今日《细胞》：睡眠太少促早死，“致命伤”或在肠道？| 热心肠日报

今天是第1481期日报。

Cell：睡眠太少促早死，是因为伤在肠道？

Cell[IF:36.216]

① 严重睡眠剥夺能导致果蝇早死；② 使用3种不同的睡眠剥夺方法发现，缺乏睡眠能导致活性氧（ROS）在果蝇肠道（而非其它组织器官）大量积累，引起氧化应激反应（如DNA损伤和细胞死亡），这些异常在停止睡眠剥夺后能逐渐恢复；③ 小鼠中，睡眠剥夺也导致ROS在肠道积累（尤其是小肠），引起氧化应激和细胞损伤；④ 肠内ROS积累是驱动早死的原因，口服补充抗氧化剂或在肠道表达抗氧化酶以防止ROS在肠内积累，能使缺乏睡眠的果蝇恢复正常寿命。

Sleep Loss Can Cause Death through Accumulation of Reactive Oxygen Species in the Gut
06-04, doi: 10.1016/j.cell.2020.04.049

【主编评语】缺乏睡眠损害健康，在多种模式生物中，严重的睡眠剥夺可导致动物早死，但是人们并不清楚这个现象背后的原因和机制。《Cell》最新发表了一项来自哈佛医学院的研究，发现睡眠不足可导致肠道内积累大量活性氧自由基，引起肠道的氧化应激损伤，并在果蝇中证明这种肠内的活性氧积累正是严重睡眠不足促进早死的原因。对于改善睡眠不足带来的健康问题，这项研究或许能提供一些新思路。（@mildbreeze）

Nature Reviews：免疫疾病中的宿主-菌群互作（综述）

Nature Reviews Microbiology[IF:34.648]

① 肠道屏障抑制对共生菌群的过度免疫应答，菌群易位参与肠内外多种免疫疾病的发病机制；② 口腔、皮肤及呼吸道菌群也可影响相应部位乃至全身的免疫应答；③ 免疫疾病通常涉及遗传因素、环境因素与菌群的复杂互作；④ 菌群通过影响Th细胞分化、旁位活化、表位扩展、分子模拟、激活双重识别性TCR等方式调控免疫耐受；⑤ 真菌与病毒也参与自身免疫的发生发展，利用抗生素、疫苗、饮食调控、噬菌体疗法等靶向调控菌群或是治疗免疫疾病的潜在策略。

Host–microbiota interactions in immune-mediated diseases
05-26, doi: 10.1038/s41579-020-0367-2

【主编评语】宿主-菌群互作是免疫系统发育的基础，菌群-免疫互作平衡的破坏可促进免疫介导疾病的发生发展。《Nature Reviews Microbiology》上发表的一篇综述文章，详细讨论了肠道、口腔、皮肤及呼吸道菌群如何调控宿主的免疫耐受，并在遗传因素及环境因素的影响下，调节免疫介导疾病的易感性、发病及持续。同时，该综述展望了未来通过靶向调控菌群以恢复免疫耐受及稳态，从而治疗免疫疾病的潜在可能。（@szx）

Nature Reviews：一文读懂粘膜抗体应答（综述）

Nature Reviews Immunology[IF:44.019]

① 肠道IgA的产生分为T细胞依赖和非依赖两种途径，前者还可产生IgM，共同靶向特定菌群；② 菌群代谢产生的短链脂肪酸通过GPR43、GPR109A受体途径和抑制组蛋白去乙酰化酶活性增强IgA分泌；③ 短链脂肪酸进入淋巴系统后，支持IgG+ B细胞的形成以促进IgG分泌；④ 母体的IgG通过FcRn受体转移到合胞体滋养层和母乳，IgA和IgM通过pIgR受体进入母乳，共同维护胎儿和婴儿肠道稳态；⑤ 粘膜IgD主要来自T细胞依赖途径，与IgA和IgG协同增强肠道稳态。

