中国团队揭昆虫肠菌"新"技能：抗疟原虫，增攻击性

今天是第1837期日报。

Nature子刊：中科院植生所发现蚊子肠道中的抗疟疾新武器

Nature Microbiology[IF:15.54]

① 在输入性病例一致的情况下，云南腾冲的本地疟疾病例显著低于江苏本地病例；② 与其他地区的中华按蚊（疟原虫媒介）相比，腾冲的中华按蚊对间日疟原虫的抵抗力更高；③ 肠道菌群分析鉴定出云南按蚊肠道特异性的沙雷氏菌株Su_YN1，该菌株能高效抑制恶性疟原虫和伯氏疟原虫在按蚊肠道内的发育和感染；④ 沙雷氏菌株Su_YN1通过分泌脂肪酶蛋白AmLip，在不同阶段杀伤疟原虫；⑤ 沙雷氏菌株Su_YN1可通过垂直和水平传播在蚊子中传播，防止疟疾扩散。

A natural symbiotic bacterium drives mosquito refractoriness to Plasmodium infection via secretion of an antimalarial lipase
05-06, doi: 10.1038/s41564-021-00899-8

【主编评语】疟疾是流行于非洲、美洲、亚洲的热带和亚热带地区的寄生虫病，抗疟疾方法的研发依然迫在眉睫。Nature Microbiology近期发表了中国科学院分子植物科学卓越创新中心王四宝研究团队的研究工作，从中华按蚊肠道内发现了具有天然抗疟活性的共生细菌——解脲沙雷氏菌（Serratia ureilytica）菌株Su_YN1，阐释了该共生菌通过分泌抗疟蛋白脂肪酶AmLip杀灭疟原虫的分子机制。该研究为理解按蚊肠道菌抗疟机制提供了新见解，也为从源头阻断疟疾传播提供了潜在新武器。（@Zhonghua）

Nature子刊：国内团队揭示肠道微生物+营养信号共同调控果蝇行为

Nature Communications[IF:12.121]

① 相对于野生型，无菌（GF）果蝇雄性之间的侵略行为降低，补充特定的细菌（主要为植物乳杆菌）后侵略行为恢复；② GF雄性在与雌性交配时不像野生型雄性那么有竞争力，尽管它们表现出有规律的运动能力和求偶行为；③ 在营养匮乏的情况下，共生菌群并不能促进宿主果蝇的攻击行为；④ 共生菌群可与食物营养互作，协同提高幼虫及成蝇脑内章鱼胺的表达水平，进而增强了成年果蝇的攻击行为。

Gut microbiome modulates Drosophila aggression through octopamine signaling
05-11, doi: 10.1038/s41467-021-23041-y

【主编评语】肠道微生物影响着宿主生理和行为很多方面，山西医科大学刘威团队与东南大学潘玉峰团队近日在Nature Communications上发表的一项研究，发现无菌果蝇的攻击行为降低，且发育早期的营养信号和共生微生物互作交流，协同促进了成年果蝇的攻击行为，该研究为肠道菌群在调控宿主高级社会行为领域提供了新的见解。（@Vera）

武圣儒+姚军虎：实时监控+菌群移植解析山羊亚急性瘤胃酸中毒

NPJ Biofilms and Microbiomes[IF:7.067]

① 构建高谷物诱导的亚急性瘤胃酸中毒（SARA）山羊模型，特征为瘤胃pH值<5.6+LPS浓度增加，用于实时监测菌群和发酵的变化；② 饲喂后连续6小时每小时监测瘤胃菌群，发现SARA与健康组山羊间存在29个差异菌属，均与pH和LPS变化相关；③ 将山羊瘤胃菌群移植给抗生素预处理小鼠，其结肠菌群组成与供体山羊瘤胃微生物组更为相似；④ SARA微生物组引发小鼠结肠炎，而高纤维饲粮可通过调节菌群、紧密连接蛋白基因表达，缓解结肠炎症。

Real-time monitoring of ruminal microbiota reveals their roles in dairy goats during subacute ruminal acidosis
05-14, doi: 10.1038/s41522-021-00215-6

【主编评语】西北农林科技大学武圣儒、姚军虎与研究团队在NPJ Biofilms and Microbiomes上发表文章，构建高谷物诱导的奶山羊亚急性瘤胃酸中毒模型和瘤胃菌群的小鼠移植模型，深度解析瘤胃微生物组及其在生理病理中的变化。该研究不仅发现了具有促炎症作用的特征菌群，该利用高纤维饲粮的饮食干预缓解了炎症症状，对亚急性瘤胃酸中毒的潜在机制和干预手段均给出了重要参考信息。（@solo）

