今日Science：结肠黏液如何捍卫肠-菌和谐 | 热心肠日报

今天是第1621期日报。

Science：重新认识结肠黏液层及其对菌群的调控

Science[IF:41.845]

① 小鼠结肠黏液含2种不同O-糖基化的黏蛋白2（Muc2），各由近端和远端结肠的杯状细胞分泌，并在结肠内先后包裹住含有菌群的粪团，形成封闭的菌群生态系统；② 源于近端结肠的黏液为菌群提供生态位，并形成分隔菌群与肠粘膜的主要屏障，远端结肠产生的黏液构成次要屏障，从而限制菌群与肠粘膜的接触，减少肠炎易感性；③ 菌群能诱导近端结肠分泌Muc2包裹自身，这些富含O-聚糖的黏液也反过来调节菌群的结构和功能，影响结肠粘膜基因表达。

Proximal colon–derived O-glycosylated mucus encapsulates and modulates the microbiota
10-23, doi: 10.1126/science.aay7367

【主编评语】肠上皮会分泌由黏蛋白组成的黏液，将肠道菌群与肠粘膜分隔开来。此前的模型认为，结肠中的黏液主要是由远端结肠产生并紧密黏附在肠上皮外，形成一道连续的屏障，为菌群提供生态位的同时也保护肠上皮。然而，Science最新发表的来自美国俄克拉荷马医学研究基金会Lijun Xia团队的研究，提出了一个不同的模型。该研究发现，结肠内的菌群和粪便物质会被近端和远端结肠分泌的黏液依次包裹住，形成一个个封闭的粪团。其中，近端结肠分泌的富含O-聚糖的黏液，不仅直接接触菌群为其提供生态位、调节菌群的结构和代谢功能，还是限制菌群与肠粘膜接触的主要屏障，在维护宿主-菌群的健康互作中起到关键作用。（@mildbreeze）

补充黏蛋白O-聚糖或有助于肠道菌群健康

ISME Journal[IF:9.18]

① 从猪胃黏蛋白中分离纯化出的O-聚糖（PMG），与母乳寡糖（HMO）有相似的结构，二者对小鼠肠道菌群的组成也有相似的影响；② 给小鼠通过饮食补充PMG，有助于抗生素治疗后的菌群恢复，抑制艰难梭菌感染，减少由高脂饮食引起的肥胖，并增加肠道内的Akk菌相对丰度；③ 很多肠道共生菌中富含利用黏蛋白聚糖的基因簇，而这些基因簇在致病菌中很罕见，提示黏蛋白聚糖是肠道内宿主与菌群共生关系的关键组成部分。

Mucin-derived O-glycans supplemented to diet mitigate diverse microbiota perturbations
10-21, doi: 10.1038/s41396-020-00798-6

【主编评语】肠道分泌的黏蛋白富含O-聚糖，是很多肠道细菌的养料。ISME Journal发表的一项新研究表明，从猪胃黏蛋白中分离纯化的O-聚糖，能够减轻多种因素对肠道菌群的不良扰动，或能成为一种新型益生元。（@mildbreeze）

Nature子刊：肠道菌群组成或可成为健康和疾病的标志物

Nature Communications[IF:12.121]

① 纳入~3400人，探究肠道菌群和148项宿主表型特征的相关性；② 菌群多样性与拟杆菌/厚壁菌比值之间存在非线性的强相关性，拟杆菌占比最高时菌群多样性最低；③ 75种生活方式（体育锻炼、饮食习惯等）和临床因素（如糖尿病、炎症、肝功能、胆固醇、BMI、体重、血压等）与菌群多样性相关；④ 不同的宿主因素与不同菌群簇的多样性相关；⑤ 根据宿主因素与菌群相关性的模式不同，将宿主因素分成健康和疾病相关组别；⑥ 药物影响肠道菌群的种类和功能通路的丰度。

Health and disease markers correlate with gut microbiome composition across thousands of people
10-15, doi: 10.1038/s41467-020-18871-1

【主编评语】人体肠道菌群的变化可以反映宿主的生活方式和行为，影响血液中疾病生物标志物的水平。了解肠道菌群和宿主表型之间的关系对于理解健康和疾病至关重要。Nature Communications近期发表的文章，通过对3400名的肠道菌群和宿主表型特征进行分析，揭示出宿主饮食、生活方式、临床血液生物标志物和肠道菌群之间的互作关系，为将来研究宿主-微生物互作提供参考。（@爱的抉择）

