Gut发人参多糖突破：调菌群，或增抗癌免疫疗效 | 热心肠日报

今天是第1823期日报。

梁丽娴+魏泓+曹亚兵：人参多糖调菌群，或能强化抗PD-1免疫治疗

Gut[IF:19.819]

① 在肺癌荷瘤小鼠中，人参多糖能增强抗PD-1单抗的抗肿瘤效果，伴随活化CD8+ T细胞增多、调节性T细胞减少；② 联合治疗的抗肿瘤作用依赖于肠道菌群，其改变了菌群组成和代谢物，使戊酸增高、犬尿氨酸/色氨酸的比值降低；③ 在非小细胞肺癌患者中，抗PD-1治疗应答者的肠道菌群多样性更高，狄氏副拟杆菌和普通拟杆菌的丰度更高；④ 在移植了不应答者菌群的小鼠中，联合治疗可使狄氏副拟杆菌和普通拟杆菌增多，恢复小鼠对抗PD-1的敏感性。

Ginseng polysaccharides alter the gut microbiota and kynurenine/tryptophan ratio, potentiating the antitumour effect of antiprogrammed cell death 1/programmed cell death ligand 1 (anti-PD-1/PD-L1) immunotherapy
05-18, doi: 10.1136/gutjnl-2020-321031

【主编评语】抗PD-1/PD-L1的免疫疗法可治疗晚期肺癌，但只在部分患者中有效。如何提高患者对免疫治疗的应答，是一个亟待解决的问题。Gut最新发表了由澳门科技大学梁丽娴、中山大学第一附属医院魏泓和镜湖医院曹亚兵作为共同通讯作者的研究，通过小鼠模型实验和临床样本分析发现，人参多糖与抗PD-1的联合治疗，或能通过调控肠道菌群的组成和代谢物，来调节免疫，增强对免疫治疗的应答。（@mildbreeze）

Nature子刊：肠杆菌科富集＝更高的死亡风险？

Nature Communications[IF:12.121]

① 纳入7055名芬兰人，中位14.8年的随访期间，共729名受试者死亡；② 肠道菌群的α多样性与死亡风险无显著关联，而肠道菌群的β多样性（即总体的群落变化）与死亡风险显著相关；③ 一种特定的肠道菌群特征（表现为肠杆菌科物种的增加）与更高的全因死亡率、胃肠道疾病死亡率及呼吸道疾病死亡率相关，其与全因死亡率的关联比收缩压更为显著；④ 药物生物降解、碳水化合物代谢、脂质代谢及传染性疾病相关的菌群功能与全因死亡率相关。

Taxonomic signatures of cause-specific mortality risk in human gut microbiome
05-11, doi: 10.1038/s41467-021-22962-y

【主编评语】Nature Communications上发表的一项前瞻性队列研究结果，对超过7000名芬兰人进行15年随访，发现肠道菌群的组成及功能与死亡率相关，尤其是肠杆菌科的富集与更高的全因死亡率、胃肠道疾病死亡率及呼吸道疾病死亡率相关。（@szx）

Cell子刊：西式饮食如何伤肠？新机制被揭示

Cell Host and Microbe[IF:15.923]

① 队列分析表明，超重/肥胖与肠道潘氏细胞功能紊乱相关；② 在小鼠中，肥胖相关的潘氏细胞缺陷与遗传无关，而与高脂高糖的西式饮食（WD）有关，WD喂养4周即可引起小鼠潘氏细胞缺陷；③ 机制上，WD使得肠道中表达BaiCD操纵子的梭菌属细菌转化生成更多的次级胆汁酸脱氧胆酸（DCA），DCA通过同时活化肠上皮的法尼醇X受体和1型干扰素信号通路，造成潘氏细胞缺陷。

Western diet induces Paneth cell defects through microbiome alterations and farnesoid X receptor and type I interferon activation
05-18, doi: 10.1016/j.chom.2021.04.004

【主编评语】肠道潘氏细胞是肠道先天免疫的“守门人”，其功能缺陷可引起肠道炎症，增加发生感染和炎症性肠病（IBD）的风险。Cell Host and Microbe发表的一项最新研究，揭示了促肥胖的西式饮食引起潘氏细胞缺陷的机制，阐述了肠道菌群、胆汁酸、FXR和1型干扰素信号通路在其中的作用，为理解IBD等与潘氏细胞缺陷有关的肠道疾病机理，带来了新启示。（@mildbreeze）

