下一个AKK？或能减肥调代谢的"新"肠菌被锁定 | 热心肠日报

今天是第1843期日报。

一种新发现的肠道菌，或能改善肥胖和代谢

Gut[IF:19.819]

① 纳入4个队列11984人，发现肠道共生菌Dysosmobacter welbionis存在于62.7%-69.8%的健康人中，而在肥胖超重的代谢综合征患者中，Dysosmobacter丰度与BMI、空腹血糖和糖化血红蛋白负相关；② 小鼠中，补充该菌菌株J115T的活菌对肠道菌群影响不大，但能减少饮食诱导的肥胖、改善糖稳态和胰岛素抵抗，还能减少白色脂肪组织肥大和炎症，增加褐色脂肪组织中的线粒体数量和非寒战产热；③ J115T的巴氏灭活菌没有这些益处。

Dysosmobacter welbionis is a newly isolated human commensal bacterium preventing diet-induced obesity and metabolic disorders in mice
06-08, doi: 10.1136/gutjnl-2020-323778

【主编评语】Dysosmobacter welbionis是从人肠道中分离培养出来的一种新的产丁酸细菌，属于瘤胃球菌科。Gut最新发表的一项研究通过分析人群数据和小鼠实验，探索了该菌对宿主代谢健康的潜在影响，表明该菌或可作为下一代益生菌，用于改善肥胖和相关代谢疾病。（@mildbreeze）

Nature Reviews：节律震荡菌——宿主生物钟和代谢调节的传感器（综述）

Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology[IF:29.848]

① 肠道微生物组存在具有昼夜节律的‘震荡菌’，在小鼠中约占20%包括梭菌目、乳杆菌目和拟杆菌目；② 中枢和外周生物钟通过膳食信号影响‘震荡菌’组成与功能，进而调节宿主能量平衡；③ 低脂饮食促进肠道菌群节律震荡，改善代谢从而调节生物钟；④ 高脂、高糖、低纤维的西式膳食则可打破宿主生物节律，造成代谢紊乱，引发肥胖；⑤ 微生物介导的宿主生物钟和能量调节涉及了小分子活性物质、菌群代谢产物以及核受体相关的转录、表遗传通路调节。

Gut microbiota as a transducer of dietary cues to regulate host circadian rhythms and metabolism
05-17, doi: 10.1038/s41575-021-00452-2

【主编评语】Nature reviews Gastroenterology & Hepatology发表的综述，讨论肠道微生物与宿主生物钟的互作及对代谢的影响。并提出具有昼夜节律的‘震荡菌’作为非光源的调节器，可以感受膳食信号并进行转换，从而影响宿主的生物钟。（@solo）

Lancet子刊：功能性便秘的全球患病率

Lancet Gastroenterology & Hepatology[IF:14.789]

① 纳入45项横断面研究（每项研究包含至少50名成年受试者，共涉及80个不同种群的275260名受试者）进行荟萃分析，总结在不同标准下的功能性便秘的全球患病率；② 根据Rome I、Rome II、Rome III及Rome IV标准，功能性便秘的总体患病率分别为15.3%、11.2%、10.4%及10.1%；③ 患病率最高的国家分别为韩国、土耳其、荷兰及加纳，患病率最低的国家分别为澳大利亚、中国、德国及洪都拉斯；④ 无论采用哪种标准，女性的功能性便秘患病率均高于男性。

Global prevalence of functional constipation according to the Rome criteria: a systematic review and meta-analysis
06-03, doi: 10.1016/S2468-1253(21)00111-4

【主编评语】Lancet Gastroenterology & Hepatology上发表的一项荟萃分析结果，总结了45项横断面研究的数据，得出了在不同标准下的功能性便秘的全球患病率，并发现不同国家的患病率差异较大，且女性的患病率普遍高于男性。（@szx）

LoopSeq：合成长读长的超准确微生物扩增子测序

Microbiome[IF:11.607]

