5月,最值得看的30篇肠道健康文献!| 热心肠日报
今天是第1833期日报。
Cell:一图读懂菌群-肠-脑轴
Cell[IF:38.637]
① 肠道菌群从生命早期就影响大脑发育并持续至成年;② 菌群受环境因素如抗生素、母体影响改变,可造成神经发育、脑免疫及血脑屏障功能异常;③ 菌群与中枢神经系统通过免疫、内分泌和神经元多种途径进行不同程度的复杂互作;④ 菌群与局部免疫反应,释放细胞因子产生系统性影响,或直接调节小胶质细胞;⑤ 菌群及代谢物通过肠内分泌细胞调节神经肽分泌,或直接释放神经调节物质;⑥ 迷走神经和脊髓传出神经传递信号至肠道,直接或间接影响其稳态。
SnapShot: The microbiota-gut-brain axis
04-29, doi: 10.1016/j.cell.2021.03.022
【主编评语】菌群-肠-脑轴涉及跨器官系统、多种途径和不同时间尺度的复杂相互作用。Cell近期发表的图文概述,尝试总结和解读其机制,或有助于寻找治疗大脑和行为障碍的新靶点。(@solo)
Cell:一图读懂菌群对宿主生理的影响
Cell[IF:38.637]
① 菌群存在于人体所有暴露于环境的表面上,影响神经、内分泌、免疫、心血管、骨骼肌肉、消化道、泌尿生殖等多个系统的发育和功能;② 菌群可与宿主发生直接或间接的良性互作、有害互作或在特定条件下对宿主健康产生特定影响;③ 微生物可直接或间接的影响宿主的屏障功能、免疫调节、定植抗力和组织发育;④ 细菌分泌的肽聚糖、脂多糖和鞭毛素等外膜成分,短链脂肪酸、次级胆汁酸和色氨酸代谢物等代谢产物,以及遗传暗物质,可影响宿主过程。
SnapShot: Microbiota effects on host physiology
05-13, doi: 10.1016/j.cell.2021.04.026
【主编评语】微生物既可以损害宿主健康,也可以与宿主互惠共生。然而,好与坏之间的界限可能是模糊的。Cell近期发表的图文概述,总结了宿主与微生物的相互作用在不同人体部位所产生的影响和机制,描述了二者互作的复杂性。(@mildbreeze)
Nature Reviews:后生元的定义和范围(ISAPP共识声明)
Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology[IF:29.848]
① 后生元是对宿主健康有益的无生命微生物和/或其成分的制剂;② 后生元不是纯化的微生物代谢物和疫苗,但也不限于灭活益生菌;③ 后生元对目标宿主的有益效应及使用安全性必须得到确认;④ 后生元的作用机制包括调节常驻菌群、增强上皮屏障功能、调节局部和全身免疫、调节系统代谢和通过神经系统发出系统信号;⑤ 后生元的靶点不限于肠道,必须在宿主表面给药,如口腔、肠道、皮肤、泌尿生殖道或鼻咽,注射不属于后生元的范围。
The International Scientific Association of Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of postbiotics
05-04, doi: 10.1038/s41575-021-00440-6
【主编评语】后生元(postbiotics)这一术语在科学文献和商业产品中越来越多地出现,但目前仍缺乏明确统一的定义。2019年,国际益生菌和益生元科学协会(ISAPP)召集了专家小组,对后生元的定义和范围进行了审议,并以共识声明的形式于近期在Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology上发表,为相关领域的科研、临床、产业和监管从业人员以及消费者,提供了一个“官方”的后生元概念,推荐专业人士仔细阅读。(@mildbreeze)
Nature Reviews:上皮屏障损伤与过敏、自身免疫和其他慢性病之间的关系(综述)
Nature Reviews Immunology[IF:40.358]
① 工业化、城市化和西式生活方式导致人类生活环境改变,许多过敏原、病原体、环境毒素等破坏上皮屏障;② 上皮细胞参与炎症反应,过敏和自身免疫性疾病(哮喘、鼻窦炎、腹泻等)中存在上皮屏障的损伤;③ 肠道上皮的渗漏引起免疫反应,与系统性自身免疫和代谢疾病如糖尿病、肥胖、系统性红斑狼疮等明显相关;④ “肠漏”会引起肠道菌群紊乱,肠道菌群的变化引起的远端炎症反应则被认为是阿尔兹海默症、帕金森病等慢性疾病成因。
Does the epithelial barrier hypothesis explain the increase in allergy, autoimmunity and other chronic conditions?
