姜长涛等Cell Metab突破：基因如何"教唆"肠菌促长膘 | 热心肠日报

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今天是第1892期日报。

姜长涛团队Cell子刊：宿主肠HIF-2α与肠道菌群互作调节肥胖的新机制

Cell Metabolism[IF:27.287]

① 肠HIF-2α通过上调Ldha表达来提高肠道内乳酸水平，乳酸通过增强多糖利用促进普通拟杆菌生长；② 特异性敲除肠HIF-2α导致小鼠肠道内乳酸降低，使普通拟杆菌减少，伴随扭链瘤胃球菌增多，引起胆汁酸牛磺胆酸（TCA）和脱氧胆酸（DCA）升高；③ TCA和DCA通过激活脂肪细胞的胆汁酸受体TGR5来上调UCP1和CKMT2表达，从而促进白色脂肪组织生热，改善小鼠肥胖；④ 给小鼠补充TCA或DCA以及灌胃扭链瘤胃球菌可复现这些有益作用，而定植普通拟杆菌会抑制脂肪生热、加重肥胖。

Intestinal hypoxia-inducible factor 2α regulates lactate levels to shape the gut microbiome and alter thermogenesis
07-29, doi: 10.1016/j.cmet.2021.07.007

【主编评语】肠道菌群通过多样化的机制影响宿主生理，但宿主基因对肠道菌群的调控作用及其背后的机制一直是个谜。北京大学医学部基础医学院、北京大学第三医院医学创新研究院基础医学研究中心姜长涛团队在之前的研究中发现，肠缺氧诱导因子2α（HIF-2α）的异常活化在食源性肥胖和相关脂肪肝病的发生发展中有重要作用，但肠道菌群在其中扮演的角色尚不清楚。他们团队最新在Cell Metabolism发表的一项研究对这些问题进行了深入探索。他们发现，敲除肠HIF-2α基因能通过降低肠道内的乳酸水平，来影响两种特定肠道细菌的平衡，进而通过改变胆汁酸谱来促进白色脂肪组织生热，改善宿主代谢。该研究细致地揭示了宿主基因—肠道菌群—代谢物轴在调节宿主代谢健康中的作用和机制，不仅拓展了我们对宿主基因如何调控肠道菌群的认知，也为研发改善肥胖和相关代谢疾病的干预方法提供了新的重要线索。（@mildbreeze）

今日Nature聚焦百岁老人肠道菌群：一组特殊的胆汁酸或助长寿

Nature[IF:49.962]

① 百岁老人有独特的肠道菌群特征，伴随粪便胆汁酸（BA）谱的改变，如初级BA降低、一组石胆酸（LCA）衍生物被富集；② 对一名百岁老人的粪便细菌进行分离培养，鉴定出能产生这些LCA衍生物的菌株（来自拟杆菌目）；③ 其中，Odoribacteraceae的多个菌株在体内外均能产生isoalloLCA，且依赖于5α-还原酶和3β-羟基类固醇脱氢酶；④ isoalloLCA能强力抑制艰难梭菌等革兰氏阳性致病菌，提示其可能有助于减少致病共生菌感染，从而促进维持肠道稳态。

Novel bile acid biosynthetic pathways are enriched in the microbiome of centenarians
07-29, doi: 10.1038/s41586-021-03832-5

【主编评语】Nature最新发表的一项研究，通过对比分析日本百岁老人、老年人和年轻人的肠道菌群和粪便代谢物，发现百岁老人有独特的肠道菌群特征，其菌群有助于富集一组特定的次级胆汁酸（包括isoalloLCA在内的石胆酸衍生物）。该研究进一步鉴定出参与这些胆汁酸代谢的细菌和代谢通路，并发现isoalloLCA能有效抑制革兰氏阳性致病菌。该研究还分析了胆汁酸谱与肠道菌群结构的关系。总之这些发现提示，特定的胆汁酸代谢物可能有助于抵抗致病菌感染，维持肠道稳态，从而促进健康长寿。这为阐释肠道菌群如何影响健康长寿带来了新启示。（@mildbreeze）

Cell子刊：共生细菌与真菌对放疗疗效的不同影响

Cancer Cell[IF:31.743]

