今日Nature+Cell：肠脑和肠屏障各有新突破 | 热心肠日报

今天是第1592期日报。

Nature：胎儿脑神经的正常发育，离不开母体菌群代谢物

Nature[IF:42.778]

① 抗生素处理（ABX）和无菌孕鼠的胚胎中，轴突生成相关基因表达异常、丘脑皮层轴突生长受损，影响后代成年后的触觉灵敏度；② 给ABX母鼠在孕前定植多菌株群落（特别是梭菌属为主的产芽孢菌），可预防后代的这些神经发育和行为缺陷；③ 母体菌群调控母体血液和胚胎大脑的代谢组，TMAO和咪唑丙酸等菌群相关代谢物能在体外促进胚胎丘脑轴突生长，给ABX孕鼠补充这些代谢物（而非SCFA）也能防止胚胎的轴突生长缺陷和之后的触觉行为异常。

The maternal microbiome modulates fetal neurodevelopment in mice
09-23, doi: 10.1038/s41586-020-2745-3

【主编评语】此前研究表明（https://www.mr-gut.cn/papers/read/1071164332），孕期感染和炎症诱导的母体免疫激活，在能诱导Th17细胞的肠道细菌的存在下，能增加后代的神经发育异常的风险。然而，在没有这些应激源的情况下，母体菌群对后代神经发育的影响尚不清晰。Nature最新发表了来自UCLA的研究，发现在怀孕早-中期，母体肠道菌群能通过特定的代谢产物，对胚胎大脑发育起调控作用，影响胚胎丘脑皮层的轴突生长和后代的某些触觉感官灵敏度。这些发现为孕期的母体肠道菌群如何影响后代神经发育，提供了新见解。（@mildbreeze）

Cell：巨噬细胞如何保护肠上皮免受真菌荼毒？

Cell[IF:38.637]

① 缺乏巨噬细胞会导致小鼠远端（而非近端）结肠上皮细胞大量死亡，破坏肠道屏障的完整性；② 远端结肠上皮下高表达CD11c的巨噬细胞，会向肠上皮细胞间插入气球样的突出物（BLP），这些BLP中富含含有上皮细胞膜的内溶酶体；③ BLP能对肠上皮细胞吸收的液体进行迅速的取样检查，感知其中是否有真菌毒素（如胶霉毒素），从而在真菌毒素富集时阻止肠上皮吸收液体，保护肠上皮细胞免于由吸收真菌毒素导致的细胞死亡，维持肠屏障完整性。

Macrophages Maintain Epithelium Integrity by Limiting Fungal Product Absorption
09-23, doi: 10.1016/j.cell.2020.08.048

【主编评语】结肠中包含大量的肠道微生物，同时也是吸收液体的主要器官。肠道菌群中的真菌产生的一些有毒代谢物会损伤肠上皮功能，因此结肠对于液体的吸收必须受到严格的调控，来避免吸收有毒的真菌代谢物。Cell最新发表的一项研究，揭示了巨噬细胞在维护结肠上皮-菌群互作中的一种新作用。该研究表明，远端结肠中存在一群特殊的巨噬细胞，能向肠上皮伸出气球样的突出物，这些突出物能“检查”肠上皮吸收的液体，在检测到真菌毒素富集时，叫停肠上皮的液体吸收功能，从而保护肠上皮免受真菌毒素的荼毒。（@mildbreeze）

用于肠道菌群和标志物取样的可吞咽装置

ACS Nano[IF:14.588]

① 制备一种微型装置（TRAP），内部装载PEGDA单体、氯化铁及抗坏血酸；② 该装置被肠溶性胶囊保护，被大鼠口服后在小肠内释放，暴露于肠液后，TRAP中的氯化铁与抗坏血酸反应，启动PEGDA聚合形成凝胶，能捕获肠道菌群及生物标志物蛋白；③ 将TRAP取出后，用高通量测序技术对其中包裹的肠道菌群进行检测分析，表明回收的菌群在组成上与TRAP所暴露的肠道微环境中的菌群极为相似；④ TRAP安全性良好，大鼠模型肠道隐窝、绒毛均未显示破坏。

An Ingestible Self-Polymerizing System for Targeted Sampling of Gut Microbiota and Biomarkers
08-24, doi: 10.1021/acsnano.0c05426

