今日Nature双发：聚焦菌群-免疫互作和肠神经 | 热心肠日报

今天是第1627期日报。

Nature：菌群对肠道生发中心的B细胞选择有何影响？

Nature[IF:42.778]

① 富含菌群的SPF小鼠中，肠道相关生发中心（gaGC）B细胞周转率较快，但高优势B细胞克隆选择较少见（仅5-10%的gaGC有高优势克隆），且其抗体与共生菌的结合性增强；② 而在无菌小鼠中，gaGC的B细胞选择被大大加速，超半数的gaGC中有高优势B细胞克隆，且不同个体间常见共有的优势克隆型，其抗体不识别食物、菌群等的常见抗原；③ 给无菌小鼠定植含12个菌株的菌群，不能消除这些共有克隆型，但能诱导由抗原驱动选择的识别共生菌的B细胞克隆。

Tunable dynamics of B cell selection in gut germinal centres
10-28, doi: 10.1038/s41586-020-2865-9

【主编评语】生发中心是B细胞产生对各种抗原具有高亲和力抗体的一种组织结构，通常在淋巴器官中短暂形成以应对感染或免疫接种。然而，在与肠道有关的淋巴器官中，生发中心是长期存在的。这些肠道相关生发中心（gaGC）能支持针对肠道感染和免疫的靶向性抗体反应，并在稳态下受到来自食物和菌群的持续和多样的抗原刺激。在稳态下，gaGC中是否会发生B细胞选择和抗体亲和力成熟，尚不十分清楚。Nature发表的一项最新研究对这一问题做出了肯定回答，并表明根据肠道菌群的存在与否和复杂性，B细胞选择的频率和优势克隆会存在很大差异。（@mildbreeze）

Nature：怀孕吃得多，可能是肠神经功能被重塑

Nature[IF:42.778]

① 成年果蝇肠道中的嗉囊（类似胃的器官）受来自脑部的、表达抑肌肽（Ms，使昆虫肌肉松弛的神经肽）的神经的支配；② 雌性果蝇交配后，类固醇（蜕皮素）和肠内分泌激素（鞣化激素）作用于脑中的Ms神经元，对其进行功能重塑，使这些神经元释放Ms到嗉囊肌肉；③ 这能增强嗉囊的动态扩张能力，提高其抽吸力，从而增加交配后雌果蝇的摄食量，提高繁殖力；④ 这种在繁殖期间特异性活化的肠神经功能，在促进母体增加食物摄入中发挥关键作用。

Enteric neurons increase maternal food intake during reproduction
10-28, doi: 10.1038/s41586-020-2866-8

【主编评语】雌性动物在怀孕期间会增加食物摄入量，Nature发表的一项新研究发现，在雌果蝇交配后，支配肠道的一类神经会发生功能重塑，通过调节嗉囊的扩张来增加果蝇的进食量，提高其繁殖力。在人体中是否也存在类似的受生殖信号（比如生殖激素，以及在孕期改变的肠内分泌激素）调控从而促进摄食的神经机制，值得探索。（@mildbreeze）

Cell子刊：上皮产生的ROS促进结肠炎中大肠杆菌生长

Cell Host and Microbe[IF:15.923]

① 编码细胞色素bd-II氧化酶的appBCX基因在非感染性结肠炎模型中赋予大肠杆菌适应性优势；② AppBCX呼吸需要上皮细胞NADPH氧化酶1（NOX1）产生的活性氧，上皮细胞缺乏NOX1活性的小鼠中appBCX基因介导的适应性优势消失；③ 体外实验中，补充外源性过氧化氢可通过过氧化氢酶依赖性的方式促进AppBCX介导的呼吸作用，增强大肠杆菌的生长；④ 在吡罗昔康诱导的Il10-/-结肠炎模型中，AppBCX可赋予大肠杆菌适应性优势。

Epithelial-Derived Reactive Oxygen Species Enable AppBCX-Mediated Aerobic Respiration of Escherichia coli during Intestinal Inflammation
10-13, doi: 10.1016/j.chom.2020.09.005

【主编评语】Cell Host and Microbe近期发表的文章，发现肠上皮细胞来源的活性氧在肠腔中降解，产生过氧化氢等分子，进而支持大肠杆菌的有氧呼吸和生长。揭示出肠道炎症中，上皮细胞的宿主反应和肠道菌群代谢之间的互作关系。（@爱的抉择）