04-12, doi: 10.1038/s41577-021-00538-7
【主编评语】过敏性疾病、自身免疫性疾病目前影响到全世界超过10亿人,不仅在工业化国家十分常见,发展中国家的流行率也持续上升。Nature Reviews Immunology发表综述文章,提出“上皮屏障假说”,指出工业化、城市化和现代生活相关的上皮屏障损伤因子的增加或许是过敏性、自身免疫性和其他慢性疾病增加的基础。与此同时,探讨通过受损屏障的致病菌微生物群所致免疫反应如何参与这些疾病的发展,值得阅读参考。(@迟卉)
Nature Reviews:炎症如何影响结直肠癌的发生发展(综述)
Nature Reviews Immunology[IF:40.358]
① 慢性炎症通过产生活性氧以诱导DNA损伤或表观遗传变化,从而导致炎症相关的肿瘤发生;② 肿瘤进展引发的炎症应答导致低氧诱导细胞死亡及肠道屏障破坏,以起到肿瘤促进作用;③ 肿瘤治疗诱导的炎症通过坏死细胞释放的DAMP促进肿瘤进展;④ 肠道细菌及其代谢产物通过诱导突变、增强肿瘤促进性炎症应答、招募免疫抑制细胞等方式促进结直肠肿瘤发生;⑤ 肠道真菌也可通过诱导肿瘤促进性炎症微环境或产生真菌毒素诱导突变,从而促进结直肠肿瘤发生。
The inflammatory pathogenesis of colorectal cancer
04-28, doi: 10.1038/s41577-021-00534-x
【主编评语】炎性微环境在结直肠肿瘤发生中发挥了重要作用,结直肠癌的发生、进展及预后均受到肿瘤微环境中的免疫细胞及基质细胞的显著影响。Nature Reviews Immunology上发表的一篇综述文章,详细介绍了炎症参与调控结直肠癌的发生发展的三种方式:炎症相关肿瘤发生、肿瘤诱发的炎症、治疗诱发的炎症,并讨论了饮食、肠道细菌及肠道真菌在炎症相关结直肠癌中的作用机制。(@szx)
Nature Reviews:肠道菌群如何影响疫苗效果(综述)
Nature Reviews Immunology[IF:40.358]
① 相比于高收入国家,低收入国家人群的肠道菌群多样性升高,普氏菌属及纤维降解酶增加,而疫苗应答降低;② 婴儿及老年人与年轻成年人的肠道菌群差异与免疫状态及疫苗免疫原性的差异相关;③ 菌群的鞭毛蛋白及肽聚糖等分子可激活模式识别受体,以作为天然佐剂;④ 菌群可调节树突细胞产生的I型干扰素,以增强其抗原呈递;⑤ 菌群代谢产生的短链脂肪酸等可增强B细胞代谢、浆细胞分化及抗体类别转换;⑥ 菌群表位与疫苗表位可诱导B、T细胞的交叉反应。
Modulation of immune responses to vaccination by the microbiota: implications and potential mechanisms
05-17, doi: 10.1038/s41577-021-00554-7
【主编评语】临床研究与动物实验表明,肠道菌群的组成与功能是调节疫苗免疫应答的关键因素。Nature Reviews Immunology上发表的一篇综述文章,详细讨论了肠道菌群调节疫苗应答的潜在机制。(@szx)
Nature:一文读懂动脉粥样硬化(综述)
Nature[IF:42.778]
① AS已成为全球主要疾病负担,影响越来越多的年轻人、妇女和不同族裔;② 随着LDL-C、血压和吸烟的控制,AS的危险因素更多转向肥胖和糖尿病等;③ 在血脂因素中,HDL的保护作用受到挑战,目前焦点集中在LDL和富含甘油三酯的脂蛋白;④ 非传统的驱动因素(如睡眠不好、缺乏运动、环境压力)和骨髓的作用也受到关注;⑤ 斑块表面糜烂是动脉血栓形成的重要原因;⑥ 炎症将血脂异常和其他危险因素与AS联系起来;⑦ 改善生活方式和医疗干预可调节AS。
The changing landscape of atherosclerosis
04-21, doi: 10.1038/s41586-021-03392-8
【主编评语】随着研究的深入,人们对动脉粥样硬化(AS)的认知也在发生改变。Nature近期发表的长综述对AS相关概念和认识的变迁进行了系统性的回顾,对于研究AS病生理机制以及预防和干预方法,具有指导意义。(@mildbreeze)
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)
Nature揭秘:距今千年的古人肠道里有啥微生物?