人工合成的新型过硫化物调节肠道菌群

Angewandte Chemie International Edition[IF:12.959]

① 在大肠杆菌的硝基还原酶作用下，供体分子NDP-NAC可释放过硫化物N-乙酰半胱氨酸（NAC-SSH）；② 与不能释放过硫化物的物质或硫化钠相比，NDP-NAC在小鼠胃中对宿主健康和共生菌群稳态产生了保护作用；③ NDP-NAC的促健康作用包括上调短链和中链脂肪酸的产生，以及增加有益肠道细菌Turicibacter sanguinis的生长；④ NDP-NAC还减少了Synergistales科细菌的数量，该科细菌是一种与囊肿、脓肿、牙周病、胃肠道感染相关的条件致病菌。

Targeted Delivery of Persulfides to the Gut: Effects on the Microbiome
01-29, doi: 10.1002/anie.202014052

【主编评语】过硫化物（SSH）属于活性硫化物，所释放的硫化氢可作为信号分子、药物前体或者药物佐剂。Angewandte Chemie International Edition近期发表的研究探索了一种新型人工合成过硫化物NDP-NAC对肠道菌群的影响，发现该物质可以对宿主健康和肠道菌群稳态起到保护作用，有望用于菌群干预，值得参考。（@周旸）

菌群结构显著影响膳食纤维的代谢调节功效

Microbiome[IF:11.607]

① 基因型相同的无菌小鼠移植两种不同的肠道菌群后，分别给予纤维素、菊粉、果胶和混合膳食纤维饲养4周；② 不同膳食纤维饲养的小鼠，其肠道菌群结构具有显著差异；③ 不同菌群的小鼠食用相同的膳食纤维后，宿主代谢状态不同；④ 定植有两种菌群的小鼠，其氨基酸和脂质代谢情况、盲肠和血液中代谢物、肝脏基因表达等因素受膳食纤维的影响方式均有差异；⑤ 肠道菌群的个体差异，通过菌群-饮食相互作用调节膳食纤维对宿主的代谢调节功效。

Gut microbiome variation modulates the effects of dietary fiber on host metabolism
05-20, doi: 10.1186/s40168-021-01061-6

【主编评语】尽管膳食可发酵纤维的促健康作用得到广泛认可，但是人群研究的数据却难以对膳食可发酵纤维的作用得到一致的结论。Microbiome近期发表一项基于无菌小鼠的研究，阐释了肠道菌群的个体间差异决定了膳食纤维对宿主代谢表型的不同影响，表明了一刀切的膳食纤维补充方法难以在个体间产生一致的效果。该研究对于进一步探索肠道菌群-饮食相互作用对宿主代谢的影响具有重要参考价值，有助于制定个性化的膳食干预措施。（@周旸）

Cell子刊：白色念珠菌接合生殖和肠道定植共用调控因子

Cell Host and Microbe[IF:15.923]

① WOR1、EFG1、WOR2、WOR3、WOR4、AHR1、CZF1和 SSN6是调节白色念珠菌交配的8个调控因子，它们也调控着白色念珠菌在宿主肠道中的共生适应性；② EFG1、SSN6和AHR1对白色念珠菌接合生殖起到正向调控作用，其余因子起负调控作用；③ SSN6、WOR1和CZF1对白色念珠菌的宿主体内共生作用起到正向调控作用，其余因子起负调控作用；④ 几丁质酶是促进白色念珠菌定植的效应蛋白之一，其基因表达受到WOR1、CZF1和EFG1因子的调控。

Recording of DNA-binding events reveals the importance of a repurposed Candida albicans regulatory network for gut commensalism
04-28, doi: 10.1016/j.chom.2021.03.019

【主编评语】白色念珠菌既是一种条件致病菌，也是人体共生菌群的组成成分。Cell Host and Microbe近期发表研究，发现白色念珠菌的有性接合生殖与宿主体内定植共享多种转录调控因子，尽管各因子在两种行为中发挥的调控作用有所差别。该研究结果揭示了白色念珠菌基因调控网络的复杂性和多向性，对于研究微生物适应性调控机制具有重要参考价值。（@周旸）

肠道菌群产物调节霍乱弧菌运动模式

Gut Microbes[IF:7.74]

