今日Nature：肠道“死”细胞如何滋养肠杆菌？| 热心肠日报

今天是第1898期日报。

Nature：细菌如何利用死亡的肠细胞“上位”？

Nature[IF:49.962]

① 沙门氏菌等肠杆菌科细菌能利用由凋亡的肠细胞释放的营养成分，来促进细菌自身生长和在小鼠肠道内的定植；② 这些营养成分是＜3kDa的可溶性小分子/代谢物，包括丙酮酸和依赖于膜通道Panx1释放的代谢物等；③ 机制上，这些成分能诱导沙门氏菌的转录应答，上调编码丙酮酸甲酸裂解酶的pflB基因表达，驱动沙门氏菌的生长和定植；④ 肠上皮细胞凋亡可使小鼠易感外源性沙门氏菌感染，也可促进内源性肠杆菌科细菌的过度生长。

Microbes exploit death-induced nutrient release by gut epithelial cells
08-04, doi: 10.1038/s41586-021-03785-9

【主编评语】Nature发表的一项最新研究揭示了一种宿主-细菌互作的新机制。该研究通过多种细胞系和小鼠模型实验表明，肠杆菌科细菌（包括其中的致病菌、共生菌和条件致病菌）能够利用凋亡的肠上皮细胞所释放的营养物质来促进自身生长，从而建立在宿主肠道内的定植优势。食源性感染、炎症性肠病以及化疗诱导的肠黏膜炎等肠道疾病中，病菌感染和炎症都能引起肠上皮细胞凋亡，这反过来增加了机体对外源的肠道致病菌的易感性，也为肠内原本定植的肠杆菌科细菌过度增殖提供了“燃料”，从而促进疾病相关的菌群失调。（@mildbreeze）

中国药科大学：GSDMD限制高脂饮食诱导的肠道菌群紊乱及内毒素血症

Gut Microbes[IF:10.245]

① 高脂饮食（HFD）诱导小鼠结肠Caspase-1、PI、GSDMD-N表达增加，介导细胞焦亡。其中GSDMD-N来自于T细胞和肠上皮细胞；② GSDMD缺失导致HFD诱导的全身性内毒素血症恶化。GSDMD-/-小鼠出现葡萄糖耐受不良、炎症增加且肠道屏障受损、菌群紊乱；③ 变形菌门中的蒂莫内马赛菌介导小鼠粪便与血清LPS水平增加；④ 体内、体外实验表明，GSDMD-N可与心磷脂（CL）结合杀死蒂莫内马赛菌；⑤ Arg49和Glu236是GSDMD-N结合CL行使抗菌功能的重要位点。

Host Gasdermin D restrains systemic endotoxemia by capturing Proteobacteria in the colon of high-fat diet-feeding mice
07-18, doi: 10.1080/19490976.2021.1946369

【主编评语】Gasdermin D （GSDMD）是细胞焦亡发生的重要因子。但它在高脂饮食改变动物生理、肠道菌群中的作用尚不可知。中国药科大学陈思禹、Wenxiang Zhang与团队在Gut Microbes发表文章，采用高脂饮食和GSDMD-/-缺失小鼠模型对此进行了阐述。（@solo）

中山七院：日常使用质子泵抑制剂与早死风险无显著关联

American Journal of Gastroenterology[IF:10.864]

① 纳入英国Biobank中的440,840名受试者，其中38,065名受试者日常使用质子泵抑制剂；② 中位随访5.9年期间，共发生13,154例死亡；③ 校正年龄、性别、种族、社会经济地位、教育水平、吸烟、饮酒、锻炼、饮食、BMI、睡眠等混杂因素后，日常使用质子泵抑制剂与全因死亡风险无显著关联；④ 日常使用质子泵抑制剂与特因死亡风险（包括肿瘤、循环系统疾病、呼吸系统疾病、消化系统疾病、外部原因、其它原因导致的死亡）也均无显著关联。

No Associations Between Regular Use of Proton Pump Inhibitors and Risk of All-Cause and Cause-Specific Mortality: A Population-Based Cohort of 0.44 Million Participants
07-27, doi: 10.14309/ajg.0000000000001377

【主编评语】中山大学附属第七医院的袁金秋团队、杨曼团队及潘逸航团队American Journal of Gastroenterology上发表的一项前瞻性队列研究结果，分析了44万名受试者的多年随访数据后发现，日常使用质子泵抑制剂与全因死亡及特因死亡风险均无显著关联。（@aluba）

广东省中医院：帕金森病患者的菌群相关表位变化

Frontiers in Immunology[IF:7.561]

