干货：5篇高分综述关注菌群和免疫相关重大问题 | 热心肠日报

今天是第1590期日报。

Nature Reviews：生命早期菌群发育与过敏风险（综述）

Nature Reviews Immunology[IF:40.358]

① 分娩方式、抗生素使用、母乳喂养、病毒感染等因素均可影响生命早期的菌群定殖；② 宿主的菌群变化可直接调控Treg的诱导、IgA的产生及Th2型免疫应答，或通过代谢产生短链脂肪酸等方式调控Treg、ILC2等免疫细胞的发育、增殖与功能；③ 环境菌群的暴露也可通过不同的机制影响免疫系统的发育，病毒及真菌对免疫系统的调控也不容忽视；④ 益生菌/益生元干预、预防呼吸道感染、提前接触食物、摄入水解配方奶粉等方式或可通过调节菌群以预防过敏。

Early life microbial exposures and allergy risks: opportunities for prevention
09-11, doi: 10.1038/s41577-020-00420-y

【主编评语】现代化的生活方式可直接或间接影响菌群（包括细菌、病毒、真菌），后者在宿主免疫应答的塑造中起到主导作用。生命早期是菌群发育的窗口期，也是有效预防过敏性疾病的关键时机。Nature Reviews Immunology上发表的一篇综述文章，介绍了各种过敏性疾病的风险因素（包括剖腹产、抗生素暴露、缺少母乳喂养、病毒感染等）对生命早期菌群定殖及免疫系统发育的影响，并讨论了通过调控菌群以预防过敏的潜在策略。（@szx）

Nature Reviews：一文读懂溃疡性结肠炎（综述）

Nature Reviews Disease Primers[IF:40.689]

① UC发病率地区差异但不受种族影响，多种遗传/环境因素影响UC风险；② UC致病机制：菌群失调导致结肠粘液层受损，促进细菌易位并激活巨噬细胞及其它APC，增强趋化/促炎因子分泌，以促进免疫细胞浸润；③ 应综合病史、内窥、组织学及实验室检测进行诊断，粪便钙卫蛋白等或可作为非侵入性诊断标志物；④ 根据病程采用5-ASA、类固醇、生物制剂（靶向TNF、IL-12/23、整合素）、JAK抑制剂、手术等治疗手段；⑤ 应关注患者的肠外症状及生活质量的改善。

Ulcerative colitis (Nature Reviews Disease Primers)
09-10, doi: 10.1038/s41572-020-0205-x

【主编评语】Nature Reviews Disease Primers上发表的一篇综述文章，详细介绍了溃疡性结肠炎（UC）的流行病学、风险因素、发病机制、诊断/筛查/预防、药物及手术等治疗及管理方式，并讨论了未来的研究方向，包括机制研究、治疗目标变化、新药研发及个性化医疗。（@szx）

Cell子刊：饮食组分及其代谢如何调控免疫（综述）

Immunity[IF:22.553]

① 负向能量平衡（摄取<消耗）促进代谢重编程（脂肪酸氧化>糖酵解），以调节免疫应答等生理过程，从而促进健康及长寿；② 肥胖相关的能量失调导致脂肪组织中的促炎性免疫细胞浸润及NLRP3炎性小体活化，以促进2型糖尿病、心血管疾病、癌症等发生，并弱化针对病原体的免疫防御；③ 蛋白及必需氨基酸限制诱导转硫作用途径及整合性应激应答，以抑制NLRP3炎性小体介导的炎症及Th17应答；④ 卡路里限制减少循环中的免疫细胞，并降低系统性炎症应答。

Dietary Regulation of Immunity
09-15, doi: 10.1016/j.immuni.2020.08.013

【主编评语】整合性免疫代谢应答（IIMR）将膳食摄入、能量利用及储存与免疫应答调控相联系，对于稳态的维持与恢复至关重要。来自Immunity上发表的一篇综述文章，详细介绍了饮食中的宏量营养素摄入及其代谢与免疫系统的关联，重点讨论了饮食中葡萄糖、脂肪、蛋白等组分的变化可能如何影响免疫系统——尤其是脂肪组织中的免疫应答。（@szx）

一文读懂噬菌体-菌群-宿主互作（综述）

Cellular and Molecular Immunology[IF:8.484]