Nature[IF:42.778]
① 对保存完好的8个古粪便样本(距今1-2千年)和789个现代人(包括工业化和非工业化人群)粪便样本进行分析;② 古人的肠道菌群组成与非工业化人群更像;③ 基于古粪便构建了181个可信度较高的肠道微生物基因组,并进一步形成158个菌种基因组(SGB),其中39%的SGB是全新的;④ 利用组装形成的基因组,对史密斯甲烷菌进行tip dating分析,揭示了可能的进化历史;⑤ 古人肠道菌群的抗性基因和黏蛋白降解基因丰度较低,但富集可移动遗传元件。
Reconstruction of ancient microbial genomes from the human gut
05-12, doi: 10.1038/s41586-021-03532-0
【主编评语】现代工业化造成的生活方式改变,对肠道微生物组造成了严重影响。之前的研究表明,工业化的生活方式可能会造成肠道微生物组多样性下降,并与肥胖、自身免疫性疾病等慢性疾病相关。而该文章通过对古粪便样本进行分析,揭示了古人的肠道微生物组组成和功能特征,为人类微生物组的进化历史提供了一定的提示。(@元气少女617(ꈍᴗꈍ))
Nature:胸腺中的菌群特异性T细胞的产生及作用
Nature[IF:42.778]
① 断奶(而非成年)时期在小鼠体内定殖分节丝状菌或大肠杆菌后,胸腺中的菌群特异性CD4+ T细胞扩增,且在胸腺中可检测到菌群DNA;② 机制上,CX3CR1+ 树突细胞可摄取肠道中的共生菌群抗原,并迁移至胸腺中将抗原呈递给CD4+ T细胞,从而介导胸腺中的菌群特异性T细胞的扩增;③ 胸腺中的菌群特异性T细胞可迁移至外周发挥功能,既可能增加菌群特异性Th17细胞的肠道浸润以恶化肠道炎症,又可能在沙门氏菌感染中起到保护性作用。
Thymic development of gut-microbiota-specific T cells
05-12, doi: 10.1038/s41586-021-03531-1
【主编评语】在生命早期,肠道菌群对宿主免疫系统的发育有着重要影响。来自Nature上发表的一项最新研究,揭示了胸腺中的肠道菌群特异性T细胞的产生机制:在小鼠幼年时期,树突细胞可摄取肠道中的共生菌群抗原并迁移至胸腺,随后将抗原呈递给CD4+ T细胞以诱导菌群特异性T细胞的产生,而这群T细胞可迁移至外周对抗致病菌感染,也可能发挥致病性作用。(@szx)
Nature:氨基酸摄入不足时,菌群-肠-脑轴如何“精准”调节食欲?
Nature[IF:42.778]
① 氨基酸摄入不足时,果蝇肠细胞中的神经肽CNMamide(CNMa)表达升高,通过作用于神经元上的CNMa受体,产生对必需氨基酸(EAA)的代偿性食欲;② 这种食欲调控作用受共生菌群调节:定植产EAA的菌群可降低果蝇对EAA的食欲,而定植不产亮氨酸或其他EAA的突变菌群,会增加果蝇的CNMa表达和对EAA的食欲;③ 因此,肠细胞能感知饮食和菌群来源的EAA水平,通过上调CNMa的表达水平将EAA缺失的信息传递至大脑,进而调控果蝇对EAA的代偿性食欲。
Response of the microbiome–gut–brain axis in Drosophila to amino acid deficit
05-05, doi: 10.1038/s41586-021-03522-2
【主编评语】蛋白质是重要的宏量营养素,摄入不足时可导致营养不良等多种疾病。此前研究表明,在缺乏膳食蛋白质摄入时,动物会增加对富含蛋白质或必需氨基酸(EAA)的食物的食欲,但该现象背后的调控机制尚不清晰。Nature发表的一项最新研究以果蝇为模型,发现缺乏膳食氨基酸会触发肠细胞中神经肽CNMamide的表达,通过肠-脑轴增加果蝇对EAA的食欲,且这一过程受到肠道菌群的调节。(@mildbreeze)
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)
BMJ:直系亲属中有结直肠息肉的人,肠癌风险增高多少?
