肝肠轴新突破：血管“免疫防火墙”需要肠道菌群 | 热心肠日报

今天是第1556期日报。

Cell子刊：肠道菌群帮助铸就血管内的免疫“防火墙”

Cell Host and Microbe[IF:15.923]

① 小鼠中，肝巨噬细胞（KC）对血液中的病原体的捕获和清除，需要肠道菌群存在；② 肠道菌群代谢物D-乳酸可通过门静脉进入肝脏，“指挥”KC捕捉并杀灭血液中的病原体；③ 在无菌小鼠和抗生素处理小鼠中，由于缺少这种肠-肝轴对话，导致由KC组成的血管内免疫“防火墙”失效，使得血液内的病原体无法被有效清除，引起感染扩散；④ 给无菌小鼠补充D-乳酸或定殖其产生菌，可恢复KC介导的病原体清除。

Programing of an Intravascular Immune Firewall by the Gut Microbiota Protects against Pathogen Dissemination during Infection
08-17, doi: 10.1016/j.chom.2020.07.014

【主编评语】感染期间，机体需要有效的清除血液中的病原体，从而阻止感染扩散和败血症的发生。在这个过程中，位于肝血窦腔内的肝巨噬细胞（又称枯否细胞）能捕获并清除血液中的病原体，构成了一道血管内的免疫“防火墙”。Cell Host and Microbe上发表的一项新研究使用小鼠模型和体内成像等方法发现，肠道菌群及其代谢产物D-乳酸可促进肝巨噬细胞对血液中的病原菌的清除，从而使得防止感染经血流扩散的免疫“防火墙”更加坚固。（@mildbreeze）

长期吸氧诱导的肺部及肠道菌群失调，促进肺损伤

Science Translational Medicine[IF:16.304]

① 在机械通气患者中，高氧可促进患者呼吸道中特定细菌（如金黄色葡萄球菌）的生长；② 高氧可破坏新生小鼠及成年小鼠的肺部菌群建立，而高氧诱导的肺部菌群失调发生在肺损伤之前；③ 在高氧处理的小鼠中，肺部炎症（IL-1α、TNF-α、IL-17等炎症因子的水平）与肺部菌群的α-多样性相关；④ 高氧处理可导致小鼠肠道菌群失调，肠道菌群的α-多样性也与肺部炎症水平显著相关；⑤ 在无菌小鼠或抗生素处理后的小鼠中，高氧诱导的肺损伤显著降低。

Lung and gut microbiota are altered by hyperoxia and contribute to oxygen-induced lung injury in mice
08-12, doi: 10.1126/scitranslmed.aau9959

【主编评语】吸氧可诱导动物的严重肺损伤，并与患者较差的临床预后相关。Science Translational Medicine上发表的一项最新研究，发现高氧可促进机械通气患者呼吸道中的金黄色葡萄球菌生长，并导致小鼠的肺部菌群失调。在小鼠中，高氧诱导的肺部菌群及肠道菌群失调与肺部炎症密切相关，抗生素处理或在无菌小鼠中，高氧诱导的肺损伤得到明显的保护。（@szx）

脂肪肝炎患者对FGF19类似物治疗应答的菌群标志物

Hepatology[IF:14.679]

① 纳入176名NASH患者，其中149名服用不同剂量的aldafermin，27名服用安慰剂，持续干预12周；② 在干预开始时和结束时分别收集患者的粪便样本；③ 总体上，患者接受aldafermin治疗前后，粪便菌群群落相对稳定，主要的菌门及菌属均未发生显著变化；④ 接受aldafermin治疗的患者中，罕见菌属——韦荣球菌属（一种可降解乳酸盐并提高运动能力的共生菌属）显著富集，并表现出剂量效应；⑤ 韦荣球菌属的丰度与血清胆汁酸谱的变化相关。

The Commensal Microbe Veillonella as a Marker for Response to an FGF19 Analog in Nonalcoholic Steatohepatitis
08-13, doi: 10.1002/hep.31523

【主编评语】Aldafermin是一种FGF19类似物，目前已完成了治疗非酒精性脂肪性肝炎（NASH）的2期临床试验。来自Hepatology上发表的一项前瞻性研究，对2期临床试验中NASH患者接受aldafermin治疗前后的粪便菌群变化，发现在接受中高剂量治疗的患者中，治疗后粪便菌群中的韦荣球菌属显著富集，而多种血清胆汁酸的减少与韦荣球菌属丰度的增加显著相关。该研究结果提示，韦荣球菌属可能对胆汁酸敏感，aldafermin治疗后对毒性胆汁酸的抑制作用可能导致韦荣球菌属的富集，因此韦荣球菌属或可作为NASH患者对aldafermin治疗应答的生物标志物。（@szx）