成都中医药大学：靶向肠道菌群以实现精准医疗（综述）

Theranostics[IF:8.579]

① 肠道菌群可通过直接结合、酶促代谢、合成化合物调控或竞争药物转运蛋白、合成化合物竞争药物代谢酶等方式影响药物的疗效及毒性；② 肠道菌群组成及功能差异可影响个体对药物的应答；③ 基于肠道菌群的生物标志物（菌株/菌种、菌群代谢产物、酶、基因等）可应用于精准医疗，例如粪便硝基还原酶活性与小檗碱治疗高脂血症的生物利用度呈正相关；④ 除了传统的抗生素、益生菌/元、饮食、粪菌移植等菌群调节方式外，工程菌也可用于调控药物代谢。

Targeting gut microbiota for precision medicine: Focusing on the efficacy and toxicity of drugs
09-14, doi: 10.7150/thno.47289

【主编评语】肠道菌群可能影响药物的疗效与毒性，个体间菌群组成及功能的不同可能导致的药物应答的差异。成都中医药大学的彭成团队在Theranostics上发表的一篇综述文章，详细讨论了以下几个方面：肠道菌群影响药物疗效及毒性的机制、肠道菌群变化导致的药物应答差异、基于肠道菌群的生物标志物用于患者分层及治疗决策、个性化调控肠道菌群以改善药物应答的策略。（@szx）

Nature子刊：21世纪的人体微生物组（评论）

Nature Communications[IF:12.121]

① 人体微生物影响人类健康，与宿主细胞之间的互作控制着多种疾病；② 无菌动物模型可用来研究宿主遗传学与微生物组之间的关系，阐明微生物在发育和健康中的关键作用；③ 大量的内外因素影响了人体微生物组，而它们的代谢物也影响了宿主能量收获及代谢等生理过程；④ 不同方式获得的生命早期微生物及其代谢产物影响免疫功能和生理发育，这对健康具有终身影响；⑤ 未来将从广度和深度上来深刻认识人体微生物组的功能，以修复、干预和设计微生物组。

The human microbiome in the 21 st century
10-16, doi: 10.1038/s41467-020-18983-8

【主编评语】作者评论了人体微生物组的重要性与必要性，首先谈到从无菌小鼠中得到的见解与认识，其次谈到微生物代谢活动可能会影响人体生理状况并论述了人类微生物组的发展，最终展望了人体微生物组研究的未来和发展方向。（@刘永鑫-中科院-宏基因组）

菌群或是维持血压稳态的关键因子

Hypertension[IF:7.713]

① 与常规大鼠相比，无菌（GF）大鼠体内缺失菌群，导致血压相对较低，说明菌群在血压稳态中起着不可或缺的作用；② GF大鼠血压低同时伴随血管收缩力的显著降低，而定植菌群后，血压和血管收缩力均有恢复，且GF大鼠动脉中肌动蛋白聚合的减少，说明菌群可以通过血管依赖机制影响血压；③ 定植菌群后GF大鼠血管收缩力得到改善，且与促肌动蛋白解聚的丝切蛋白失活有关；④ 血管系统感知菌群的存在(或缺乏)，通过调控肌动蛋白聚合维持血管张力。

Microbiota Introduced to Germ-Free Rats Restores Vascular Contractility and Blood Pressure
10-19, doi: 10.1161/HYPERTENSIONAHA.120.15939

【主编评语】Hypertension近期发表的文章，通过向无菌小鼠定植菌群群的研究，发现血管系统可感知菌群群的存在(或缺乏)，通过调节肌动蛋白聚合维持血管张力。表明菌群群是维持血压稳态的必要因子。（@爱的抉择）

黄酮类化合物对肥胖的调节作用（综述）

Medicinal Research Reviews[IF:9.3]

① 生活方式和饮食习惯是决定肥胖发生和发展的主要因素，而脂质代谢异常与肥胖密切相关；② 黄酮类化合物可抑制小鼠摄食与体重增加，或与瘦素的分泌减少有关；③ 黄酮类化合物通过降低对脂肪和糖类的消化吸收、调节脂质代谢、增加能量消耗以及调节肠道菌群来改善肥胖；④ 芹菜素、金雀异黄素、山奈酚、杨梅素和柚皮素等黄酮类化合物在体内外有抗肥胖作用，有广阔的应用前景；⑤ 需进一步研究黄酮类化合物抗肥胖作用的有效剂量、副作用和具体机制。

