今日Cell：深挖IBS肠道菌群特征、致病机制及潜在靶点 | 热心肠日报

今天是第1579期日报。

Cell：纵向多组学研究挖掘IBS发病机制

Cell[IF:38.637]

① 纳入51例IBS患者和24例健康人，分析6个月内多时间点的肠道菌群、代谢组、表观遗传组和转录组；② 便秘型患者中SCFA和初级胆汁酸（BA）减少，而腹泻型患者中色胺和初级BA增多，这些菌群代谢物参与刺激结肠液体分泌，其变化是造成IBS亚型症状的潜在原因；③ 患者发病期间，菌群α多样性降低、β多样性升高，一种古菌增多，初级BA升高，但有个体差异；④ 患者及其菌群的嘌呤降解增加，导致次黄嘌呤减少，结肠上皮的嘌呤缺乏可能参与了IBS病理。

Longitudinal Multi-omics Reveals Subset-Specific Mechanisms Underlying Irritable Bowel Syndrome
09-10, doi: 10.1016/j.cell.2020.08.007

【主编评语】肠道微生物组的变化可能参与了肠易激综合征（IBS）的发生发展，但背后的机制仍待深入挖掘。Cell最新发表了来自美国梅奥诊所Purna Kashyap团队与明尼苏达大学Dan Knights团队的研究，通过纵向取样的整合多组学方法，揭示了IBS及其不同亚型（便秘型、腹泻型）的肠道菌群组成和功能（代谢产物、基因）的变化特征，以及这些变化可能参与IBS发病的机制，相关的菌群代谢物和宿主-微生物代谢途径或是潜在的IBS治疗靶点。该研究是通过纵向多组学方法研究人类疾病机制的一个范例。（@mildbreeze）

Cell子刊：温热环境增强骨骼强度，也与肠道菌群有关？

Cell Metabolism[IF:21.567]

① 温热环境（34℃）可改善成年小鼠的骨骼微结构和强度，并在骨质疏松小鼠模型中，预防由切除卵巢引起的骨质流失；② 这些益处是由温热诱导的肠道菌群改变所介导的；③ 对人类数据的荟萃分析显示，髋骨折发生率与温度之间存在独立于维生素D和钙水平的负相关性；④ 宏基因组和代谢组分析显示，温热环境增强了菌群的多胺生物合成，使乙酰亚精胺和腐胺等多胺水平升高；⑤ 补充精胺和亚精胺可增加小鼠骨强度，而抑制多胺合成会限制温热对骨骼的益处。

Warmth Prevents Bone Loss Through the Gut Microbiota
09-10, doi: 10.1016/j.cmet.2020.08.012

【主编评语】骨质疏松是常见的代谢性骨病，以骨量低和微结构退化为特征，尤其高发于绝经后的老年女性。Cell Metabolism发表的一项最新研究发现，温热环境可通过增强肠道菌群的多胺生物合成功能，改善小鼠的骨骼强度、减少骨质疏松，对人类数据的荟萃分析也支持温度对骨骼健康的影响。（@mildbreeze）

国内团队：慢性肾病患者的肠道菌群变化

Advanced Science[IF:15.84]

① 纳入110名慢性肾病患者及210名健康对照，患者的肠道菌群多样性显著降低，且菌群群落显著不同于对照；② 患者的肠道菌群中克雷伯菌属与肠杆菌科富集，Blautia菌属与Roseburia菌属减少，色氨酸代谢及苯丙氨酸代谢等50种菌群功能增加，精氨酸代谢及脯氨酸代谢等36种菌群功能减少；③ 选择5个OTU作为标志物，在发现队列及验证队列中可区分患者与对照（AUC=0.9887或0.9512）；④ Thalassospira与Akkermansia的丰度随着慢性肾病的进展而增加。

Alterations of the Human Gut Microbiome in Chronic Kidney Disease
09-02, doi: 10.1002/advs.202001936

【主编评语】浙江大学医学院附属第一医院的李兰娟院士团队与郑州大学附属第一医院的余祖江团队、刘章锁团队及吴歌在Advanced Science上发表的一项队列研究，对比分析了110名慢性肾病患者及210名健康对照的肠道菌群，鉴定出了患者的菌群多样性、组成及功能的变化，并利用5个OTU作为非侵入性标志物很好地区分了患者与对照。（@szx）