Nature 子刊：玻利维亚原著民的母婴菌群结构及动态变化

Nature Communications[IF:12.121]

① 采集来自6个提斯曼村（非工业环境）的47对母婴的粪便和舌头拭子样品，进行16S rRNA基因测序，分析菌群结构；② 乳制品、蔬菜和chicha(一种以玉米为原料的传统发酵饮料)的摄入与婴儿粪便菌群组成有关，且粪便和舌头样本中，母婴共享的菌群丰度高于非共享菌群；③ 中性模型可解释79%的婴儿定植菌群组成，但对已经接触现代生活方式的成年人微生物流行情况解释较弱；④ 改变生活方式的因素，可以通过减少中性过程的作用而改变传统的菌群结构。

Microbiota assembly, structure, and dynamics among Tsimane horticulturalists of the Bolivian Amazon
07-29, doi: 10.1038/s41467-020-17541-6

【主编评语】研究表明，婴儿护理相关行为会增加母婴微生物传播。Nature Communications的研究，纳入47对提斯曼人(Tsimane，提斯曼人是玻利维亚土著居民，)母婴二人组，检测了成对的粪便样本(n = 283)和舌拭子(n = 117)的微生物群结构，并与之前研究的孟加拉国和芬兰婴儿进行了比较。结果表明，母婴共享的微生物要比非共享的多，且个体粪便细菌类群与生活方式有关（如去市场的频率），并影响婴儿期菌群定殖模式，提示生活方式的改变或可以通过减少中性过程的作用而改变传统的菌群结构。（@nana）

南京医科大学：试管婴儿的肠道菌群及其对生长发育的影响

Gut Microbes[IF:7.74]

① 纳入中国国家出生队列中118位经辅助生殖技术（ART）受孕及91位自然受孕的新生儿，用16S rRNA基因测序检测其出生后前4天的粪便样本，并随访6个月；② 与自然受孕的新生儿相比，ART新生儿肠道菌群多样性和拟杆菌门相对丰度显著降低；③ ART治疗方式（使用阴道栓剂、拮抗剂以及冷冻胚胎移植等）影响新生儿肠道菌群的组成，尤其是拟杆菌门的丰度；④ 新生儿肠道菌群多样性和拟杆菌门丰度与出生后6个月内（特别是前42天）体重增长率呈负相关。

Alternations of gut microbiota composition in neonates conceived by assisted reproductive technology and its relation to infant growth
08-04, doi: 10.1080/19490976.2020.1794466

【主编评语】南京医科大学胡志斌和沈洪兵与团队，近期在Gut Microbes发表研究，首次报道了经辅助生殖技术受孕的新生儿肠道菌群的组成特征，及其与出生后6个月内生长率的关系。（@mildbreeze）

药科大：详解多形拟杆菌的多糖分解代谢途径（综述）

Critical Reviews in Food Science and Nutrition[IF:7.862]

① 多形拟杆菌含有多样化的多糖利用位点（PUL），编码一系列表面多糖结合蛋白、TonB依赖性转运蛋白、碳水化合物活性酶及调节蛋白，可分解多种多糖；② 以PUL/SusGFEDCBAR为例，抗性淀粉经SusE/F结合、SusG降解、SusD/C转运、SusR调节、SusA脱支及SusB再降解，由多糖转化为单糖；③ 拟杆菌与多糖共培养、转录组识别PUL、重组蛋白表达、建构突变体、酶定位和功能检测、数据分析、模型生成的技术路线，可揭示多形拟杆菌对特定多糖的降解途径。

Polysaccharides catabolism by the human gut bacterium -Bacteroides thetaiotaomicron: advances and perspectives
08-11, doi: 10.1080/10408398.2020.1803198

【主编评语】分解和代谢多糖分子是肠道菌群的一个重要功能。在微生物组和精准医疗研究的背景下，深入了解以多形拟杆菌为代表的多糖降解菌种变得愈发重要。中国药科大学的刘玮、高向东与团队近期在Critical Reviews in Food Science and Nutrition发表综述文章，详细介绍了多形拟杆菌的多糖利用系统，及其对不同类型的多糖（如抗性淀粉、 鼠李半乳糖醛酸聚糖、硫酸软骨素等）的降解途径，描述了分析肠道菌对特定多糖的降解途径的研究路径，并对未来的发展和应用前景进行了展望。（@mildbreeze）