【主编评语】ACS Nano近期发表一项研究，制备了一种能口服的微装置，该装置能在小肠中启动自聚合反应形成凝胶，并在此过程中捕获周围的菌群和生物标志物蛋白，并在大鼠模型中有良好的安全性，或为肠道菌群等的取样提供新助力。（@mildbreeze）

刘永鑫等：微生物组数据分析从入门到精通（综述）

Protein & Cell[IF:10.164]

① 本文综述了扩增子和宏基因组数据分析方法，从测序方法的选择、分析软件/流程、统计和可视化到可重复性分析实现等，通过比较和经验分享帮助研究者选择；② 介绍了微生物组研究中常用高通量测序手段的优缺点，以及常用扩增子和宏基因组测序方法的工作流程，分析软件，特征表的统计和可视化工具，和可重复分析的流程代码、有用的网站和工具；③ 分析代码的重现性在研究中可极大地提高工作效率，节省研究者大量开发分析代码的时间。

A practical guide to amplicon and metagenomic analysis of microbiome data
05-11, doi: 10.1007/s13238-020-00724-8

【主编评语】Protein & Cell今年再与热心肠研究院合作，邀请7位智库专家合作撰写了微生物组专刊第二期。本篇来自中科院遗传发育所工程师、宏基因组公众号创始人、热心肠智库专家刘永鑫博士主笔，系统的总结了微生物组数据分析的基本思想、基本步骤，提出了可重复分析的基本要求和实现方法，同时提供了目前较新的扩增子、宏基因组分析流程供参考，是目前不可多得的微生物组数据分析学习资源，无论是入门，还是本领域多年的老司机，都会有不同的收获和体验。（@刘永鑫-中科院-宏基因组）

贾伟团队：大肠癌和肝癌中肠道菌群如何变化？（综述）

Protein & Cell[IF:10.164]

① 一项对6例慢性4期丙型肝炎病毒（HCV）患者粪便微生物组的研究发现，健康对照（HCs）的菌群丰富度和多样性高于HCV患者；② 粪球菌（一种与高脂饮食相关的促炎细菌）丰度在慢性乙肝和肝硬化患者中增加，在肝细胞癌（HCC）患者中减少；③ 与结直肠癌（CRC）相关的微生物群可分为三种模式；④ 1）丰度随肿瘤发展而增加（如具核梭杆菌），2）丰度在0期增加，在较晚期没有增加（如龋齿放线菌），3）随着CRC发展而逐渐减少（如长双歧杆菌）。

Gut microbiota alterations are distinct for primary colorectal cancer and hepatocellular carcinoma
08-14, doi: 10.1007/s13238-020-00748-0

【主编评语】结直肠癌（CRC）和肝细胞癌（HCC）都是常见的癌症死亡原因。肠道菌群组成的病理改变导致的肠道炎症是HCC和CRC的共同因素。受病因和环境因素的影响，癌症患者的肠道微生物群随着疾病的发生以独特的方式发展。来自上海交通大学附属第六人民医院和香港浸会大学的贾伟研究团队在Protein & Cell发表的一篇综述，研究了不同阶段的HCC和CRC肠道菌群组成的变化。（@Lexi）

中山大学：菌群在IBD中的作用（综述）

Protein & Cell[IF:10.164]

① IBD患者肠道中特定细菌（柔嫩梭菌群、Roseburia菌属、Akk菌等）及细菌产物（SCFA、色氨酸衍生物、次级胆汁酸、多糖A等）减少，这些因素可能在IBD中起保护性作用；② 特定细菌（粘附侵袭性大肠杆菌、屎肠球菌、产肠毒素脆弱拟杆菌、简明弯曲菌等）及牛磺酸等菌群代谢产物在IBD患者的肠道中富集，可能促进IBD的发生发展；③ 肠道真菌、病毒的失调也可能促进IBD；④ 益生菌/元、后生元、噬菌体、粪菌移植等靶向菌群的治疗方式或可治疗IBD。

The microbiome in inflammatory bowel diseases: from pathogenesis to therapy
06-29, doi: 10.1007/s13238-020-00745-3

【主编评语】肠道菌群失调与炎症性肠病（IBD）的因果关联尚未被完全证实，但许多研究发现，至少部分菌群变化是IBD的起因或在IBD中起保护性作用。中山大学附属第六医院的牟相宇、兰平与团队在Protein & Cell上发表的一篇综述文章，详细介绍了在IBD中起到潜在保护性作用的细菌物种、细菌产物及相关通路，以及可能促进IBD发生发展的细菌物种、细菌产物及相关通路，同时总结了IBD相关的肠道真菌及病毒变化，最后讨论了通过调控菌群治疗IBD的潜在可能。（@szx）