① LoopSeq 读长足够长且准确，可以直接从复杂样本中识别微生物基因和物种；② 全长 LoopSeq 读长的每碱基错误率为 0.005%，超过了其他长读长测序技术报告的准确度；③ 18S-ITS和真菌和细菌分离物的基因组测序证实，LoopSeq测序保持了读长高达6kb长度的准确性；④ LoopSeq 与标准 Illumina 扩增子测序相比，在长度和准确性方面数量级的提高，使得从复杂到低生物量菌群样品的精确物种水平和菌株鉴定成为可能。

Ultra-accurate microbial amplicon sequencing with synthetic long reads
06-05, doi: 10.1186/s40168-021-01072-3

【主编评语】长读长测序提供了识别更广泛的物种和区分种内菌株的潜力，但在复杂的宏基因组中获得足够的准确性仍然具有挑战。本文展示了如何使用短读长测序仪生成长度和准确性相结合的微生物DNA读长的方法LoopSeq。作者描述并分析验证 LoopSeq，这是一种商用的合成长读长(SLR)测序技术，其利用了已经广泛可用的短读长测序仪，它可从标准短读长生成高度准确的长读长。使用标准短读长测序仪生成准确和菌群测序长读长的能力将加速高质量微生物序列数据库的构建，并消除精确微生物基因组学道路上的一个重大障碍。（@刘永鑫-中科院-宏基因组）

GutSMASH：自动识别肠道菌群中的主要代谢基因簇的网站

Nucleic Acids Research[IF:11.501]

① Gutsmash网络服务器在以用户友好的使用方式下挖掘厌氧细菌基因组的初级代谢基因簇 (MGC) ；② gutSMASH能够预测已知的 MGC，还能够预测对人类（或动物）健康具有重要意义的新分子基因簇及与能量获取相关的基因簇；③ 使用两个自定义数据库（KnownClusterBlast 和 ClusterBlast）执行比较基因组分析，以评估预测 MGC 的新颖性、评估其分类分布并识别结构变体；④ 将 MGC 基因注释为功能类别，并用特定颜色突出显示这些类别。

The gutSMASH web server: automated identification of primary metabolic gene clusters from the gut microbiota
05-21, doi: 10.1093/nar/gkab353

【主编评语】人类菌群中厌氧细菌衍生的初级代谢物很重要，但不存在预测负责其产生的基因簇的工具。为此，本文推出了gutSMASH。GutSMASH 可以预测 41 种不同的已知途径，包括涉及生物能量学的初级代谢基因簇 (MGC)。为了使该工具更加用户友好和易于访问，作者开发了gutSMASH网络服务器，网址https://gutsmash.bioinformatics.nl/。用户可以输入 GenBank 程序集登录名或上传 FASTA 或 GenBank 格式的基因组文件。或者，用户可以启用其他分析，以进一步了解预测的MGC。交互式 HTML 输出提供了一种用户友好的方式来浏览功能基因注释和与参考基因簇以及其他基因组中预测的基因簇的序列比较。因此，该网络服务器提供了一个简化且用户友好的界面，以分析肠道菌群的代谢潜力。（@刘永鑫-中科院-宏基因组）

营养不足时，菌群如何调节宿主的代谢变化

PNAS[IF:9.412]

① 宫内和出生后的饮食限制（DR）会导致猪出生体重低、体重增长减少；② 开发算法分析肠道菌群特征，表明DR猪菌群中参与降解膳食多糖的基因显著减少；③ 这伴随着DR猪粪便中的丁酸（宿主的关键能量源）减少，血液甘油三酯、生糖氨基酸和尿素循环前体增多，提示DR猪肝脏代谢改变，将氨基酸更多的用于供能而非蛋白质合成；④ 分析定植DR猪和对照猪菌群的悉生小鼠，确认了DR菌群产丁酸能力减弱，并引起肝脏脂肪酸代谢减少和能量底物改变。

Gut microbiome contributions to altered metabolism in a pig model of undernutrition
05-17, doi: 10.1073/pnas.2024446118

【主编评语】PNAS近期发表了Jeffrey Gordon团队的研究，在由孕期和生命早期饮食限制引起的营养不良模型猪和悉生小鼠中，研究了肠道菌群对宿主体重增长减缓和机体代谢改变的影响，对进一步研究优化动物养殖有一定参考意义。（@mildbreeze）