Cell子刊：肠道细菌如何影响肠道真菌的生态位

Current Biology[IF:9.601]

① 在无菌小鼠的肠道中，单独定殖白色念珠菌，或同时定殖单一肠道细菌物种；② 单独定殖时，白色念珠菌分布于结肠内粘液层附近或整个肠腔中；③ 与多形拟杆菌（多糖利用细菌）共同定殖时，多形拟杆菌促进结肠中的外粘液层形成，而白色念珠菌主要分布于外粘液层中，并与多形拟杆菌密切互作；④ 多形拟杆菌或葡聚糖酶加工后的粘蛋白可更好地促进白色念珠菌的生长。

Gut Bacteria Shape Intestinal Microhabitats Occupied by the Fungus Candida albicans
10-08, doi: 10.1016/j.cub.2020.09.027

【主编评语】肠道菌群可能通过依赖于彼此，以获取肠道中的资源与生态位。Current Biology上发表的一项最新研究，发现在小鼠肠道中，肠道真菌——白色念珠菌定殖的生态位受到肠道细菌的影响，可利用多糖的多形拟杆菌通过促进结肠外粘液层的形成，促进白色念珠菌在外粘液层中的定殖，且多形拟杆菌降解黏蛋白的产物可支持白色念珠菌的生长。（@szx）

益生菌能否预防极早产儿/极低出生体重儿NEC？（综述）

Cochrane Database of Systematic Reviews[IF:7.89]

① 纳入56项RCT研究（共10812名极早产儿或VLBW婴儿），最常使用的益生菌包括拟杆菌属、乳杆菌属、酵母菌属及链球菌属；② 对54项RCT（10604名婴儿）的荟萃分析结果显示，益生菌可降低NEC风险（RR=0.54）；③ 另外，荟萃分析结果表明，益生菌可降低婴儿的死亡率（51项RCT、10170名婴儿，RR=0.76）、晚发性侵袭性感染风险（47项RCT、9762名婴儿，RR=0.89），但对神经发育障碍无显著作用（5项RCT，1518名婴儿，RR=1.03）；④ 证据质量低到中等。

Probiotics to prevent necrotising enterocolitis in very preterm or very low birth weight infants
10-15, doi: 10.1002/14651858.CD005496.pub5

【主编评语】Cochrane Database of Systematic Reviews上发表的一项系统性综述与荟萃分析结果，对涉及超过1万名极早产儿或极低出生体重（VLBW）婴儿的56项RCT结果进行总结发现，补充益生菌可降低极早产儿及VLBW婴儿的坏死性小肠结肠炎（NEC）风险、死亡率及晚发性侵袭性感染风险，但整体证据质量低到中等，未来需大型的高质量研究，为极早产儿及VLBW婴儿补充益生菌的益处提供足够质量的证据。（@szx）

子宫内细菌如何引起后代的神经发育问题？（综述）

Trends in Neurosciences[IF:12.891]

① 啮齿类模型动物的胎盘和子宫在解剖学上与人类不同，因此应谨慎对待动物研究结果的人类适用性；② 胎盘和子宫内是否存在微生物存有争议，但有研究表明其内存在菌群；③ 微生物可能从肠道或口腔随血液转移到子宫，或直接从阴道上升到子宫；④ 母体妊娠压力或可通过改变口腔、肠道和阴道菌群促进细菌向子宫转移，引起子宫内炎症；⑤ 子宫内炎症或导致子代神经发育不良；⑥ 以宫内菌群和炎症反应为靶点，可能改善母体妊娠压力导致的子代神经发育不良。

Intrauterine Microbiota: Missing, or the Missing Link?
2019-04-30, doi: 10.1016/j.tins.2019.03.008

【主编评语】子宫内环境作为妊娠期间母亲和发育中的胎儿之间的物质交换接口，常用于胎儿发育机制的研究。研究表明，母体产前压力和子代神经发育障碍之间存在关联。宫内环境在调节这种效应中的作用仍有待阐明。发表在Trends in Neurosciences上的一篇综述文章，讨论了表明子宫内存在微生物群落的临床前和临床证据，概述了细菌转移到宫内环境的可能机制、子宫对微生物的免疫反应以及宫内炎症对子代神经发育的影响。（@EADGBE）

呼吸道真菌与COPD患者的恶化及死亡相关

European Respiratory Journal[IF:12.339]