① 在多种肿瘤小鼠模型中，利用抗生素去除共生细菌可降低放疗的疗效，而利用抗真菌抗生素去除共生真菌可增强放疗的疗效；② 在多种肿瘤小鼠模型中，利用抗生素去除共生细菌可降低放疗的疗效，而利用抗真菌抗生素去除共生真菌可增强放疗的疗效；③ 肿瘤相关巨噬细胞通过Dectin-1介导的机制感知真菌，敲除Dectin-1可消除抗真菌抗生素对放疗疗效的增强作用；④ 乳腺癌患者的肿瘤中的Dectin-1高表达与较差的预后相关。

Commensal bacteria and fungi differentially regulate tumor responses to radiation therapy
07-28, doi: 10.1016/j.ccell.2021.07.002

【主编评语】Cancer Cell上发表的一项最新研究，发现共生细菌可通过促进抗肿瘤T细胞应答以增强放疗的疗效，而共生真菌可通过促进抑制性巨噬细胞及PD-1+ T细胞的产生以抑制放疗的疗效。机制上，肿瘤相关巨噬细胞可通过Dectin-1感知真菌，而在乳腺癌患者中，肿瘤Dectin-1高表达与较差的预后相关。（@aluba）

复旦大学Cell子刊：蚊子-肠道菌群互作中糖代谢的作用

Cell Reports[IF:9.423]

① 斯氏按蚊感染鼠疟原虫影响其整体代谢组，特别是葡萄糖代谢，降低葡萄糖、海藻糖水平；② 补充葡萄糖/海藻糖可促进按蚊肠道共生菌Asaia bogorensis的扩张；③ A. bogorensis的增殖重塑葡萄糖代谢，并改变按蚊中肠酸碱平衡；④ pH值的升高诱发鼠疟原虫的配子发生并促进寄生虫感染；⑤ 来自不同天然植物花蜜的糖成分影响A. bogorensis的生长，从而增加蚊子对疟原虫的易感性。

Glucose-mediated proliferation of a gut commensal bacterium promotes Plasmodium infection by increasing mosquito midgut pH
04-20, doi: 10.1016/j.celrep.2021.108992

【主编评语】植物花蜜糖分一般是蚊子的主要能量来源，但是对蚊子的虫媒传播能力特别是疟原虫感染的影响尚不清晰。复旦大学王敬文研究员和唐惠儒教授团队在Cell reports发表文章对此进行了阐述，表明食源的葡萄糖是蚊子和肠道菌群互作的重要介质。（@solo）

温州医科大学：一种普雷沃氏菌或助力骨健康

American Journal of Clinical Nutrition[IF:7.045]

① 收集绝经后患有骨质疏松症(PMO)和骨量正常的妇女（PMN）的粪便样本，检测肠道菌群；② PMO肠道菌群α多样性显著降低，菌群组成改变，普雷沃氏菌属丰度明显降低，显示其对骨质疏松的潜在保护作用；③ 组织普雷沃氏菌（Prevotella histicola）可防止卵巢切除（OVX）小鼠骨损失，降低破骨细胞活性，抑制血清和骨中破骨细胞生成因子；④ 组织普雷沃氏菌可改变破骨细胞因子的表达，包括肠道位点特异的IL-1β和TNF-α，改善OVX小鼠肠道通透性。

An emerging role of Prevotella histicola on estrogen deficiency-induced bone loss through the gut microbiota-bone axis in postmenopausal women and in ovariectomized mice
06-10, doi: 10.1093/ajcn/nqab194

【主编评语】文章通过对比绝经后患有骨质疏松症(PMO)和骨量正常的妇女（PMN）的粪便菌群，发现两组的组织普雷沃氏菌（Prevotella histicola）具有显著差异；进一步通过小鼠实验进行验证，发现P. histicola可以通过肠道微生物-骨轴抵御雌激素缺乏诱导的骨丢失。（@兵兵）

张发明团队：新型益生菌AKK菌与IBD的关系（综述）

Applied Microbiology and Biotechnology[IF:4.813]

① 临床和动物研究表明AKK菌的丰度在IBD中显著降低，但也有少量研究表明AKK菌在结肠炎中呈升高趋势；② IBD患者进行洗涤菌群移植（WMT）后，AKK菌定植率明显升高，提示其可能在WMT治疗IBD中发挥作用；③ AKK菌的促炎作用仅在一定条件下发生，这可能与菌株特异性、宿主性别、是否有其他病原菌共存、动物模型间差异等因素有关；④ AKK菌的开发和应用仍存在一定局限性，需研究高效、快速生产AKK菌的新技术；⑤ AKK菌的安全性和有效性还需进一步探索。

The potential of Akkermansia muciniphila in inflammatory bowel disease
07-27, doi: 10.1007/s00253-021-11453-1