Cell子刊：生命树的新成员Saccharibacteria

Cell Reports[IF:8.109]

① 不同方法构建的进化树结果一致，均将Saccharibacteria菌门分为G1-G6六个单系类群；② 全基因组氨基酸一致性（AAI）结果表明Saccharibacteria菌门成员的基因组多样性较高，共有基因数量较少；③ 这些细菌体积小、基因组不完整、具有寄生特性，广泛存在于哺乳动物宿主的各个身体部位以及各种环境中；④ 它们都含有编码IV型分泌系统的基因，可能与它们的寄生特性有关；⑤ G1类群中，环境来源的与哺乳动物宿主来源的个体间并无较大的基因组变化。

Acquisition and Adaptation of Ultra-small Parasitic Reduced Genome Bacteria to Mammalian Hosts
07-21, doi: 10.1016/j.celrep.2020.107939

【主编评语】生命树的新成员包括一群被称为CPR（candidate phyla radiation）的细菌，它们形成了生命树中的一个主要分枝。这群细菌包含近一半的生物多样性，广泛存在于哺乳动物宿主的各个身体部位以及各种环境中。但由于其细胞体积小（200–300nm）、基因组小、不可体外培养、只具有单拷贝的16S rDNA等原因，以往的大规模测序研究很难检测到它们，使得对它们多样性的认识严重不足。发表在Cell Reports上的一项研究对来源于不同样品的测序数据进行重新组装，并有目的地分析CPR细菌基因组特征，对CPR细菌中的Saccharibacteria菌门的基因组多样性进行了全面的分析。进化分析将Saccharibacteria菌门分为G1-G6六个单系群，其中G3、G5和G6在人类中高度流行，表明它们在人类健康和疾病发病机制中的潜在作用。（@EADGBE）

植物乳杆菌PS128缓解小鼠的帕金森病

Brain Behavior and Immunity[IF:6.633]

① 在MPTP诱导的帕金森病小鼠模型中，口服4周的植物乳杆菌PS128可显著缓解小鼠的运动缺陷、皮质酮升高、黑质纹状体多巴胺能神经元死亡、纹状体多巴胺减少；② PS128抑制MPTP诱导的神经胶质细胞过度活化，增加纹状体中的去甲肾上腺素及神经营养因子，抑制黑质纹状体通路的氧化应激及神经炎症；③ PS128可显著增加植物乳杆菌的丰度，并增加甲硫氨酸生物合成相关模块，同时抑制MPTP诱导的肠杆菌科、LPS及肽聚糖生物合成相关模块的增加。

Lactobacillus plantarum PS128 alleviates neurodegenerative progression in 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine-induced mouse models of Parkinson’s disease
07-30, doi: 10.1016/j.bbi.2020.07.036

【主编评语】先前的研究报道了植物乳杆菌PS128在小鼠中可发挥“精神益生菌”（psychobiotic）的作用。Brain Behavior and Immunity上发表的一项最新研究，发现在帕金森病小鼠模型中，植物乳杆菌PS128可抑制MPTP诱导的运动缺陷、神经毒性、氧化应激及神经炎症，并调控小鼠的肠道菌群组成及功能。（@szx）

Lancet子刊：多学科治疗可更好地改善功能性胃肠病

Lancet Gastroenterology & Hepatology[IF:14.789]

① 188例功能性胃肠病患者随机分组，分别接受仅由胃肠病学家进行的标准治疗，或胃肠病学家、营养学家、肠胃催眠治疗师、精神病学家和行为物理治疗师共同参与的多学科治疗；② 多学科治疗组82例（84%）的总体症状改善，显著高于标准治疗组的26例（57%）；③ 对于所有胃肠道症状严重程度指数，多学科治疗组相比标准治疗组更有可能有50%或更高的降低；④ 在IBS症状、功能障碍、心理状态、生活质量和护理费用等方面，多学科治疗均优于标准治疗。

Standard gastroenterologist versus multidisciplinary treatment for functional gastrointestinal disorders (MANTRA): an open-label, single-centre, randomised controlled trial
07-14, doi: 10.1016/S2468-1253(20)30215-6

【主编评语】Lancet Gastroenterology & Hepatology上发表的一项开放标签、单中心、随机对照试验结果，对比了标准治疗及多学科治疗对功能性胃肠病的治疗效果，发现在总体症状、IBS症状、功能障碍、心理状态、生活质量及费用等多个方面，多学科治疗的效果均显著优于标准治疗。（@szx）

感谢本期日报的创作者：mildbreeze，szx，波比，戴敏，好雨，orchid

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