British Medical Journal[IF:30.223]
① 纳入68060名结直肠癌患者及333753名匹配对照;② 校正结直肠癌家族史及其它混杂因素后,直系亲属有结直肠息肉与更高的结直肠癌风险相关;③ ≥2名直系亲属有结直肠息肉及更早的结直肠息肉确诊年龄(<50岁)均增强了结直肠息肉家族史与结直肠癌风险的关联;④ ≥2名直系亲属有结直肠息肉但无结直肠癌、1名直系亲属有结直肠息肉但无结直肠癌、≥2名直系亲属有结直肠息肉+结直肠癌,分别与结直肠癌风险增加79%、70%及4倍相关。
Risk of colorectal cancer in first degree relatives of patients with colorectal polyps: nationwide case-control study in Sweden
05-04, doi: 10.1136/bmj.n877
【主编评语】British Medical Journal上发表的一项病例-对照研究,对来自瑞典的近7万名结直肠癌患者及超过33万名匹配对照的数据进行分析后发现,在校正结直肠癌家族史后,直系亲属中有至少一名结直肠息肉患者与更高的结直肠癌(尤其是早发性结直肠癌)风险相关。(@szx)
曹崟等:女生每天2杯含糖饮料,早发性大肠癌风险翻倍
Gut[IF:19.819]
① 纳入95464名女性进行长达24年的随访,记录了109例早发性结直肠癌(EO-CRC);② 与成年期含糖饮料(SSB)摄入量<1份(约240ml)/ 周相比,SSB摄入量≥2份/天的女性罹患EO-CRC的风险增加118%,SSB日摄入量每增加1份,EO-CRC风险增加16%;③ 青春期(13~18岁)的SSB日摄入量每增加1份,EO-CRC的风险增加32% ;④ 用人造甜味饮料、咖啡、低脂或全脂牛奶代替成年期每日1份的SSB,可将EO-CRC的风险降低17%~36%。
Sugar-sweetened beverage intake in adulthood and adolescence and risk of early-onset colorectal cancer among women
05-06, doi: 10.1136/gutjnl-2020-323450
【主编评语】结直肠癌(CRC)在年轻人群的发病率呈上升趋势,但背后的原因还不明晰。圣路易斯华盛顿大学曹崟与团队近期在Gut发表研究,收集了美国NHSII队列中9.5万余名女性的长期随访数据,在矫正已知的潜在CRC风险因素后发现,成年和青春期摄入较多的含糖饮料与早发性CRC的风险增加相关。减少青少年和年轻人的含糖饮料摄入,或有助于减少年轻人群的CRC发生。(@mildbreeze)
Cell子刊:膳食脂肪代谢中的宿主-菌群互作(观点)
Cell Metabolism[IF:21.567]
① 饱和脂肪酸及反式脂肪酸与全身炎症、心血管疾病和肥胖等代谢疾病有关,单/多不饱和脂肪酸有益于健康;② 不同膳食脂肪的乳化和吸收速度存在差异,饱和脂肪的消化与胆汁酸代谢有关;③ 肠道菌群可代谢脂肪酸和初级胆汁酸,通过去结合、去羟基化及FGF19介导的途径调节胆汁酸代谢;④ 膳食脂肪类型和水平的变化可调节宿主的脂肪消化代谢过程,并改变菌群;⑤ 肠道菌群结构和功能的变化可能反过来影响与能量摄取或炎症相关的宿主表型。
Host-microbial interactions in the metabolism of different dietary fats
05-04, doi: 10.1016/j.cmet.2021.04.011
【主编评语】Cell Metabolism上发表的一篇Perspective,讨论了不同类型的膳食脂肪如何影响宿主的代谢应答(包括回肠消化率、胆汁酸产生等),以及相关的代谢应答如何影响肠道菌群以调节宿主的能量代谢及炎症反应。(@szx)
国内团队:儿童肠道菌群如何促进骨骼健康?