① 噬菌体在细菌体内可经历裂解周期和溶源周期，细菌通过CRISPR-Cas系统对噬菌体进行防御，溶源性转换可改变细菌对宿主的感染性及毒性；② 噬菌体通过多种方式与宿主肠道免疫系统互作，包括：抑制巨噬细胞的细菌吞噬及炎症因子产生、激活树突细胞及ILC产生IFN、直接抑制细菌定殖等；③ 遗传因、饮食、出生方式、年龄等因素可能影响噬菌体组成；④ 噬菌体疗法在治疗多药耐药菌感染、靶向调控菌群、免疫调节领域具有巨大应用前景。

Phages and their potential to modulate the microbiome and immunity
09-08, doi: 10.1038/s41423-020-00532-4

【主编评语】噬菌体虽被视为耐药菌感染的潜在天然疗法，却因其特性和机制不明而受到应用限制。测序技术的发展促进了对噬菌体攻击、破坏细菌的溶解和溶原机制的了解。Cellular and Molecular Immunology上发表的一篇综述文章，详细介绍了噬菌体-菌群-宿主免疫系统的互作机制，并展望了噬菌体在靶向菌群治疗和免疫调节领域的巨大应用前景。深入探索噬菌体--细菌-宿主间的相互作用，有助于更好的利用噬菌体治疗多种传染或非传染性疾病。（@szx）

肥胖及糖尿病恶化新冠肺炎的机制（综述）

eLife[IF:7.08]

① 肥胖/糖尿病患者的不同组织（包括脂肪组织）高表达ACE2，ADAM17（高表达于肥胖/糖尿病患者中）介导的ACE2脱落导致后者在体内重新分布并在肺部累积；② 肥胖/2型糖尿病患者的肠道屏障受损导致细菌及其产物渗漏进入循环，而病毒感染诱导的肾素-血管紧张素系统（RAS）失调可损伤血管内皮功能，进一步促进细菌易位；③ 循环中的LPS增加导致肺部的内毒素累积，病毒与LPS的互作可上调促炎因子表达，并可稳定病毒粒子的稳定性并提高病毒感染性。

Obesity and diabetes as comorbidities for COVID-19: Underlying mechanisms and the role of viral–bacterial interactions
09-15, doi: 10.7554/eLife.61330

【主编评语】肥胖和糖尿病是COVID-19的并存病，患有肥胖/糖尿病的COVID-19患者可能表现出更严重的症状。来自eLife上发表的一篇综述文章，详细讨论了肥胖与糖尿病恶化COVID-19的潜在机制，包括：患者脂肪组织中的ACE2高表达、ACE2的脱落及在肺部的累积、SARS-CoV-2感染促进肠道细菌向循环中的易位、细菌-病毒互作对病毒感染性的提升等。（@szx）

实时诊断肠道炎症的新工具

Biosensors and Bioelectronics[IF:10.257]

① 硝酸盐是肠道炎症的生物标志物；② 利用大肠杆菌中的NarX-NarL双组分调控系统构建硝酸盐响应的遗传回路，该回路在肠样厌氧条件下起作用；③ 利用灵敏度和特异度对硝酸盐生物传感器进行优化，随后引入益生菌大肠杆菌Nissle1917；④ 该生物传感器可在具有天然肠道菌群的小鼠的肠道炎症过程中检测到升高的硝酸盐水平；⑤ 用布尔AND门生成一个遗传编码的生物传感器，可同时检测硫代硫酸盐和硝酸盐生物标志物，增加监测肠道炎症工具的特异性。

A designed whole-cell biosensor for live diagnosis of gut inflammation through nitrate sensing
08-20, doi: 10.1016/j.bios.2020.112523

【主编评语】Biosensors and Bioelectronics近期发表的文章，开发出利用硝酸盐反应基因回路传感来进行实时诊断肠道炎症的全细胞生物传感器，或为炎症相关疾病的非侵入性诊断提供新的途径。（@爱的抉择）

Nature子刊：短暂性菌群耗损可增强黏膜免疫力

Nature Communications[IF:12.121]

① TMDI降低小鼠肠道菌群的定殖抗性，以促进口服Lm在肠道中的扩增，从而增强抗原特异性CD8+ Trm的应答；② 重复使用抗生素处理可增强TMDI的效应，进一步促进抗原特异性CD8+ Trm的产生；③ 高抗原负荷可增强肠道中抗原特异性CD8+ Trm的扩增；④ 机制上，TMDI通过CXCL9/CXCL10-CXCR3轴，促进CD8+ T细胞向肠道的迁移；⑤ 小鼠口服Lm30天后再次接受高剂量Lm，TMDI可通过增强CD8+ T细胞、CD4+ T细胞及γδT细胞等T细胞亚群的应答起到组织保护作用。

