道中的乳酸菌可能主要来自食物

Nature Communications[IF:11.878]

① 对食物宏基因组和人类宏基因组进行大规模全基因组分析，以研究乳酸菌（LAB）的普遍性和多样性来确定肠道和食物菌群之间的联系；② LAB的普遍性和丰度总体较低，并与年龄、生活方式以及地理位置有关，其中以嗜热链球菌和乳酸乳球菌最为普遍；③ 分析30个普遍性>0.1%的肠道LAB菌种，大部分都有潜在的食物/补充剂来源；④ 株水平的比较基因组分析，鉴定出在发酵食物和肠道菌群中均存在的密切相关的LAB菌株；⑤ 食物可能是肠道菌群LAB的主要来源。

Large-scale genome-wide analysis links lactic acid bacteria from food with the gut microbiome
05-25, doi: 10.1038/s41467-020-16438-8

【主编评语】很多发酵食品都富含乳酸菌，包括一些被认为是益生菌的菌株。人们在吃发酵食品的过程中，会大量摄入活的乳酸菌，但是这些吃进去的乳酸菌有多少会驻扎在肠道菌群中呢？《Nature Communications》发表的一项新研究，通过大规模的食物宏基因组和人类宏基因组分析，以及在株水平进行比较基因组分析，认为食物（特别是发酵食品）应该是人体肠道中的乳酸菌的主要来源。（@mildbreeze）

中科院动物所张知彬组揭示肠道微生物介导了降雨变化对田鼠种群的上行效应

ISME Journal[IF:9.493]

① 野外实验发现，中度降水（MP）可促进田间羊草（LC）的生长，改变田鼠的饮食组成；② MP改变田鼠菌群组成，降低厚壁/拟杆菌门比值，增加了果糖与低聚果糖（FOS）的摄入量和体重；③ 实验室研究发现田鼠饮食组成的改变伴随着肠道菌群组成和功能途径的改变，正常饮食田鼠的组氨酸降解途径更高；④ 在饮食中分别添加中华乳杆菌、果糖或FOS后，霍氏真杆菌丰度显著增加，伴随着SCFA和体重增加；⑤ 粪菌移植表明降水造成的田鼠表型改变可随菌群转移。

Host-microbiota interaction helps to explain the bottom-up effects of climate change on a small rodent species
04-20, doi: 10.1038/s41396-020-0646-y

【主编评语】小型啮齿动物的种群波动现象困惑了生态学家将近百年的时间，种群调节也因此成为了种群生态学中的经典问题。目前，从食谱-肠道微生物相互作用的角度，阐明降雨对种群的上行效应的研究少之又少。本研究中，作者分别开展了野外大型人工增雨实验和室内食谱功能的验证实验。该项研究提供了降雨通过食谱-肠道微生物互作的途径发挥对种群上行效应的实验证据，同时，强调要多多关注动物种群在响应气候变化时，宿主肠道微生物从中起到的重要作用。本研究验证了肠道微生物在降雨对种群的上行效应中发挥的作用机制。（@刘永鑫-中科院遗传发育所-宏基因组）

ISME：华中农大李霞组发现大豆根际微生物组变化与根瘤菌共生效率的关系

ISME Journal[IF:9.493]

① Bacillaceae是植物-微生物相互作用中的有益微生物，已在许多植物根际中被检测到，并且因其具有植物抗病性和促进植物生长的特性而闻名;② 芽孢杆菌可缓解盐碱条件对温室中CCBAU45436结瘤表型的影响;③ 芽孢杆菌可能以依赖于碱性条件的方式间接地促进了中华根瘤菌在根瘤中的定殖;④ 该研究是第一个报道芽孢杆菌和根瘤菌之间相互作用关系以及芽孢杆菌对胁迫下根瘤菌-豆类共生结瘤的影响的研究。

Variation in rhizosphere microbial communities and its association with the symbiotic efficiency of rhizobia in soybean
04-27, doi: 10.1038/s41396-020-0648-9

【主编评语】大豆根际具有特定的微生物群落，但是尚未对这些微生物是否影响根瘤菌结瘤进行深入研究，该研究报道芽孢杆菌和根瘤菌之间相互作用关系以及芽孢杆菌对胁迫下根瘤菌-豆类共生结瘤的影响的研究。为了了解大豆植物、根瘤菌和土著微生物群之间的相互作用，作者研究了三种土壤类型(pH不同)中根际区域微生物群的组成和网络关系，鉴定了与根瘤菌结瘤相关的微生物，分离了候选菌株，并最终探讨了它们在根瘤结瘤中的作用。本研究的发现为土著微生物群在根瘤菌适应其环境和调节根瘤菌共生效率中的作用提供了第一个证据。总而言之，本研究发现表明，根际微生物群在根瘤菌-大豆共生和植物适应胁迫环境中具有重要的调节作用。（@刘永鑫-中科院遗传发育所-宏基因组）

国人团队揭示农田土壤丰富真菌比稀有真菌适应更广

Global Change Biology[IF:8.88]

① 农田土壤丰富和稀有群落对环境梯度有不同的响应阈值和生态偏好的系统发育信号，丰富群落具有更广泛的环境适应性；② 零模型分析表明，丰富群落主要受扩散限制的影响，而稀有群落主要受同质选择影响；③ 随机过程在驱动丰富真菌群落构建中起主导作用，而确定性过程决定着稀有群落构建；④ 土壤可利用硫是介导丰富和稀有群落构建过程的主要因素，在较高可利用硫环境中，随机过程的相对影响增加。

Abundant fungi adapt to broader environmental gradients than rare fungi in agricultural fields
04-23, doi: 10.1111/gcb.15130

【主编评语】土壤微生物群落决定着生态系统功能。理解群落构建及其适应环境变化的机制对于揭示土壤群落与生态系统功能的关系具有重要意义。在人为管理强烈的农业生态系统中，丰富和稀有真菌的群落构建过程及环境适应机制仍有待研究。作者基于中国东部大尺度农田土壤，探索了农田土壤丰富和稀有真菌的环境适应性，并揭示了介导其群落构建过程的关键因素，加强了对农田土壤真菌多样性产生和维持的理解，并有助于预测农田生态系统土壤真菌对全球变化的响应。（@刘永鑫-中科院遗传发育所-宏基因组）

感谢本期日报的创作者：mildbreeze，楸楸，szx，爱的抉择，Echo Quasimodo，刘永鑫-中科院遗传发育所-宏基因组

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