Advanced Science[IF:15.84]
① 在卵巢切除(OVX)诱导的骨质疏松小鼠中,移植儿童肠道菌群(CGM)可以抑制其骨量和骨强度下降,而移植老年人肠道菌群则无保护作用;② 16SrRNA基因测序显示,CGM逆转了OVX诱导的Akk菌的减少,直接补充Akk就足以纠正OVX引起的骨代谢失衡,防止骨质疏松症;③ 机制上,CGM和Akk的骨保护作用是通过分泌胞外囊泡进入并积累到骨组织中,增强成骨作用并抑制破骨细胞形成来减弱OVX诱导的骨质疏松。
Extracellular Vesicles from Child Gut Microbiota Enter into Bone to Preserve Bone Mass and Strength
02-21, doi: 10.1002/advs.202004831
【主编评语】肠道菌群参与调节骨稳态,但相关机制尚不明晰。中南大学湘雅医院谢辉团队近期在Advanced Science发表研究,揭示了儿童肠道菌群促进骨骼健康的一种新机制。(@mildbreeze)
Cell子刊:下丘脑胆汁酸-TGR5信号可防止肥胖
Cell Metabolism[IF:21.567]
① 食源性肥胖小鼠的下丘脑胆汁酸含量降低,对这些动物中枢给予胆汁酸或特定的TGR5激动剂可通过激活交感神经系统来减重和减脂,从而促进负能量平衡;② 相反,下丘脑内侧基底部TGR5表达的基因下调有利于肥胖的发展,并通过钝化交感神经活动而恶化已建立的肥胖;③ 膳食胆汁酸补充发挥的抗肥胖作用依赖于下丘脑TGR5信号传导;④ 因此,下丘脑TGR5信号传导是一种可以对抗食源性肥胖的自上而下的相关途径,但驱动此作用的具体神经元群还有待确定。
Hypothalamic bile acid-TGR5 signaling protects from obesity
04-21, doi: 10.1016/j.cmet.2021.04.009
【主编评语】胆汁酸(BAs)通过激活外周组织中的TGR5来改善代谢和发挥减肥作用。TGR5也存在于大脑下丘脑,但下丘脑BA信号是否与体重控制和肥胖病理生理有关尚不清楚。Cell Metabolism近期发表的文章,发现中枢TGR5信号的激活能够对抗食源性肥胖,遗传敲低下丘脑TGR5则促进食源性肥胖。这种调节包括通过交感神经系统调节食物摄入和能量消耗,揭示出肥胖患者体重调节所涉及的胆汁酸依赖性下丘脑机制。(@爱的抉择)
膳食干预治疗神经系统疾病(综述)
Pharmacology and Therapeutics[IF:10.557]
① 一系列膳食补充剂(如植物提取物、维生素、氨基酸、矿物质、膳食纤维、益生元和脂肪酸)和饮食限制(饮食模式调整、氨基酸限制和禁食)对多种神经系统疾病有明显影响;② 代谢调控、线粒体功能障碍、表观遗传修饰、神经炎症和肠脑轴等系统和机制,可能参与营养物质对神经系统疾病和治疗效果的影响;③ 饮食调控可能通过影响代谢-表观遗传-免疫循环来改善大脑健康,此循环网络或可成为饮食干预改善神经系统疾病的靶点。
Dietary nutrition for neurological disease therapy: Current status and future directions
04-23, doi: 10.1016/j.pharmthera.2021.107861
【主编评语】已有的大量证据表明,饮食营养有助于预防和补救各种病理条件下的神经症状。Pharmacology and Therapeutics近期发表综述,系统性介绍了膳食成分、饮食限制等对于阿尔茨海默病、帕金森病、中风、癫痫、创伤性脑损伤、肌萎缩侧索硬化症、亨廷顿病舞蹈症、多发性硬化症等神经系统疾病的影响,指出饮食调控影响代谢-遗传-免疫网络的机制,有望成为治疗、缓解神经系统异常的新方法。(@周旸)
Nature子刊:代谢疾病中的肠道免疫-菌群轴(综述)
Nature Communications[IF:12.121]
① 肥胖改变肠道免疫,由耐受主导变为炎性反应为主导;② 免疫导致代谢失调:促炎/抗炎因子改变,肠道屏障受损引发细菌产物渗透增加,淋巴细胞限制激素活性,破坏糖稳态;③ 肥胖造成菌群及其代谢失调,与免疫的互作改变,如抑制短链脂肪酸-G蛋白偶联受体-Treg-IL-10的正反馈;④ 工作模型:早期环境因素引发菌群失调,诱导易肥胖表型,饮食习惯不良进一步破坏微生物与免疫间平衡,造成轻度炎症,肠道通透性下降,影响代谢组织机能和免疫力。
Emerging concepts in intestinal immune control of obesity-related metabolic disease
05-10, doi: 10.1038/s41467-021-22727-7
【主编评语】Nature Communications发表的综述讨论肠道免疫代谢与微生物领域的进展,与肥胖等代谢疾病的互作以及三者的因果关联。同时文章提出了一个肠道免疫-菌群-代谢疾病发展的工作模型。(@solo)