① 纳入69名PD患者及244名对照，分析肠道菌群及菌群相关表位（ME）；② 27种细菌标志物及28种表位肽在PD患者及对照中有显著差异；③ 与L-组氨酸降解通路正相关的4种ME及与L-脯氨酸生物合成通路正相关的13种ME，与炎症标志物及放线菌门的5种细菌相关；④ 与异丙醇生物合成通路负相关的1种ME及与丙酮酸发酵产生propanoate通路正相关的2种ME，与炎症标志物及厚壁菌门的2种细菌相关；⑤ 2种来自GROEL2及RPSC的ME由结核分支杆菌产生，可驱动T细胞应答。

Altered Actinobacteria and Firmicutes Phylum Associated Epitopes in Patients With Parkinson's Disease
07-02, doi: 10.3389/fimmu.2021.632482

【主编评语】广东省中医院的罗晓东团队在Frontiers in Immunology上发表的一项最新研究，对比鉴定了69名帕金森病（PD）患者与244名对照的菌群相关表位差异，发现这些表位差异可能与免疫应答异常、谷氨酸及丙酮酸代谢异常相关。（@aluba）

儿童异基因造血干细胞移植治疗的菌群分析

Microbiome[IF:14.65]

① 监测29例接受异基因造血干细胞移植儿童的肠道、口腔和鼻腔菌群动态；② 移植后第1个月，三个部位菌群的多样性下降，1-3个月后再次重建，移植后1年内，菌群构成变化呈现出三个阶段；③ 三个部位的菌群各有明显的分类群，例如肠道有肠球菌、乳杆菌和布劳特氏菌；④ 与健康儿童相比，患儿在移植前某些微生物类群已发生改变，移植前三个部位的菌群构成可用于预测移植后aGvHD的发生；⑤ CD4+ T、Th17和B细胞的重建与三个部位的菌群不同类群相关。

Microbiota long-term dynamics and prediction of acute graft-versus-host disease in pediatric allogeneic stem cell transplantation
06-28, doi: 10.1186/s40168-021-01100-2

【主编评语】接受异基因造血干细胞移植（HSCT）的患者表现出肠道微生物群的变化，并可能经历一系列并发症，包括急性移植物抗宿主病（aGvHD）。Microbiome近期发表文章，通过对29例HSCT治疗的儿童患者进行肠道、口腔和鼻腔菌群的动态监测，绘制了移植后三个部位的菌群变化图谱。同时发现移植前三个部位的菌群构成可用于预测移植后aGvHD的发生，且免疫稳态的重建与三个部位的菌群具有相关性。（@爱的抉择）

肠道真菌和细菌菌群影响造血干细胞移植的预后

Mucosal Immunology[IF:7.313]

① 接受同种异体造血细胞移植（alloHCT）的患者细菌菌群结构紊乱，但真菌菌群作用未知；② 纳入71名接受alloHCT的患者，在0天时进行16S扩增子测序和ITS2测序，最终获得合格的70份16S数据和49份ITS2数据；③ 细菌多样性较高与改善的总生存率（OS）和无病生存率（DFS）相关，真菌多样性对患者预后无影响；④ 但0天时白色念珠菌的相对丰度较高与OS、DFS 和无移植物抗宿主反应、无复发生存率显著降低相关；⑤ 该结果存在样本数少及真菌reads少的限制。

Impact of gut fungal and bacterial communities on the outcome of allogeneic hematopoietic cell transplantation
07-19, doi: 10.1038/s41385-021-00429-z

【主编评语】Mucosal Immunology近期发表的文章，通过对71例接受同种异体造血干细胞移植（alloHCT）的患者在治疗前的肠道真菌和细菌菌群进行检测，并对其与患者的预后进行关联性分析。结果显示，较高的细菌多样性与总生存率（OS）和无病生存率（DFS）改善相关，虽然真菌多样性与患者的预后无相关性，但白色念珠菌的相对丰度较高与OS、DFS 和无移植物抗宿主反应、无复发生存率显著降低相关。虽然研究具有样本数少和真菌测序深度低等限制，但提示我们白色念珠菌在alloHCT中具有重要影响。（@爱的抉择）

造血细胞移植可改善XIAP缺陷患者的炎症性肠病和肠道菌群失调

Journal of Allergy and Clinical Immunology[IF:10.793]