金陵医院：饮食炎症指数与缺血性卒中患者的颈动脉易损斑块相关

Stroke[IF:7.19]

① 纳入398名缺血性卒中患者，其中144名（36.2%）检测到颈动脉易损斑块；② 通过饮食问卷，基于32种饮食组分（包括能量、蛋白、脂肪、纤维、碳水化合物、维生素、酒精、茶等）计算饮食炎症指数（DII），高DII表示饮食组分的促炎症作用；③ 相比于无颈动脉易损斑块的患者，检测到颈动脉易损斑块的患者摄入的具有抗炎作用的营养较少（包括水果、蔬菜及坚果），且DII较高；④ 校正多种干扰因素后，DII与颈动脉易损斑块的风险显著相关。

High Dietary Inflammatory Index Is Associated With Increased Plaque Vulnerability of Carotid in Patients With Ischemic Stroke
09-14, doi: 10.1161/STROKEAHA.120.029035

【主编评语】来自南京大学医学院附属金陵医院的徐格林团队与刘新峰团队在Stroke上发表的一项队列研究结果，对398名缺血性卒中患者的饮食情况及颈动脉易损斑块进行评估，发现饮食炎症指数与颈动脉易损斑块风险呈显著正相关，而检测到颈动脉易损斑块的患者平时摄入的水果、蔬菜及坚果较少。（@szx）

不吃早餐对心血管代谢健康有何影响（综述）

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

① 对前瞻性队列研究的系统性综述显示，不吃早餐与心血管疾病及心血管死亡风险的增加相关；② 对观察性研究的荟萃分析显示，不吃早餐与超重/肥胖风险呈正相关；③ 对RCT的荟萃分析显示，吃早餐者每日摄入的能量更多，且表现出轻微的体重增加；④ 2项对儿童的系统性综述显示，不吃早餐与超重/肥胖风险增加、胰岛素抵抗、代谢综合征相关，而吃早餐与超重/肥胖风险降低相关；⑤ 2项对青少年儿童的荟萃分析显示，不吃早餐与2型糖尿病风险增加相关。

Association of breakfast skipping with cardiovascular outcomes and cardiometabolic risk factors: an updated review of clinical evidence
09-16, doi: 10.1080/10408398.2020.1819768

【主编评语】Critical Reviews in Food Science and Nutrition上发表的一篇综述文章，对近期相关研究进行总结，概述了不吃早餐与心血管事件的关联。多项研究表明不吃早餐与较差的心血管结局相关，包括心血管疾病及死亡风险的增加、超重/肥胖风险的增加及2型糖尿病风险的增加，但早餐摄入与心血管结局的因果关联尚需进一步研究。另外，少量研究显示，通常不吃早餐者开始摄入早餐可能导致能量摄入及体重的增加，而不吃早餐+体育锻炼可能降低能量摄入。（@szx）

补充EPA/DHA或可有效预防心血管疾病

Mayo Clinic Proceedings[IF:6.942]

① 纳入40项随机对照试验（共135267名受试者）进行荟萃分析，总结补充ω-3多不饱和脂肪酸（包括EPA及DHA）对心血管结局的影响及剂量效应；② 补充EPA/DHA剂量为400mg-550mg/天，平均为1221mg/天；③ 补充EPA/DHA与心肌梗死、致命性心肌梗死、冠心病事件、冠心病死亡的风险降低相关，但与总体心血管疾病事件风险无显著关联；④ 补充EPA/DHA的剂量与总体心血管疾病事件及心肌梗死的风险之间呈线性负相关。

Effect of Omega-3 Dosage on Cardiovascular Outcomes
09-17, doi: 10.1016/j.mayocp.2020.08.034

【主编评语】Mayo Clinic Proceedings上发表的一项荟萃分析结果，对40项随机对照研究（包含超过13万名受试者）的数据进行总结后发现，补充EPA/DHA与心肌梗死风险、心肌梗死死亡风险、冠心病风险、冠心病死亡风险的降低相关，且补充EPA/DHA对心血管疾病事件及心肌梗死的保护性作用随剂量增加而提高。（@szx）

感谢本期日报的创作者：mildbreeze，Johnson，陈苗，Lexi，营养师陈彬林，szx

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