Science:重新思考膳食碳水化合物、胰岛素与肥胖(观点)
Science[IF:41.845]
① “碳水化合物-胰岛素”模型(CIM)认为,膳食碳水化合物会刺激餐后胰岛素分泌,促进脂肪储存,使非脂肪组织处于“饥饿”状态,从而引起过度进食和代谢率降低,导致肥胖;② 但近期研究并不支持CIM,即通过改变膳食碳水和脂肪比例来调节餐后胰岛素对脂肪组织的作用,并不是调控能量摄入和消耗的最关键因素;③ 作者提出“能量平衡”模型,认为响应能量收支平衡的基础胰岛素水平,可能通过对多器官的多效影响,在体重调控中发挥关键作用。
Carbohydrates, insulin, and obesity
05-07, doi: 10.1126/science.aav0448
【主编评语】尽管人们对肥胖进行了大量研究,但对于造成肥胖的原因,目前仍有很多争议和未知。“碳水化合物-胰岛素”模型是比较流行的一个假说,但最近的一些研究结果却与该假说并不吻合。中科院深圳先进院John Speakman与合作者,在Science上发表的一篇最新观点文章中,对此展开分析和讨论,并提出了新的假说模型,认为胰岛素在体重调节中有着独立于膳食碳水化合物的关键作用。(@mildbreeze)
Cell子刊:特定食用色素或可引发肠炎
Cell Metabolism[IF:21.567]
① 偶氮染料诱惑红和日落黄是常见食用色素,二者能在IL-23表达升高的小鼠(而非IL-23水平正常的小鼠)中引发IBD样的结肠炎;② 而在IL-23升高前给予小鼠诱惑红,则会诱导调节性T细胞,从而不引发结肠炎;③ 机制上,IL-23升高会促进生成致病的产IFN-γ的CD4+ T细胞,介导了诱惑红促肠炎的作用;④ 诱惑红和日落黄促肠炎还依赖于肠道菌群,卵形拟杆菌和粪肠球菌等共生菌可将两种色素代谢为1-氨基-2-萘酚-6-磺酸钠盐,该代谢物可引起小鼠结肠炎复发。
Food colorants metabolized by commensal bacteria promote colitis in mice with dysregulated expression of interleukin-23
05-13, doi: 10.1016/j.cmet.2021.04.015
【主编评语】炎症性肠病(IBD)受遗传和环境因素(如饮食)的影响。IL-23这种细胞因子在IBD病生理中有重要作用,其表达在IBD患者中升高,并在动物模型中被证实参与促进结肠炎发展。但目前尚无证据表明IL-23升高可直接引发结肠炎,这提示对于IL-23失调相关的IBD而言,还存在着其他的关键诱因。Cell Metabolism发表的一项最新研究表明,常见食用色素诱惑红和日落黄或许是IL-23失调个体发生结肠炎的新的风险因素,并揭示了背后的免疫和菌群介导机制。(@mildbreeze)
Cell子刊:交感神经调节结肠局部炎症
Immunity[IF:22.553]
① 用光遗传技术激活结肠内局部的交感神经纤维,发现局部交感神经的激活减轻了DSS诱导的结肠炎症;② 局部交感神经激活减少了免疫细胞的丰度,这种作用是由内皮细胞介导的;③ 光遗传作用激活交感神经后,内皮细胞减少了黏膜地址素细胞黏附分子-1(MAdCAM-1)的表达,而MAdCAM-1是免疫外渗所必需的;④ 内皮细胞MAdCAM-1通过beta-肾上腺素能受体,由去甲肾上腺素调节;⑤ MAdCAM-1的抗体阻断可消除光遗传效应对结肠内免疫细胞外渗的影响;
Optogenetic activation of local colonic sympathetic innervations attenuates colitis by limiting immune cell extravasation
04-30, doi: 10.1016/j.immuni.2021.04.007
【主编评语】交感神经系统(SNS)由调节血液肾上腺素和去甲肾上腺素的内分泌分支,及分布于免疫器官并可起到调节支配作用的局部分支所构成。为了进一步揭示SNS局部分支对结肠炎的影响,一项发表于Immunity上的研究表明,通过光遗传技术激活结肠内局部的交感神经纤维,可缓解肠道炎症表型,减少免疫细胞的外渗,且该抑制作用由肠内皮细胞MAdCAM-1介导。该研究进一步揭示了交感纤维控制内皮屏障调节局部炎症的新机制。(@Vera)
吃得太咸如何影响免疫细胞的功能
Circulation[IF:23.603]
① 在小鼠和人巨噬细胞中,胞外钠被摄取到胞内以抑制线粒体呼吸;② 高盐可降低线粒体膜电位、电子传递链复合物II的活性、耗氧量及ATP产生,与巨噬细胞的极化状态无关;③ 高盐处理可增强M1巨噬细胞的杀菌功能,而减少M2型巨噬细胞诱导的CD4+ T细胞迁移;④ 正常盐浓度下,破坏电子传递链可复制高盐诱导的人及小鼠单核吞噬细胞的转录变化及杀菌功能增强;⑤ 14天/单餐高盐摄入后,健康人的血浆钠分别升高2mM和2.3mM,单核细胞的线粒体耗氧量降低。