① 造血细胞移植（HCT）是目前治疗XIAP缺陷症的唯一方法，26名接受HCT的XIAP患者中22名存活（存活者均接受过氟达拉滨治疗），17名出现移植物抗宿主病，19名接受移植前出现过IBD症状；② HCT后IBD症状缓解，结肠镜及病理症状恢复到正常，小儿溃疡性结肠炎活动指数显著改善；③ XIAP缺陷导致肠道菌群紊乱，多样性降低，HCT后患者菌群结构恢复到正常对照水平；④ 轻型链球菌在HCT后丰度降低到正常水平，毛螺菌属和瘤胃球菌属丰度上升到正常水平。

Hematopoietic cell transplantation rescues inflammatory bowel disease and dysbiosis of gut microbiota in XIAP deficiency
07-08, doi: 10.1016/j.jaip.2021.05.045

【主编评语】XIAP缺陷症是一种罕见的先天性免疫错误，常与难治性炎症性肠病（IBD）有关。XIAP缺陷的自然病程通常与预后不良有关，目前造血细胞移植（HCT）是唯一的治疗方法。Journal of Allergy and Clinical Immunology近期发表的文章，发现HCT治疗XIAP缺陷症具有较好的预后，而且HCT可改善XIAP缺陷患者的肠道炎症和菌群失调。（@爱的抉择）

旅行或可增加肠道菌群的抗生素耐药性

Genome Medicine[IF:11.117]

① 结合全宏基因组鸟枪法测序、功能宏基因组学和统计模型，研究190 名荷兰人在前往不同国际地点前后粪便微生物组抗生素抗性基因（AMR）的丰度、多样性、功能等；② 旅行显著增加旅行者肠道中AMR基因丰度和α多样性，并在国际旅行后显著获取56 个独特AMR基因；③ 旅行引起的肠道微生物组AMR基因形成，与目的地有明显相关性；④ 识别到高风险、移动遗传元件相关的AMR基因获取，如氟喹诺酮耐药基因、广谱β-内酰胺酶和粘菌素耐药基因等。

Destination shapes antibiotic resistance gene acquisitions, abundance increases, and diversity changes in Dutch travelers
06-07, doi: 10.1186/s13073-021-00893-z

【主编评语】抗生素耐药性细菌及其抗生素抗性（AMR）基因可以通过搭便车在人类肠道中传播。国际旅行可能会加剧这种公共卫生威胁。之前的研究已经证明了旅行相关的特定条件致病菌和AMR基因的获取，但旅行对肠道AMR的影响程度尚不清楚。Genome Medicine发表的研究，提供了关于中低收入地区国际旅行对高收入国家旅行者肠道耐药性影响的新数据。研究发现，这些旅行者在国外获得了AMR基因，并将这些AMR基因带回了他们的原籍国。这些AMR基因既包括已知的临床相关且在病原体中常见的AMR基因，也包括在功能上发现的目前数据库中没有已知同源物的AMR基因。研究还表明，肠道中AMR基因的获取和携带与旅行地相关，并且其组成特征至少会持续到旅行者回家。本研究结果提示，在目前抗生素耐药性负担高流行的低收入和中等收入国家，采取干预措施减少抗生素耐药性负担，可能会减少旅行者的抗生素耐药性基因获取。（@nana）

抗生素干预肠道菌群，对成年哮喘患者的肺部炎症无显著影响

Clinical Gastroenterology and Hepatology[IF:11.382]

① 20名成年哮喘及屋尘螨过敏患者随机分为2组，分别口服抗生素（环丙沙星+万古霉素+甲硝哒唑）或不进行任何干预，持续7天；② 抗生素显著降低了患者的粪便菌群α-多样性，并导致粪便菌群群落组成的显著变化；③ 抗生素导致患者粪便菌群中的链球菌属富集，并减少了拟杆菌属等厌氧分类群；④ 两组患者之间的主要终点（屋尘螨/LPS诱导的嗜酸性粒细胞及中性粒细胞计数）无显著差异，淋巴细胞及肺泡巨噬细胞也无显著差异。

Gut microbiome modulation by antibiotics in adult asthma: a human proof-of-concept intervention trial
07-22, doi: 10.1016/j.cgh.2021.07.030

【主编评语】近年研究揭示了肠-肺轴的存在，提示调节肠道菌群可能影响呼吸道疾病的干预治疗。Clinical Gastroenterology and Hepatology上发表的一项概念验证性干预研究却表明，成年哮喘患者口服抗生素虽然显著降低了肠道菌群的多样性，并改变肠道菌群的组成，但对患者的肺部炎症没有造成显著影响。（@aluba）

感谢本期日报的创作者：mildbreeze，Johnson，aluba，白蓝木，菌菌君

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