【主编评语】Akkermansia muciniphila（嗜黏蛋白阿克曼菌，简称AKK菌）在治疗肠道炎症性疾病中具有一定潜力，被认为是可以开发并利用的新型益生菌。Applied Microbiology and Biotechnology近期发表来自南京医科大学第二附属医院张发明教授团队的最新综述，主要从AKK菌与炎症性肠病（IBD）的关系，AKK菌对IBD治疗的干预作用，AKK菌应用的局限性，以及AKK菌在IBD中具有争议的部分进行阐述，推荐专业人士关注。（@mildbreeze）

无节制饮食或增加消化系统癌症风险

American Journal of Clinical Nutrition[IF:7.045]

① 对来自NHS研究的7万余女性随访接近18年；② 调整混杂后，随时随地吃东西的女性相比无此习惯者患整体消化系统癌症、整体胃肠道癌、口腔癌和咽癌、食道癌、小肠癌和结直肠癌的风险显著更高，风险比（HR）分别为1.22、1.33、1.50、1.62、1.92和1.20，患胃癌的风险也呈现升高但无统计学意义，未观察到与胰腺癌、肝癌和胆囊癌的显著关联；③ 不考虑身材变化，随时随地吃东西者患整体消化系统癌症、胃肠道癌症和结直肠癌的风险依然显著升高。

Unrestrained eating behavior and risk of digestive system cancers: a prospective cohort study
07-22, doi: 10.1093/ajcn/nqab235

【主编评语】古人有云：“饮食有节，起居有常，不妄作劳，故能形与神俱，而尽终天年，度百岁乃去”。这句话描述了饮食节制以及其他生活方式在维护健康中的重要性。无节制饮食是指进食频率、进食时间和能量摄入的不合理，近期发表于American Journal of Clinical Nutrition的一项研究利用护士健康研究（NHS）数据分析发现无节制的饮食行为与胃肠道癌症的风险增加独立相关。（@临床营养Dr.Chen）

适当增加膳食蛋白质，或能减缓主观认知能力下降

American Journal of Clinical Nutrition[IF:7.045]

① 分别纳入来自NHS和HPFS队列的49,493名女性和27,842名男性，在长达20年随访间对他们进行了多次半定量食物频率问卷调查；② 蛋白质摄入较多相比总碳水化合物摄入较多者的主观认知能力下降（SCD）发病风险较低；③ 5%能量用总蛋白、动物或植物蛋白替代总碳水化合物，调整混杂后的ORs分别为0.89，0.89，0.74，而5%能量用植物蛋白替代动物蛋白时，OR为0.84；④ 豆类、鱼类和瘦禽肉摄入较多与SCD风险降低显著相关，但热狗摄入与SCD风险呈正相关。

Long-term dietary protein intake and subjective cognitive decline in US men and women
07-22, doi: 10.1093/ajcn/nqab236

【主编评语】蛋白质是生命和健康的重要基石，老年人群蛋白质摄入不足可能会增加肌少症和衰弱的风险，这与认知障碍密切相关。近期发表于American Journal of Clinical Nutrition的一项研究利用护士健康研究（NHS）和卫生专业人员随访研究（HPFS）的数据探究了美国中老年男女长期膳食蛋白质摄入与主观认知能力下降（SCD）的关系，较高蛋白质摄入与SCD风险较低有关，适量的植物蛋白替代动物蛋白者的SCD风险也较低。（@临床营养Dr.Chen）

早期膳食干预助于改善术后肠阻塞

Clinical Nutrition[IF:7.324]

① 纳入48项随机对照试验，共3614名参与者，发现早期喂养导致固体饮食耐受时间缩短和住院时间缩短；② 同时，与不干预组相比，硬膜外镇痛显著缩短了胀气时间和排便时间；③ 减少肠梗阻的干预措施中Gastrograffin 疗效最佳，避免了术后插入鼻胃管，但其疗效有限，鼻胃管和鼻肠管插入、益生菌和针灸效果最差；④ 还需要通过高质量研究进一步研究其他疗法，接受结直肠手术的患者，应尽早开始早期喂养以支持胃肠蠕动的恢复。

Reducing ileus after colorectal surgery: A network meta-analysis of therapeutic interventions
06-05, doi: 10.1016/j.clnu.2021.05.030

【主编评语】结直肠手术容易伴随肠梗阻现象，一些相应的措施被探讨。本文综述了相关的48项研究，发现早期的膳食干预可能是目前最有效的方式。（@兵兵）