Salt Transiently Inhibits Mitochondrial Energetics in Mononuclear Phagocytes
04-28, doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.120.052788
【主编评语】高盐摄入是死亡及发病的主要风险因素之一。餐后的血清钠水平短暂升高,并可在炎症部位积累,以影响先天性及适应性免疫细胞的分化及功能。来自Circulation上发表的一项最新研究,发现高盐可抑制小鼠及人单核细胞的线粒体呼吸,从而增强M1巨噬细胞的杀菌功能,同时抑制M2巨噬细胞的免疫抑制作用。在2项健康人参与的试验中,14天或单餐的高盐摄入可显著增加血浆中的钠水平,并降低单核细胞的线粒体耗氧量。(@szx)
Nature子刊:出生前的胎粪中没有菌群
Nature Microbiology[IF:15.54]
① 为最小化出生过程中的母亲菌群污染,在未经自然分娩和抗生素处理的选择性臀位剖腹产中,通过直肠拭子收集胎儿胎粪样本(20例),并与整个流程中的阴性对照样本、出生后的新生儿首次胎粪和婴儿粪便进行对比;② 16S rRNA基因测序分析显示,胎儿胎粪中的微生物信号与阴性对照相比无差异;③ 从13例胎儿胎粪中获得可培养细菌,主要是表皮葡萄球菌,可能源于皮肤细菌污染,仅在2例胎儿胎粪样本中检测到该菌属的测序信号。
Fetal meconium does not have a detectable microbiota before birth
05-10, doi: 10.1038/s41564-021-00904-0
【主编评语】菌群究竟是何时在人肠道中定植的?这一问题的答案目前仍有争议。尽管许多研究都报告了新生儿胎粪中存在细菌DNA,但这些样本通常是在出生后数小时至数天内收集的,不能排除这些菌群是在出生过程中和之后获得的。Nature Microbiology近期发表的一项研究,通过严格的实验设计来最小化出生和实验过程中的细菌污染,对胎儿胎粪进行了菌群检测,表明肠道菌群在健康足月胎儿中的定植不是发生在出生之前。(@mildbreeze)
Nature Reviews:粪菌移植中的受体因素(观点)
Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology[IF:29.848]
① 选择健康、菌群多样性高的供体和恰当的方案流程是粪菌移植(FMT)成功的关键,但受体因素也很重要;② 受体的遗传因素(如免疫相关基因变异)、免疫因素(肠道炎症、分泌型IgA)、原有肠道菌群的构成和功能、生活方式、临床状态和用药情况等可决定供体菌群的植入效果;③ 优化供体/受体的匹配度(遗传、免疫和菌群),在移植前进行肠道准备,用免疫抑制剂减轻肠道炎症对供体菌群的免疫压力,以及健康的饮食干预,可能有助于改善FMT效果。
Recipient factors in faecal microbiota transplantation: one stool does not fit all
04-27, doi: 10.1038/s41575-021-00441-5
【主编评语】粪菌移植(FMT)可治愈约90%复发艰难梭菌感染,但对其他与肠道菌群改变相关的疾病,FMT的疗效存在着比较大的变数。如何提高FMT的成功率、增加供体菌群的植入绿,是目前临床上需要解决的问题。Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology近期发表的长篇观点文章,重点探讨了影响FMT成功率的潜在受体因素,为未来该领域的研究方向提出了若干建议。推荐专业人士仔细参阅。(@mildbreeze)
首个粪菌移植治疗儿童溃疡性结肠炎的随机对照试验
Gastroenterology[IF:17.373]
① 纳入48例4-17岁儿童溃疡性结肠炎(UC)患者,其中23例被排除,25例随机分为粪菌移植(FMT)组(n=13)和安慰剂组(n=12)进行为期36周试验;② 治疗六周后,92%的FMT组和50%的安慰剂组到达临床复合终点(儿童UC活动指数、c反应蛋白或粪钙保护蛋白改善);③ FMT组的菌群多样性呈上升趋势;④ 给药方式(直肠灌肠给药)和严格的纳入标准是导致患者招募困难的原因;⑤ 未来的试验中应重点关注患者招募、FMT给药、黏膜愈合检测、安全性等问题。
Results of the first pilot randomized controlled trial of fecal microbiota transplant in pediatric ulcerative colitis: lessons, limitations, and future prospects