肠道菌群与铁，脂肪肝新病理？

Microbiome[IF:11.607]

① 研究807名肥胖病患队列，分析其菌群宏基因组、血液+尿液代谢组及肝脏转录组；② 发现血清铁蛋白与肝脏脂肪积累、低肠道菌群丰度、组成和功能呈正相关；③ 特别是与铁蛋白相关菌群、肝脏铁代谢相关基因、非酒精性脂肪肝特性（脂肪酸+谷胱甘肽合成）相互关联；④ 人原代肝细胞实验验证加铁可诱导甘油三酯积累，并和棕榈酸协同诱导脂质和铁代谢基因表达；⑤ 粪菌移植“高铁蛋白”供体菌群，受体小鼠呈现铁代谢和脂肪酸积累相关基因改变。

Iron status influences non-alcoholic fatty liver disease in obesity through the gut microbiome
05-07, doi: 10.1186/s40168-021-01052-7

【主编评语】Microbiome最近发表的文章，采用多组学整合分析，队列研究结合体外实验及小鼠模型，揭示菌群-铁-肝脂肪轴在肥胖患者非酒精性脂肪肝疾病中的互作，或可提供相关治疗的潜在靶点。（@solo）

Nature Reviews: 非酒精性脂肪肝与2型糖尿病存在因果关联？！（综述）

Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology[IF:29.848]

① 荟萃分析表明不管是否肥胖或患其它代谢疾病，非酒精性脂肪肝（NAFLD）或可造成2型糖尿病（T2DM）患病风险加倍；② 肝纤维化晚期患者患T2DM的风险增加，NAFLD的改善与糖尿病风险降低相关；③ NAFLD加剧肝和外周胰岛素抵抗，易致动脉粥样硬化性血脂异常，引起促炎性细胞因子和肝因子的全身性释放，促进T2DM的发展；④ 抗高血糖药对NAFLD具一定疗效，多种用于NAFLD治疗的化合物，如胆汁酸和脂质代谢调节剂，正在进行II期和III期随机对照试验。

The complex link between NAFLD and type 2 diabetes mellitus — mechanisms and treatments
05-10, doi: 10.1038/s41575-021-00448-y

【主编评语】Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology近期发表的综述，提出非酒精性脂肪肝（NAFLD）与2型糖尿病（T2DM）协同共存，并互相促进其风险和临床副作用。二者之间的关系比人们已知的更加复杂。综述提出，理想的治疗NAFLD的新药，应该同时减轻肝脏症状，并可防治T2DM 及其他心血管病症。（@solo）

减肥新药物：靶向外周特异性Y1受体

Nature Communications[IF:12.121]

① 不可渗透脑的拮抗剂BIBO3304选择性拮抗外周Y1受体(Y1R)，引起能量消耗增强而脂肪质量减少，显著降低高脂喂养小鼠的体重增加；② BIBO3304在小鼠体内和人体脂肪细胞体外干预可能通过cAMP-CREB和MAPK-ERK信号通路引起UCP1升高，致使棕色脂肪组织(BAT)生热作用增强，白色脂肪组织也发生了广泛褐变；③ 选择性消融小鼠脂肪细胞的Y1R可防止小鼠的饮食性肥胖；④ 外周特定Y1R拮抗作用还可以通过抑制小鼠BAT中促进p-Akt活性改善葡萄糖稳态。

Peripheral-specific Y1 receptor antagonism increases thermogenesis and protects against diet-induced obesity
05-11, doi: 10.1038/s41467-021-22925-3

【主编评语】促进脂肪能量的消耗是减肥的重要措施之一。本文探究了可以靶向抑制Y1R活性的化合物BIBO3304对于膳食诱导小鼠脂肪代谢的作用。研究结果显示，BIBO3304可以通过刺激脂肪组织中UCP1的表达，从而促进脂肪“燃烧”产热，降低机体脂肪含量，达到减肥目的。并且，其靶向Y1R的机理经过了初步验证。（@兵兵）

刘星吟团队：新的鉴定和量化菌群关系变化的分析框架—PM2RA

Genomics, Proteomics and Bioinformatics[IF:7.051]

