今日Cell：积极促进婴儿免疫发育的双歧杆菌 | 热心肠日报

今天是第1850期日报。

Cell：双歧杆菌对生命早期免疫发育的积极影响

Cell[IF:38.637]

① 婴儿出生后存在有序的免疫谱变化规律，如响应微生物定植的黏膜特异性T细胞的扩增；② 肠道菌群中缺乏双歧杆菌和母乳寡糖（HMO）利用基因，与生命早期的系统性炎症和免疫失衡相关；③ 补充婴儿双歧杆菌EVC001（表达所有HMO利用基因），能减少母乳喂养婴儿的肠道炎症，降低肠道Th2和Th17细胞因子并上调IFNβ；④ 这些婴儿的粪便悬液能使T细胞极化向Th1和Treg倾斜，粪便中富集的代谢物吲哚-3-乳酸或通过上调半乳凝素1表达来抑制Th2和Th17活化。

Bifidobacteria-mediated immune system imprinting early in life
06-17, doi: 10.1016/j.cell.2021.05.030

【主编评语】生命早期的免疫-微生物互作可影响过敏、哮喘和其他炎症性疾病的风险。Cell最新发表的一项研究表明，缺乏双歧杆菌及其母乳寡糖利用基因，与生命早期的系统性炎症和免疫失衡相关，但给婴儿补充一种益生菌——婴儿双歧杆菌EVC001可缓解这一问题，并揭示了该菌调节免疫的潜在分子机制。这些发现为深入理解双歧杆菌对生命早期免疫发育的调控作用和机制，以及研发相关干预方法，带来了新启示。（@mildbreeze）

Cell：单细胞测序揭示独特人口腔黏膜细胞-免疫调节轴

Cell[IF:38.637]

① 采用单细胞测序技术分析健康个体或牙周炎患者口腔黏膜细胞分布、类型和功能，建立图谱；② 口腔黏膜含多种基质细胞亚群，与上皮细胞表达炎症、抗菌防御和免疫细胞招募相关基因；③ 牙周炎上调基质、上皮细胞中炎症基因表达，激活CXCL1、CXCL8即中性粒细胞招募；④ 基质细胞表达针对中性粒细胞、白细胞招募的趋化因子配体，或是牙周炎发生的决定因素；⑤ 基质细胞-中性粒细胞互作造成破坏性炎症免疫反应，或由微生物组和损伤感知信号分子介导。

Human oral mucosa cell atlas reveals a stromal-neutrophil axis regulating tissue immunity
06-14, doi: 10.1016/j.cell.2021.05.013

【主编评语】Cell最新发表的文章，采用单细胞测序技术建立了最新且较完整的人口腔黏膜细胞图谱。并揭示了牙周炎中上皮细胞、基质细胞通过对炎症、细菌信号的感知，招募中性粒细胞调节免疫反应的过程。是一篇深度好文，同时也展示了如何用单细胞测序技术挖掘和讲一个好故事。（@solo）

Cell：绘制城市微生物组和抗生素耐药性的宏基因组图谱

Cell[IF:38.637]

① 3年内收集来自60个城市公共交通系统的4728个样本构建宏基因组图谱；② 该图谱提供了微生物菌株、功能特征、抗菌素耐药性 (AMR) 标记和遗传元素的空间地理概况（包括10928种病毒、1302 种细菌、2 种古细菌和 838532个新发现的CRISPR 阵列）；③ 鉴定出4246 种已知的城市微生物物种，且31种非人类共生微生物在97%的样本都检测到；④ AMR基因的类型和密度在不同城市间差异很大，城市表现出明显的微生物分类特征，且与气候和地理位置密切相关。

A global metagenomic map of urban microbiomes and antimicrobial resistance
05-26, doi: 10.1016/j.cell.2021.05.002

【主编评语】Cell近期发表的文章，通过对三年内收集的来自60个城市公共交通系统的4728个样本进行分析，构建出一个高分辨率的宏基因组图谱，有助于鉴定微生物和抗生素耐药性基因，具有潜在的公共卫生和法医应用。分析发现不同城市的抗生素耐药基因、微生物分类特征具有较大差异，且与气候和地理状况有关。（@爱的抉择）