Rethinking mucosal antibody responses: IgM, IgG and IgD join IgA
02-03, doi: 10.1038/s41577-019-0261-1

【主编评语】过去对粘膜抗体应答的研究多集中于IgA，肠道IgA对于维持宿主-菌群的互作稳态十分关键。《Nature Reviews Immunology》上发表的一篇综述文章，详细介绍了在复杂的粘膜防御网络中IgA应答的产生机制，以及IgA与其它抗体亚型（IgM、IgG、IgD）的共同作用机制。（@szx）

Nature子刊：肠道真菌对宿主菌群及免疫发育的影响

Nature Communications[IF:11.878]

① 在无菌小鼠中分别定殖细菌、真菌、细菌+真菌；② 真菌定殖可导致小鼠肠道细菌组成的显著变化，并对生命早期的全身及肠道的先天性及适应性免疫产生独立影响，但对粪便代谢组的影响较小；③ 单独的真菌定殖不足以引发显著的DSS诱导结肠炎，细菌+真菌共同定殖可增强DSS诱导的结肠炎症；④ 细菌（而非真菌）定殖可降低卵清蛋白诱导的呼吸道炎症，而真菌可促进巨噬细胞在呼吸道中的浸润。

Intestinal fungi are causally implicated in microbiome assembly and immune development in mice
05-22, doi: 10.1038/s41467-020-16431-1

【主编评语】《Nature Communications》上发表的一项最新研究，通过对比在无菌小鼠中定殖细菌、真菌或细菌+真菌后，对肠道菌群及免疫系统产生的不同影响，揭示了肠道真菌在菌群组装及免疫发育中的因果作用。（@szx）

Nature子刊：诺如病毒特异性靶向小肠的肠内分泌上皮细胞

Nature Communications[IF:11.878]

① 在一名患严重胃肠炎的小儿肠移植受者的空肠和回肠组织的肠上皮层和固有层，检测到大量的诺如病毒壳体蛋白（VPI）和正义链RNA，而结肠组织中未检测到；② 负义链RNA是病毒活跃复制的标志物，主要存在肠上皮细胞；③ 肠内分泌上皮细胞（EECs）被确定为特异性的诺如病毒复制和感染的细胞类型；④ 其他3例免疫功能低下患者中同样检测到诺如病毒阳性的EECs；⑤ 在巨噬细胞和树突状细胞中诺如病毒可以复制和感染，而在B细胞和T细胞中不能。

Human norovirus targets enteroendocrine epithelial cells in the small intestine
06-02, doi: 10.1038/s41467-020-16491-3

【主编评语】《Nature Communications》最近发表的文章，揭示了人类诺如病毒靶向小肠的肠内分泌上皮细胞（EECs），而EECs能介导胃肠与脑之间的信号沟通，该发现或有助于阐明诺如病毒导致腹泻病的发病机制，有助于开发用于评价诺如病毒疫苗和治疗的体外模型系统。（@爱的抉择）

多糖降解细菌促进轮状病毒感染

Gut Microbes[IF:7.823]

① 轮状病毒感染导致幼鼠的腹泻及体重降低，并改变回肠菌群的多样性及组成，对胃肠道其它部分（胃部、空肠及结肠）的菌群无显著影响；② 感染1天后，回肠乳杆菌属减少，而拟杆菌属与Akkermansia菌属增加；③ 拟杆菌属与Akkermansia菌属物种可通过降解黏蛋白多糖，以降低轮状病毒与黏蛋白的结合；④ 另外，轮状病毒感染增加小肠中的黏蛋白分泌，并导致填充了黏蛋白的杯状细胞减少，以降低小鼠小肠中的黏蛋白储备。

Rotavirus infection induces glycan availability to promote ileum-specific changes in the microbiome aiding rotavirus virulence
05-13, doi: 10.1080/19490976.2020.1754714