① PM2RA在识别来自不同队列和不同测序策略数据集中核心微生物方面具有很强的鲁棒性；② PM2RA具有很高的敏感性和特异性，并且能够识别多种疾病中的既往微生物和新微生物；③ PM2RA对涉及多种微生物的关系变化(RA)进行定量分析的能力使其适用于亚群落中RAs的鉴定；④ 与传统的鉴定RA网络的方法相比，PM2RA不需要对参与比较的两种状态分别构建共现网络；⑤ 基于PM2RA 的Hoteling T2统计量转换的随机森林模型显著优于基于微生物丰度的模型预测。

PM2RA: A Framework for Detecting and Quantifying Relationship Alterations in Microbial Community
02-11, doi: 10.1016/j.gpb.2020.07.005

【主编评语】2021年2月11日，南京医科大学刘星吟教授课题组在Genomics, Proteomics & Bioinformatics杂志上在线发表了文章，借鉴工业领域监测变量之间关系一致性的方法，提出了一个鉴定和量化菌群关系变化的分析框架（PM2RA），以检测和量化各种条件下菌群中的关系变化。PM2RA无需构建共现网络，可直接比较不同条件下菌群关联的变化。为了方便临床医生以及没有生信基础的科研人员使用该软件进行两种状态下菌群关系的变化分析，PM2RA提供在线分析工具及单机版软件http://www.pm2ra-xingyinliulab.cn/。（@刘永鑫-中科院-宏基因组）

宏基因组分析揭示母婴菌群特征

Gut Microbes[IF:7.74]

① 纳入376对母婴对，观察到母体肠道中菌种和菌株具有更高的多样性；② 至少有一对母子中有290个共享物种，且随着婴儿年龄的增长，共享物种的数量增加；③ 分娩方式和喂养方式会影响母婴共享物种和菌株种类；④ 与其他来源的菌群相比，母体来源菌群在婴儿体内表现出相似的菌株异质性，代谢功能更强，表明共享和非共享菌群在早期肠道微生物群落中具有相当的稳定性和适应度；⑤ 预测模型在婴儿中共享物种和菌株的发生率方面显示出中等的准确性。

Metagenomic analysis of mother-infant gut microbiome reveals global distinct and shared microbial signatures
05-07, doi: 10.1080/19490976.2021.1911571

【主编评语】研究表明，母体微生物群是婴儿体内先锋细菌的重要来源之一。然而，母婴肠道菌群在不同分类和代谢功能下的整体差异和相同特征，以及基于配对母亲肠道菌群预测婴幼儿肠道菌群的潜力尚不清楚。Gut Microbes最近发表的文章，纳入376对母婴，收集包括468份从怀孕、分娩到产后的母亲粪便样本，以及1024份从出生到1岁的婴儿粪便样本，进行宏基因组分析。目的是研究（1）母婴肠道微生物组成、菌株异质性和代谢功能差异；（2）母婴微生物共享生物标志物；（3）菌株水平上的母婴微生物垂直传播；（4）孕妇特征对婴儿肠道微生物群的影响；（5）临床混杂因素，尤其早期分娩方式和喂养方式对共享物种和毒株影响；（6）利用基于母体肠道菌群的不同机器学习算法，预测母婴共享物种和菌株在婴儿中的发生率。研究结果揭示了从物种、菌株到代谢功能水平的母婴微生物特征。这一发现或为未来的母婴肠道菌群研究奠定基础。（@nana）

脊髓损伤改变小鼠肠道细菌及病毒的组成及功能

mSystems[IF:6.633]

① T4胸椎或T10胸椎损伤分别完全或部分破坏小鼠的肠道交感神经紧张；② 脊髓损伤降低了小鼠肠道菌群中部分有益共生菌（约氏乳杆菌及CAG-1031）的相对丰度，增加了部分潜在致病菌（Weissella cibaria、乳酸乳球菌_A、多形拟杆菌）的相对丰度；③ 编码色氨酸、维生素B6及叶酸的生物合成基因（中枢神经系统功能的必需通路）在脊髓损伤后减少；④ 另外，脊髓损伤减少了部分有益共生菌的噬菌体，增加了部分潜在致病菌的噬菌体。

Spinal Cord Injury Changes the Structure and Functional Potential of Gut Bacterial and Viral Communities
05-11, doi: 10.1128/mSystems.01356-20

【主编评语】来自mSystems上发表的一项最新研究发现，脊髓损伤可能通过影响肠道交感神经，改变小鼠的肠道细菌及病毒的组成及功能。（@szx）

感谢本期日报的创作者：mildbreeze，szx，this little piggy，楸楸，临床营养陈彬林，刘永鑫-中科院-宏基因组，nana

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