Science子刊：隔日禁食与热量限制，谁更利于减肥？

Science Translational Medicine[IF:16.304]

① 36名瘦的健康受试者随机分为3组，分别进行0:150隔日禁食（进食日摄入150%热量）、0:200隔日禁食（进食日摄入200%热量）和热量限制（每天摄入75%热量），持续3周；② 干预结束时，热量限制组和0:150隔日禁食组分别平均减重1.91kg和1.60kg，但前者减脂效果更好（1.75kg vs. 0.74kg），而0:200隔日禁食组没有显著减重或减脂；③ 与热量限制相比，隔日禁食在餐后的代谢调节或心血管健康方面，也没有提供额外的改善作用。

A randomized controlled trial to isolate the effects of fasting and energy restriction on weight loss and metabolic health in lean adults
06-16, doi: 10.1126/scitranslmed.abd8034

【主编评语】隔日禁食和5:2轻断食等间歇性禁食法能改善肥胖和代谢，但其益处是源于整体的热量摄入减少，还是来自禁食期间的代谢变化，还是其他原因？Science Translational Medicine发表的一项小型随机对照试验对此进行了探索。研究发现，在不胖的健康人中，与摄入热量匹配的每日热量限制相比，隔日禁食的减脂效果较差，在改善心血管代谢健康参数方面也没有展现出额外的短期益处，可能与禁食日自发的身体活动减少有关。这些发现或能为想通过“管住嘴”来减肥和改善代谢的人，提供一些参考。（@mildbreeze）

确定人类菌群研究中的偏差及其潜在解决方案

Microbiome[IF:11.607]

① DNA测序技术提高了研究者探索人体菌群的能力，但现已获得的结果却不尽相同；② 这种差异可能是由于基于菌群测序研究引入的多种偏差导致；③ 从样品收集、DNA提取、文库准备和测序到下游生物信息学分析过程（包括系统分类及拷贝数校正等）均有可能引入偏差；④ 不同阶段产生的偏差可通过相应解决方案进行校正，可通过使用相同研究方案降低偏差；⑤ 另外对分类工具的使用应该在已有研究者基础上进行验证，以确保其模型在实际数据上的可靠性。

Identifying biases and their potential solutions in human microbiome studies
05-18, doi: 10.1186/s40168-021-01059-0

【主编评语】DNA 测序技术的进步极大地提高了研究人员探索人体菌群的能力。不幸的是，虽然这些研究揭示了菌群对我们健康的重要性，但它们往往不会得出类似的结果。在这篇综述中，作者重点介绍了典型的基于序列的人类菌群研究中可能引入显著偏差的各个步骤，并回顾了该领域目前旨在减少这些偏差影响的努力。作者建议目前研究中的所有方法应尽量保持一致，并且与以前的工作相比，应尽量遵循相同的实验方法，以确保基本结果对菌群测序实验中引入的偏差具有稳定性。（@刘永鑫-中科院-宏基因组）

FMT能否影响促癌大肠杆菌的存留和清除？

Gastroenterology[IF:17.373]

① 回顾性研究49例接受FMT的rCDI患者及其供体的粪便宏基因组，明确FMT对促癌的pks+大肠杆菌的影响；② FMT治疗前，rCDI患者粪便中的pks毒力岛的普遍性和丰度均显著高于健康供体（55% vs. 37.5%；0.46 vs. 0.01 RPKM pks）；③ 患者接受FMT治疗后的pks状态，依赖于所接受供体的粪便悬液的pks状态；④ pks+患者FMT后的pks+大肠杆菌的存留（8/9例）或清除（13/18例）与供体的pks相关；⑤ 而pks-患者FMT后的pks水平与供体的pks状态无显著关联。

Faecal microbiota transplantation influences procarcinogenic Escherichia coli in recipient recurrent Clostridioides difficile patients
06-10, doi: 10.1053/j.gastro.2021.06.009