① 纳入337名稳定期COPD患者、66名恶化期COPD患者及47名对照，对比分析呼吸道真菌群；② 患者的呼吸道真菌α-多样性显著高于对照，频繁恶化（每年3次以上）患者的呼吸道真菌互作更多；③ 可将患者分为2组：症状增加+酵母菌属富集、频繁恶化+高死亡率+曲霉属、青霉属、弯孢属富集+血清特异性IgE水平升高；④ 对34名恶化期COPD患者进行纵向分析，未发现呼吸道真菌群的显著变化；⑤ COPD急性恶化期间，较低的呼吸道真菌多样性与较高的2年死亡率相关。

A high-risk airway mycobiome is associated with frequent exacerbation and mortality in COPD
09-24, doi: 10.1183/13993003.02050-2020

【主编评语】呼吸道细菌与慢性阻塞性肺病（COPD）患者的疾病严重程度、恶化及死亡相关，但真菌与COPD的关联尚未明确。European Respiratory Journal上发表的一项队列研究结果，对比分析了COPD患者（337名稳定期、66名恶化期）及健康对照（47名）的呼吸道真菌群的多样性及组成，发现呼吸道真菌群中的特定菌属与COPD的频繁恶化及高死亡率相关。而纵向研究结果显示，COPD恶化期间，较低的呼吸道真菌多样性与较高的2年死亡率相关。（@szx）

国内团队：揭示菌群失调促进慢性阻塞性肺病的机制

Molecular Therapy - Nucleic Acids[IF:7.032]

① 慢性阻塞性肺病（COPD）模型小鼠中，miR-122、miR-30a和miR-99b表达显著降低，而血浆、外周血单核细胞和肺组织中IL-17a表达显著增加；② COPD小鼠的支气管灌洗液中乳酸菌和拟杆菌增加；③ 纳入76名病情程度不同的COPD患者，COPD加重期患者痰中乳酸菌和莫拉菌属水平升高，痰液和血清中miR-122、miR-30a增加，血清和外周血单核细胞中IL-17a表达增加；④ PASMCS细胞中，鼠李糖乳杆菌抑制miR-122、miR-30a的表达，而两者对IL17a表达有抑制作用。

Microbiota Imbalance Contributes To Chronic Obstructive Pulmonary Disease Deterioration By Enhancing Interleukin-17a Production Via MiR-122 and MiR-30a
09-23, doi: 10.1016/j.omtn.2020.09.017

【主编评语】安徽医科大学第一附属医院的Ran Wang、Guanghe Fei和苏州大学第一附属医院的Daxiong Zeng合作在Molecular Therapy - Nucleic Acids发表文章，发现慢性阻塞性肺疾病（COPD）模型小鼠和病人中，出现菌群失调，miR-122和miR-30a表达显著降低，同时IL-17a的表达显著增加。进一步研究显示，菌群失调相关的miR-122和miR-30a表达下调可能通过增加IL-17a的产生而导致COPD恶化。（@爱的抉择）

室内菌群与哮喘患者的临床表现相关

Journal of Allergy and Clinical Immunology[IF:10.228]

① 纳入55名严重哮喘患者，根据呼出一氧化氮水平及血液嗜酸性粒细胞计数分为T2高哮喘及T2低哮喘，通过静电除尘器（EDC）收集室内菌群样本；② 相比于T2低哮喘患者，T2高哮喘患者的住所的室内菌群中，细菌的α-多样性增加，而真菌的α-多样性降低；③ 室内真菌的α-多样性与患者的呼出一氧化氮水平相关；④ 室内真菌的β-多样性与患者的2型免疫反应高低相关；⑤ 在急性恶化的患者中，唾液样本与EDC样本中共有的真菌分类群的比例显著升高。

Type 2-high asthma is associated with a specific indoor mycobiome and microbiome
09-12, doi: 10.1016/j.jaci.2020.08.035

【主编评语】Journal of Allergy and Clinical Immunology上发表的一项队列研究结果，对55名哮喘患者（可分为高2型免疫反应性（T2高）哮喘与低2型免疫反应性（T2低）哮喘）的住所的室内菌群进行分析，发现患者的临床表现与室内细菌及真菌的多样性及组成相关。（@szx）

感谢本期日报的创作者：mildbreeze，爱的抉择，szx，湖人总冠军，楸楸，大月半

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