Science子刊：玫瑰单胞菌治疗过敏性皮炎的机制

Science Translational Medicine[IF:16.304]

① 纳入15位过敏性皮炎（AD）儿童接受玫瑰单胞菌治疗，表现出疾病严重程度的改善、上皮屏障功能的改善、皮肤上金黄色葡萄球菌的减少、局部类固醇的需求减少而没有严重不良反应；② 玫瑰单胞菌治疗AD反应率显著高于安慰剂对照组，停止治疗后，皮肤的改善和玫瑰单胞菌的定植持续了8个月；③ 治疗与皮肤微生物群多样性的改变有关；④ 治疗机制或与诱导TNFR2介导的上皮间充质转化有关，受玫瑰单胞菌的甘油磷脂产物、胆碱信号通路、鞭毛表达的影响。

Therapeutic responses to Roseomonas mucosa in atopic dermatitis may involve lipid-mediated TNF-related epithelial repair
09-09, doi: 10.1126/scitranslmed.aaz8631

【主编评语】皮肤微生物群失调或是过敏性皮炎（AD）发病机制的一个因素。之前的报道证明了局部应用皮肤共生菌玫瑰单胞菌治疗10名成人和5名9岁以上儿童具有安全性和临床效果。Science Translational Medicine最近发表的文章，进一步对玫瑰单胞菌治疗AD的机制进行探讨。玫瑰单胞菌或诱导TNFR2介导的上皮间充质转化以及改变皮肤微生物群的多样性，从而改善AD病症。（@爱的抉择）

益生菌模拟物或能治疗胃肠道炎症

Small[IF:11.459]

① 益生菌中分离的膜泡（MVs）具有治疗肠道炎症性疾病的潜力；② 液体培养的乳杆菌产生大量的MVs，对其大小、蛋白质内容、形态进行观测；③ MVs对巨噬细胞系dTHP-1和肠细胞系Caco-2无毒，可作为治疗药物进一步开发；④ 利用醛基官能化将MVs耦连到微粒表面构成益生菌模拟微生物（PBMs），可实现MVs的高浓度递送；⑤ PBMs显著降低促炎性TNF-α（降低86%），而原始MVs不能；⑥ PBMs能改善炎症引起的肠道屏障功能丧失，具有发展成为抗炎制剂的潜力。

Probiomimetics-Novel Lactobacillus-Mimicking Microparticles Show Anti-Inflammatory and Barrier-Protecting Effects in Gastrointestinal Models
09-03, doi: 10.1002/smll.202003158

【主编评语】Small近期发表的文章，将益生菌分离的膜泡（MVs）加载到微粒表面形成益生菌模拟物（PBMs），可克服MVs在胃肠道的稀释效应和降解效应，提高MVs的递送浓度。并证明PBMs具有抗炎作用，且缓解炎症引起的肠道屏障功能丧失，具有进一步发展成为抗炎制剂的潜力。（@爱的抉择）

丹麦移民的IBD风险变化

Gut[IF:19.819]

① 纳入8679130名丹麦人（包括丹麦本地人、一代移民及二代移民），共有90072例IBD患者（包括45779例丹麦本地人、4156例一代移民及898例二代移民）；② 相比于丹麦本地人，一代移民的IBD发病风险显著降低，克罗恩病及溃疡性结肠炎的发病率比分别为0.80及0.74；③ 移民在丹麦定居的时间≥20年或40岁以后移民，与IBD的发病风险增加相关；④ 二代移民与丹麦本地人的IBD发病风险无显著差异，仅有女性二代移民的IBD发病风险低于丹麦本地人。

Inflammatory bowel diseases among first-generation and second-generation immigrants in Denmark: a population-based cohort study
09-07, doi: 10.1136/gutjnl-2020-321798

【主编评语】来自Gut上发表的一项队列研究，对近870万名丹麦人的IBD发病率进行分析，发现一代移民的IBD风险显著低于本地人，但随着定居时间的增长，IBD风险逐渐升高，二代移民的IBD风险与本地人已无显著差异。（@szx）