肠道菌群影响帕金森病新药FLZ的吸收

Acta Pharmaceutica Sinica B[IF:7.097]

① FLZ被肠道菌群中的CYP51转化为其主要代谢产物M1，而肝脏、肾脏和小肠不是将FLZ转化为M1是主要器官；② M1可被快速吸收进入血液，并被邻苯二酚O -甲基转移酶（COMT）重新甲基化为FLZ；③ 与正常小鼠相比，帕金森病小鼠模型的CYP51活性不变，FLZ浓度也无显著降低；④ 使用抗生素扰乱小鼠肠道菌群，可显著降低小鼠血液中的FLZ及M1浓度，从而抑制了FLZ对帕金森病症状的改善作用。

Gut microbiota mediates the absorption of FLZ, a new drug for Parkinson's disease treatment
01-26, doi: 10.1016/j.apsb.2021.01.009

【主编评语】FLZ是一种潜在的帕金森病治疗药物，可穿过血脑屏障，并在多种帕金森病动物模型中起到显著的神经保护作用，目前正处于临床1期试验。中国医学科学院北京协和医学院张丹、王琰、鲍秀琦与团队在Acta Pharmaceutica Sinica B上发表研究，发现肠道菌群中的CYP51主要介导了FLZ在小鼠体内的代谢及吸收，而肠道菌群失调可能抑制FLZ对帕金森病的疗效。（@szx）

菌群怎样影响宿主抗逆性？水蚤中探究竟

ISME Journal[IF:9.18]

① 从2个不同水域中收集到5种不同基因型的大型蚤，研究同域或异域的供体肠道菌群移植，以及供体是否提前用有毒蓝藻预处理，对于受体之后暴露于同种有毒蓝藻时的抗逆性的影响；② 接受菌群移植的无菌受体表现出更高的存活率和繁殖力，同域供体的菌群移植比异域效果好，供体预暴露于有毒蓝藻比不暴露效果好，菌群移植的效应也受基因型影响；③ 在体型上，供体饮食、供体菌群和受体基因型存在相互作用，且其体型与存活率负相关。

Locally adapted gut microbiomes mediate host stress tolerance
03-03, doi: 10.1038/s41396-021-00940-y

【主编评语】肠道菌群可能影响宿主的抗压能力。ISME Journal近期发表一项有意思的研究，在水蚤中探索了肠道菌群对宿主抗压性的影响，表明接受过“压力”洗礼的“本地”的肠道菌群，更有助于宿主耐受压力。（@mildbreeze）

江南大学：干酪乳杆菌CCFM1074或能缓解关节炎

Frontiers in Immunology[IF:5.085]

① 肠道菌群与类风湿性关节炎相关代谢物变化密切相关，采用干酪乳杆菌CCFM1074处理胶原诱导性关节炎大鼠能够缓解其症状；② 该菌株主要是通过下调促炎细胞因子，重平衡Treg/Th17比例，下调菌群中Alistipes、副拟杆菌属，并上调颤杆菌属，调节血浆代谢物水平（特别是二十碳和二十二碳五烯酸）来实现；③ 综合来看，干酪乳杆菌干预所引起的菌群改变不足以预防关节炎，而肠系膜淋巴结中的Treg细胞和血浆代谢物是拮抗关节炎的关键。

Lactobacillus casei CCFM1074 Alleviates Collagen-Induced Arthritis in Rats via Balancing Treg/Th17 and Modulating the Metabolites and Gut Microbiota
05-17, doi: 10.3389/fimmu.2021.680073

【主编评语】江南大学杨波与研究团队近期在Frontiers in Immunology发表研究，分析了两株干酪乳杆菌在大鼠模型中对关节炎的影响，表明其中的CCFM1074菌株能改善大鼠关节炎，并探索了背后的作用机制。（@mildbreeze）

感谢本期日报的创作者：mildbreeze，solo，szx，刘永鑫-中科院-宏基因组，白蓝木，orchid，圆滑的铁勺，Johnson，老杰克

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