Enhancing mucosal immunity by transient microbiota depletion
09-08, doi: 10.1038/s41467-020-18248-4

【主编评语】肠道中的CD8+ 组织驻留性记忆T细胞（Trm）可在遇到抗原后快速再活化，在粘膜表面提供免疫防御，但增强Trm应答的机制尚未明确。Nature Communications上发表的一项最新研究，在单核细胞增多性李斯特氏菌（Lm）免疫后的小鼠中，发现短暂性菌群耗损强化免疫法 （TMDI）可通过抑制肠道菌群的定殖抗性，促进Lm在肠道中的扩增，从而增强抗原特异性CD8+ Trm的应答，以在之后的二次免疫中提供组织保护作用。TMDI可作为研究肠道Trm应答的工具，或作为设计新型粘膜疫苗的研究平台。（@szx）

环境风险因素对乳糜泻高危婴儿的肠道菌群发育的影响

Microbiome[IF:11.607]

① 纳入26名乳糜泻高危婴儿，分析出生时、3月龄及6月龄的肠道菌群组成、功能及代谢组；② 剖腹产与普通拟杆菌及Bacteroides dorei的丰度降低、叶酸生物合成通路的丰度降低、羟基苯乙酸的丰度升高相关，上述变化与免疫系统失调及炎症状态相关；③ 未暴露于环境风险因素（剖腹产、非母乳、抗生素暴露）的婴儿，单形拟杆菌与3-3-羟基苯丙酸的丰度随时间而增加，而硫辛酸及甲烷代谢通路随时间而降低，上述变化与免疫调控及抗炎症效应相关。

Multi-omics analysis reveals the influence of genetic and environmental risk factors on developing gut microbiota in infants at risk of celiac disease
09-11, doi: 10.1186/s40168-020-00906-w

【主编评语】遗传易感性及谷蛋白暴露是乳糜泻的必要非充分条件，提示生命早期的其它环境因素暴露可能在乳糜泻的发病机制中起到重要作用。来自Microbiome上发表的一项最新研究，通过多组学分析，揭示了环境风险因素（包括剖腹产、配方奶粉摄入、抗生素暴露）对乳糜泻高危婴儿的肠道菌群组成、功能及代谢组的影响，发现剖腹产与免疫失调及炎症相关的菌群变化相关，而未暴露于环境风险因素与免疫调节及抗炎症相关的菌群变化相关。（@szx）

菌群代谢产物在粪菌移植治疗复发性艰难梭菌感染中的作用

Gut Microbes[IF:7.74]

① 牛磺胆酸可促进艰难梭菌的萌发并在rCDI患者的粪便中富集，而次级胆汁酸可抑制艰难梭菌的营养生长与毒性；② FMT可增加rCDI患者的粪便次级胆汁酸水平，恢复胆汁酸代谢酶功能，并激活法尼醇X受体通路；③ rCDI患者粪便中的SCFA水平降低，FMT干预后恢复，SCFA可调节肠道屏障功能并抑制炎症；④ 菌群代谢产物三甲胺和氧化三甲胺在FMT后升高，可能与患者的菌群恢复及供体的饮食相关，或可根据三甲胺与氧化三甲胺的水平选择供体。

Understanding the mechanisms of efficacy of fecal microbiota transplant in treating recurrent Clostridioides difficile infection and beyond: the contribution of gut microbial-derived metabolites
09-06, doi: 10.1080/19490976.2020.1810531

【主编评语】粪菌移植（FMT）是治疗复发性艰难梭菌感染（rCDI）的有效手段，但FMT的起效机制尚未明确。Gut Microbes上发表的一篇Addendum，讨论了粪菌移植对肠道菌群代谢产物（包括胆汁酸及短链脂肪酸（SCFA）等）的调节在治疗rCDI中的作用机制，以及粪菌移植对其它菌群代谢产物（包括三甲胺及氧化三甲胺等）潜在影响。（@szx）

感谢本期日报的创作者：高压锅里的水母，solo，szx，orchid，Echo Quasimodo

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