Flavonoids as antiobesity agents: A review
10-20, doi: 10.1002/med.21740

【主编评语】肥胖是一个全球性的健康问题。超重和肥胖的主要危害在于导致严重的健康后果，是2型糖尿病、心血管疾病、高血压、中风和某些癌症的危险因素。随着生活方式的改变，减肥药物疗法作为辅助治疗越来越受欢迎。然而，现有的药物疗法由于严重的不良反应或效果较差而受到限制。多年来，天然产物一直是药物研发中先导化合物的重要来源。其中，水果和蔬菜中的黄酮类化合物具有重要的生物学效应和促进健康的作用。发表在Medicinal Research Reviews上的一篇综述文章，就黄酮类化合物对肥胖的调节作用及其预防或治疗肥胖的可能作用机制进行了综述，并强调了未来药理应用的新前景。（@EADGBE）

Nature子刊：宏量营养素平衡对多囊卵巢综合征小鼠症状的影响

Nature Communications[IF:12.121]

① 利用二氢睾酮诱导雌鼠的高雄激素化，以构建PCOS小鼠模型；② 低蛋白、中碳水化合物和脂肪饮食（14%蛋白，47%碳水化合物，39%脂肪）的最佳宏量营养素平衡可以改善PCOS的关键生殖性状（包括排卵功能、黄体数量及发情周期）；③ PCOS小鼠表现出显著的体重增加，子宫旁脂肪垫中的脂肪细胞区域增加，脂联素水平降低；④ 不同宏量营养素平衡的饮食干预无法改善PCOS小鼠的脂肪细胞功能异常，且对胆固醇、空腹血糖等代谢指标无显著影响。

Defining the impact of dietary macronutrient balance on PCOS traits
10-16, doi: 10.1038/s41467-020-19003-5

【主编评语】生活方式干预（主要是饮食干预）是治疗多囊卵巢综合征（PCOS）一线治疗方案，但最佳的饮食干预方案尚未明确。Nature Communications上发表的一项最新研究，通过建立PCOS小鼠模型以探究膳食宏量营养素对PCOS发展的影响，发现低蛋白、中碳水化合物及脂肪的饮食可缓解PCOS的关键症状，但饮食干预对PCOS小鼠的代谢症状无明显改善作用。（@szx）

苏州大学：多喝绿茶或可防辐射

Free Radical Biology and Medicine[IF:6.17]

① 腹腔注射表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）延长了经致死剂量辐射小鼠的存活时间，减少了肠粘膜损伤；② EGCG处理可显著增加Lgr5+肠干细胞及Ki67+细胞的数量，并减少辐射诱导的DNA损伤和细胞凋亡；③ 与在小鼠中的保护作用相似，EGCG可减少辐射诱导的人肠上皮HIEC细胞死亡和DNA损伤；④ EGCG通过降低活性氧（ROS）的水平并激活转录因子Nrf2途径发挥保护作用；⑤ 抑制Nrf2信号途径后，EGCG的保护作用显著减弱，进一步表明表明其辐射保护作用。

Green tea derivative (−)-epigallocatechin-3-gallate (EGCG) confers protection against ionizing radiation-induced intestinal epithelial cell death both in vitro and in vivo
10-15, doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2020.10.012

【主编评语】肠上皮细胞作为分裂最快的组织之一，尤其容易受到电离辐射的影响。放疗是盆腔腹部肿瘤性疾病的常规治疗方法，但对敏感的小肠有不良影响。胃肠系统也容易因意外暴露于红外线而受伤。随着放射治疗的广泛应用，迫切需要能够预防放射性肠损伤的放射防护药物。表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）是绿茶中的一种主要多酚类物质，具有很强的抗氧化活性，已被证明能有效改善许多与氧化应激相关的疾病。来自苏州大学医学部放射医学与防护学院的李明团队与苏州大学附属第二医院和苏州大学放射肿瘤治疗学研究所的田野教授团队发表在Free Radical Biology and Medicine上的一项研究表明，EGCG对小鼠和人肠道细胞具有较强的辐射保护作用。EGCG通过降低活性氧（ROS）水平并激活核因子红细胞2相关因子2（Nrf2）信号途径起到辐射防护的作用，表明EGCG用于临床治疗辐射诱导的肠道损伤的潜在应用。（@EADGBE）

感谢本期日报的创作者：mildbreeze，Unbroken，szx，Jack Chen，FU，楸楸，广西妇幼营养陈彬林

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