长期抗生素使用或增加女性的2型糖尿病风险

International Journal of Epidemiology[IF:7.707]

① 纳入来自2个队列的114210名女性，在703934人-年的随访期间，共诊断出2837例2型糖尿病；② 在过去4年中，更长的抗生素使用时长与更高的2型糖尿病风险显著相关；③ 相比于过去4年未使用过抗生素的受试者，抗生素使用时长中位数在15天-2个月及超过2个月的受试者的2型糖尿病风险均显著升高，风险比分别为1.23及1.20；④ 亚组分析显示，上述关联不受年龄、家族糖尿病病史、肥胖、吸烟、喝酒、运动、饮食质量等因素的影响。

Long-term use of antibiotics and risk of type 2 diabetes in women: a prospective cohort study
09-07, doi: 10.1093/ije/dyaa122

【主编评语】International Journal of Epidemiology上发表的一项前瞻性队列研究，对超过11万名女性进行多年随访后发现，在校正年龄、家族病史、肥胖等各种因素后，过去4年内的抗生素使用时长越长，2型糖尿病的风险越高。（@szx）

感染消化道寄生虫可引起促炎致病共生菌增多

Microbiome[IF:11.607]

① 环纹背带线虫（Tc）是寄生在绵羊皱胃中的一种寄生虫，可导致寄生虫肠胃炎；② 绵羊感染Tc前接种抗寄生虫疫苗，可有效降低Tc感染负担；③ Tc感染引起绵羊肠道菌群组成改变，普氏菌属、卟啉单胞菌属和/或萨特氏菌属等的特定成员相对丰度升高；④ Tc感染（而非抗寄生虫疫苗）驱动了绵羊胃部组织的CD3+ T细胞浸润；⑤ 感染寄生虫引起的潜在促炎细菌增多，可能参与了寄生虫肠胃炎的发病机制。

Infection with the sheep gastrointestinal nematode Teladorsagia circumcincta increases luminal pathobionts
04-30, doi: 10.1186/s40168-020-00818-9

【主编评语】胃肠道寄生虫感染中，寄生虫、肠道菌群和宿主免疫之间有着怎样的互作关系？来自Microbiome上发表的一项研究分析了感染寄生虫对绵羊肠道菌群和粘膜免疫的影响。（@mildbreeze）

Nature Reviews：空肠弯曲菌如何提高自身定殖能力，引起疾病？（综述）

Nature Reviews Microbiology[IF:34.209]

① 空肠弯曲菌（C. jejuni）为螺旋状，胞外有荚膜多糖，能促进其在肠道定植、扩散和滞留，导致宿主患病；② C. jejuni含有结构类似于人神经节甘脂的脂寡糖，或可减弱宿主免疫识别；③ C. jejuni能利用蛋白糖基化系统修饰不同蛋白质组；④ C. jejuni基因型和表型多变，性状可在菌株间迅速传播；⑤ C. jejuni的鞭毛参与细菌的趋化运动、毒性和定殖因子的分泌及细胞分裂等；⑥ C. jejuni已进化出适应宿主肠道环境(如温度和氧浓度)和营养物质的代谢途径。

Campylobacter jejuni: collective components promoting a successful enteric lifestyle
2018-06-11, doi: 10.1038/s41579-018-0037-9

【主编评语】空肠弯曲菌是在世界多地流行的细菌性腹泻疾病的主要原因，人们通常因为食用被细菌污染的禽肉、水和牛奶而患病。与许多其他肠道致病菌相比，空肠弯曲杆菌有严格的生长和营养需求，缺乏许多通常被致病菌用来感染宿主的毒性和定殖决定因素。Nature Reviews Microbiology发表的综述，主要探讨了空肠弯曲菌导致宿主患病的机制。C. jejuni利用独特的细菌结构、种内基因型变异、鞭毛的多重作用、特定的营养和环境生长需求，帮助自身在宿主体内生长、定植，从而在许多动物宿主中建立共生关系，并在人群中引起腹泻疾病。（@nana）

感谢本期日报的创作者：mildbreeze，szx，爱的抉择，Jack Chen，毛之铭

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