【主编评语】《Gut Microbes》上发表的一项最新研究，发现轮状病毒感染后可增加小肠中的黏蛋白分泌，并改变回肠中的菌群多样性与组成，其中增加的拟杆菌属与Akk菌属可降解黏蛋白多糖，以降低黏蛋白与轮状病毒的结合能力，从而促进轮状病毒的感染。（@szx）

广东科学院：大熊猫的肠道噬菌体的年龄相关变化

Science of the Total Environment[IF:5.589]

① 在成年大熊猫及大熊猫幼仔的粪便样本中，针对肠杆菌属、沙门氏菌属、埃希氏杆菌属、志贺氏杆菌、克雷伯氏菌属及乳球菌属的噬菌体占主要部分；② 在成年大熊猫的粪便样本中，针对柠檬酸杆菌属、阪崎肠杆菌、果胶杆菌属、欧文氏菌属、Dickeya、肠球菌属及假单胞菌属的噬菌体丰度更高；③ 而在大熊猫幼仔中，针对乳球菌属、链球菌属、乳杆菌属、明串珠菌属的噬菌体丰度更高；④ 主要噬菌体物种的丰度及多样性随年龄增长而升高。

Dynamics of bacteriophages in gut of giant pandas reveal a potential regulation of dietary intake on bacteriophage composition
05-19, doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.139424

【主编评语】广东科学院的Libiao Zhang团队在《Science of the Total Environment》上发表的一项最新研究，对比分析了不同年龄阶段的大熊猫幼仔及成年大熊猫的肠道噬菌体，鉴定出了随大熊猫年龄增长而发生的肠道噬菌体组成及多样性的变化。（@szx）

Nature Reviews：研究微生物组的简单动物模型（综述）

Nature Reviews Microbiology[IF:34.648]

① 研究微生物组的简单动物模型除了果蝇、线虫、斑马鱼等传统模型外，还有蜜蜂、水螅、鱿鱼等替代模型，各有自己的优势和局限；② 这些模型的研究揭示了宿主控制（主要是免疫因素）、微生物间竞争和传播模式之间的互作，在塑造菌群组成中的作用；③ 也能用于阐明不同微生物和菌群对于宿主免疫、代谢和神经行为等特征的影响；④ 简单动物模型对于研究宿主-菌群互作具有重要意义，但用来外推解释人类菌群时仍需谨慎。

Simple animal models for microbiome research
2019-08-15, doi: 10.1038/s41579-019-0242-1

【主编评语】研究宿主-菌群互作问题时，除了小鼠等模式生物，不少传统和非传统的简单动物模型也有广泛的使用前景。《Nature Reviews Microbiology》发表的综述文章对简单动物模型在微生物组研究中的应用和相关发现进行了总结和探讨，值得专业人士参考。（@mildbreeze）

肠道菌群与动物体型大小的关系

Molecular Ecology[IF:5.855]

① 收集美洲3个不同纬度地区的166只野生家鼠，分析肠道菌群与宿主体型大小（体重和BMI）的关系；② 结果显示美洲野生家鼠群体中存在伯格曼法则，即体重随纬度升高而增加；③ 分析58个菌群测量指标（多样性指数、不同类群的丰度），鉴定出独立于纬度因素的与体型相关的若干菌群特征；④ 其中一些关联特征在实验室小鼠中也存在，如某种理研菌科细菌与宿主体重较大相关；⑤ 较冷地区的小鼠的菌群有更强的产短链脂肪酸能力。

The gut microbiota and Bergmann's rule in wild house mice
05-17, doi: 10.1111/mec.15476

【主编评语】伯格曼法则是指，同一种类的恒温动物的体型会随着生活地区纬度或海拔的增高而变大，也就是说在寒冷环境中的个体通常会有较大的体型。《Molecular Ecology》发表的一项研究在野生小鼠中，探究了肠道菌群与伯格曼法则的关系，未来或能通过粪菌移植实验来研究菌群是否能影响个体的体型。（@mildbreeze）

感谢本期日报的创作者：mildbreeze，szx，米见对，Jack Chen，段段，Johnson

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