【主编评语】Gastroenterology近期发表一项小型的回顾性研究，粪菌移植（FMT）可影响复发性艰难梭军感染（rCDI）患者肠道菌群中的pks+大肠杆菌的存留或清除，但不太可能出现供体向患者传播pks+大肠杆菌的情况。（@mildbreeze）

研究菌群代谢功能的新模型

Gut Microbes[IF:7.74]

① 结合基于统计的关联研究和基于计算的代谢建模，构建一种基于约束的微生物群落模型，揭示细菌在结直肠癌（CRC）中的代谢作用；② CRC菌群中戊二酸的生产能力显著富集，并与梭杆菌的赖氨酸发酵机制相关；③ CRC菌群中乙酸和丁酸的生产潜力降低；④ 在CRC癌患者和健康对照中，梭杆菌的存在对菌群的丁酸生成有很大的负面生态影响；⑤ 用粪便代谢组数据验证了计算模型的预测，发现模型的预测与经验数据非常一致。

Integration of constraint-based modeling with fecal metabolomics reveals large deleterious effects of Fusobacterium spp. on community butyrate production
05-31, doi: 10.1080/19490976.2021.1915673

【主编评语】Gut Microbes近期发表研究，提出了一种新的模型来研究菌群的代谢功能，并用其分析了梭杆菌属细菌在肠癌中的代谢作用。（@mildbreeze）

国内团队：微塑料和纳米塑料扰肠菌、伤肠道

Nanoscale[IF:6.895]

① 对小鼠饲喂微米级和纳米级两类塑料颗粒，持续28天，导致小鼠肝、肾、脾明显损伤，肠道屏障受损，肠屏障的损伤程度：氨基修饰＞羧基修饰＞无修饰的颗粒；② Caco-2肠上皮细胞模型中发现，塑料颗粒虽可被内吞，但没有明显的细胞毒性，对紧密连接、旁通透性也无明显影响；③ 然而，塑料颗粒改变了肠道菌群结构，富集了损伤肠屏障的条件致病菌，减少了促进紧密连接功能的有益菌，可能促进了微/纳米塑料颗粒对肠屏障的损伤。

Perturbation of gut microbiota plays an important role in micro/nanoplastics-induced gut barrier dysfunction
04-07, doi: 10.1039/D1NR00038A

【主编评语】Nanoscale近期发表了国家纳米科学中心陈春英和中国医学科学院、北京协和医学院药用植物研究所吴崇明与团队的研究，揭示了肠道菌群在塑料微粒诱导的肠屏障损伤中的重要作用。（@mildbreeze）

围手术期补充菊粉和低聚半乳糖，或能改善结直肠手术恢复

Clinical Nutrition[IF:6.36]

① 吻合口瘘（AL）是结直肠手术的主要并发症，肠道菌群可能会影响愈合、导致或预防AL；② 小鼠结肠吻合术前2周接受补充有菊粉、低聚半乳糖（GOS）或纤维素（对照）的饮食；③ 菊粉和GOS饮食可促进丁酸生成、减少细菌易位、改善吻合口愈合；④ 机制上，菊粉和GOS饮食可通过刺激上皮细胞增殖、降低吻合口周围组织中的基质金属蛋白酶活性和随后的胶原降解，来预防AL、改善术后愈合、增强屏障功能。

Improvement of colonic healing and surgical recovery with perioperative supplementation of inulin and galacto-oligosaccharides
04-27, doi: 10.1016/j.clnu.2021.04.032

【主编评语】Clinical Nutrition近期发表的一项小鼠研究表明，在围手术期补充益生元（菊粉和低聚半乳糖），可改善小鼠在结肠吻合术后的吻合口愈合，并增强肠道屏障。（@mildbreeze）

感谢本期日报的创作者：mildbreeze，solo，一只赵崽儿呀，圆滑的铁勺，菌菌君，DMG-Quasimodo，Johnson，orchid

点击阅读过去10天的日报：

点击阅读原文，查看更多热心肠日报的内容