① 来自健康人粪便的小分子可以抑制霍乱弧菌生长，抑制其运动，促进生物膜形成；② 人粪便提取物抑制霍乱弧菌的运动和黏蛋白穿透能力，被粪便提取物抑制的霍乱弧菌基因中有39%与运动能力相关；③ 柠檬酸肠杆菌分泌的小分子中，含有可抑制霍乱弧菌运动和黏蛋白穿透能力的成员；④ 普通拟杆菌（B. vulgatus）和含有该菌的人造菌群，其产生的小分子可以增加霍乱弧菌运动能力；⑤ 肠道菌群产生的小分子，对共生菌群-病原菌互作有广泛和显著的影响。

Bioactive small molecules produced by the human gut microbiome modulate sessile and planktonic lifestyles
05-19, doi: 10.1080/19490976.2021.1918993

【主编评语】肠道菌群分泌的小分子很可能是介导共生细菌-致病菌互作的关键物质。Gut Microbes近期发表的研究发现，健康人肠道提取物和肠道细菌培养液上清中，含有可以调节霍乱弧菌运动和黏膜穿透的小分子物质，虽然肠道菌群分泌的小分子对于霍乱弧菌的生长和运动呈抑制作用，但不同细菌产物的影响并不一致。该研究从菌群、菌株代谢水平解读共生菌-霍乱弧菌互作分子机制，对于深入研究肠道内细菌间互作、肠道细菌致病机制调控均有重要参考价值。（@周旸）

肠道菌群与健康食物摄入显著相关

American Journal of Clinical Nutrition[IF:6.766]

① 纳入4930人（25~74岁，53%女性），发现肠道菌群的α和β多样性均与健康食物选择（HFC）评分相关；② 与α多样性正相关最显著的是高纤维面包、家禽、水果和低脂奶酪，而与β多样性最显著关联是蔬菜，其次是浆果和水果；③ 具有膳食纤维降解和SCFA生成能力的菌属与HFC评分呈正相关；④ HFC评分与诸如SCFA代谢、合成等功能呈正相关，而与脂肪酸生物合成、硫中继系统等功能呈负相关；⑤ 植物基或富含膳食纤维的饮食更利于维持肠道菌群多样性。

Associations of healthy food choices with gut microbiota profiles
05-21, doi: 10.1093/ajcn/nqab077

【主编评语】膳食影响肠道菌群，进而影响机体的健康或疾病状态。American Journal of Clinical Nutrition近期发表研究人群研究，关注健康食物与肠道菌群丰度的关联，发现肠道菌群的α和β多样性均与特定健康食物有关。植物基或者富含膳食纤维的食物可能更利于维持肠道菌群的多样性以及短链脂肪酸（SCFA）的产生。（@兵兵）

晚锻炼对人体代谢的影响更显著！

Diabetologia[IF:7.518]

① 24名超重/肥胖男性连续11天摄入高脂饮食，从第5天开始连续5天分别进行早锻炼（06:30）、晚锻炼（18:30）或不运动；② 相比常规饮食，5天高脂饮食改善了24h和白天血糖指标，显著改变了脂质及氨基酸代谢有关的血清代谢物，而运动对血液中代谢物变化的影响较小；③ 与不运动相比，早、晚锻炼后的峰值摄氧量均有改善；④ 仅晚锻炼降低了空腹血糖、胰岛素、胆固醇、三酰甘油和低密度脂蛋白胆固醇，并且可以部分逆转高脂饮食引起的代谢组学变化。

The effect of morning vs evening exercise training on glycaemic control and serum metabolites in overweight/obese men: a randomised trial
05-19, doi: 10.1007/s00125-021-05477-5

【主编评语】工作时间外的早晚时间是人们进行锻炼的主要时间段，Diabetologia近期发表了一项基于高BMI男性群体的小规模人群研究，比较了不同时间段的锻炼对高脂饮食后代谢组变化的影响。研究发现短期高脂饮食会显著改变糖、脂和氨基酸代谢，上述代谢变化受锻炼的影响有限。在这有限的影响中，晚锻炼的影响效果更显著，可以部分逆转高脂饮食造成的代谢变化。本研究成果对阐释饮食-锻炼模式对于人体代谢的影响提供了宝贵的人群研究数据，有助于建立有效的体重控制、代谢调节方法。（@周旸）

感谢本期日报的创作者：Unbroken，DMG-Quasimodo，this little piggy，周旸，临床营养陈彬林

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