05-04, doi: 10.1053/j.gastro.2021.04.067
【主编评语】Gastroenterology近期发表的文章,报道了首个儿童粪菌移植(FMT)治疗溃疡性结肠炎(UC)的随机对照试验,结果提示FMT可能对于儿童UC的治疗具有一定的作用,但需要更多的研究进行验证。同时提出未来的试验中应重点关注患者招募、FMT给药、黏膜愈合检测、安全性等问题。(@爱的抉择)
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)
国内团队:睡眠不足促炎伤脑,肠道菌群有关键作用
Molecular Psychiatry[IF:12.384]
① 对健康志愿者进行睡眠剥夺(SD),发现SD可损害认知功能、增强炎症反应,伴随肠道菌群的组成和代谢物改变和肠屏障损伤;② 而在无菌小鼠中,肠道菌群的缺乏可抑制SD引起的炎症反应和认知损伤;③ 对无菌小鼠进行菌群移植实验表明,与移植志愿者SD前的肠道菌群相比,移植SD后的菌群可使受体小鼠的TLR4/NF-κB炎症通路活化、肠屏障通透性增加,并损害其认知功能、增加大脑海马区和内侧前额叶皮质的神经炎症和小胶质细胞活化。
Gut microbiota modulates the inflammatory response and cognitive impairment induced by sleep deprivation
05-07, doi: 10.1038/s41380-021-01113-1
【主编评语】睡眠不足在快节奏的现代社会中越来越普遍。研究表明,睡眠不足可导致炎症反应失调和认知功能障碍,但其机制尚不清楚。Molecular Psychiatry近期发表了来自北京大学韩盈、陆林、Wei Yan和中山大学一附院魏泓与研究团队的文章,表明肠道菌群失调在睡眠剥夺引起的炎症反应和认知损害中有重要作用,为减轻睡眠不足的不良健康后果提供了新的干预思路和靶点。(@mildbreeze)
刘尽尧团队:新型益生菌口服递送技术——激肠道免疫,促菌群健康
Science Advances[IF:13.116]
① 将益生菌EcN单个挤压至提取的酵母细胞膜(YM)中,制成YM包被的EcN(EcN@YM);② YM可增强EcN对胃酸的抵抗,且YM富含的β葡聚糖可帮助EcN活菌经肠上皮M细胞的吞噬作用进入派氏结;③ 口服EcN@YM可增强小鼠的肠道黏膜免疫反应(上调sIgA、CD11c+树突状细胞、CD4+T细胞和IgA+B细胞),从而对肠道菌群起有益的调控作用;④ 在2个肠屏障损伤的小鼠模型中,口服EcN@YM可有效保护肠屏障、维持菌群健康、限制细菌移位和全身炎症。
Mucosal immunity–mediated modulation of the gut microbiome by oral delivery of probiotics into Peyer’s patches
05-14, doi: 10.1126/sciadv.abf0677
【主编评语】健康的肠道菌群可帮助宿主抵抗肠道感染、保护肠道屏障,但目前仍缺少有效维持肠道菌群稳态的直接干预方法。Science Advances最新发表了来自上海交通大学刘尽尧团队的研究成果,报道了一种新型益生菌口服递送技术,可将益生菌递送至肠道派氏结内,从而能通过激发肠道黏膜免疫反应,来帮助肠道菌群在扰动因素下(如致病菌感染、肠道损伤)维持健康稳态,保护肠道屏障功能。(@mildbreeze)
禁食调节免疫:是敌是友?(综述)
Trends in Immunology[IF:13.422]
① 疾病性厌食症是宿主在受微生物感染后,通过减少食物摄入来限制食道的一种行为改变;② 厌食行为是一种基于致病性挑战模型的可介导有害或有益的环境依赖效应的宿主代谢程序;③ 饮食限制和禁食可以调节保护性和致病性免疫功能,改善慢性炎症而不影响宿主防御感染;④ 生酮饮食(KD)是一种有效地用来模拟禁食的饮食干预策略,可诱导宿主代谢的独特改变;⑤ KD在自身免疫性、炎症性或病毒性疾病中具有保护作用,可作为临床单一/补充候选治疗方法。
Enemy or ally? Fasting as an essential regulator of immune responses
04-14, doi: 10.1016/j.it.2021.03.007
【主编评语】膳食不仅为机体提供能量,还可以影响机体的免疫调节。最新的证据表明,限制进食可以激活免疫细胞,进而影响机体免疫功能。基于此,本文深入分析了禁食对于机体免疫的调节,以及常见的生酮饮食模式对于机体免疫功能的影响。有研究表明,膳食干预比药物治疗具有多种优势。进一步探究膳食与机体免疫调节(具体疾病)的相互作用机制,可能为疾病的有效干预提供机会。(@兵兵)
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