多文聚焦"肠脑轴"：更多机制被充分阐述 | 热心肠日报

今天是第1982期日报。

进食行为的生理控制机制（综述）

Physiological Reviews[IF:37.312]

① 能量平衡相关的生理信号参与全脑交互神经网络集，在大脑各层次水平上相互作用以控制进食行为；② ATP可用性、神经肽信号、平衡和享乐性进食、膳食结构等概念为理解大脑如何控制进食提供了必要框架；③ 端脑、下丘脑、后脑、髓质、迷走神经和脊髓中的关键区域与胃肠道协同工作，控制进食行为；④ 该过程可分为觅食、摄食和终止3个阶段，涉及至少4个大脑网络的动态互作（后脑控制网络、上脑干进食行为控制网络、选择和起始网络、执行网络）。

The Physiological Control of Eating: Signals, Neurons, and Networks
09-06, doi: 10.1152/physrev.00028.2020

【主编评语】进食行为的调控机制非常复杂，Physiological Reviews近期发表了一篇长达208页的综述文章，从生理信号、神经及神经网络的角度，细致讲解了进食行为的控制机制，特别强调了不同神经网络之间的互作和整合在该过程中的作用，推荐专业人士学习参考。（@mildbreeze）

Science子刊：7种必需氨基酸可有效逆转神经退行性疾病

Science Advances[IF:14.136]

① 低蛋白饮食加剧神经退行性Tau蛋白病小鼠的突触相关成分表达下调和一定程度加速脑萎缩；② 但通过喂养七种选定的必需氨基酸（称为Amino LP7），这些异常表型得到了有力逆转；③ 在此Tau蛋白病小鼠模型中，炎症相关基因表达上调和进行性脑萎缩被Amino LP7有效抑制，但未显著影响tau沉积；④ Amino LP7通过抑制大脑对犬尿氨酸的摄取而降低脑内犬尿氨酸的水平，犬尿氨酸是已知的脑内神经炎症的诱发因子。

Neurodegenerative processes accelerated by protein malnutrition and decelerated by essential amino acids in a tauopathy mouse model
10-22, doi: 10.1126/sciadv.abd5046

【主编评语】近期发表于Science Advances的一篇研究表明，低蛋白质饮食会加速阿尔茨海默病小鼠模型的大脑退化，而喂养含亮氨酸，苯丙氨酸，赖氨酸，异亮氨酸，组氨酸，缬氨酸，色氨酸这7种必需氨基酸的Amino LP7可有效减缓这些动物的大脑退化和痴呆的发展。（@临床营养Dr.Chen）

Cell子刊：菌群-肠-脑轴研究——模式生物各显神通（综述）

Neuron[IF:17.173]

① 菌群-肠-脑轴可为神经行为障碍及精神疾病提供新的病因探寻和治疗思路；② 肠道菌群通过迷走神经、微生物代谢物、免疫刺激、肠内分泌细胞和肠神经系统、神经递质等途径影响大脑和行为；③ 无菌小鼠等啮齿动物模型研究表明，菌群影响抑郁、焦虑、自闭症和早期神经发育；④ 斑马鱼、果蝇和线虫等模型有独到的神经遗传学研究方法、简单的菌群组成及丰富的神经行为，可作为补充；⑤ 用模式生物研究社会和应激行为中的菌群-脑轴，或能取得转化进展。

Microbiota-brain interactions: Moving toward mechanisms in model organisms
10-14, doi: 10.1016/j.neuron.2021.09.036

【主编评语】John F. Cryan团队近期在Neuron发表综述，从不同模式生物的角度出发，探讨了关于肠道菌群对宿主大脑和行为影响的研究进展，并对未来的研究方向进行了展望，推荐专业人士参考。（@mildbreeze）

南京医科大学：长期压力致抑郁，或因菌群-肠-脑轴的犬尿氨酸代谢途径紊乱

Gut Microbes[IF:10.245]

① 慢性束缚应激（CRS）小鼠呈现抑郁和焦虑样行为；② 其大脑中犬尿氨酸（Kyn）及其代谢产物上调，肠道中的Kyn毒性信号加剧，大脑和肠道中的Kyn代谢通路限速酶IDO表达上调；③ CRS小鼠肠道通透性增加，肠道菌群失调，Enterorhabdus和副拟杆菌属与脑中Kyn水平负相关；④ 抗抑郁药、IDO抑制剂和补充副拟杆菌，可部分逆转CRS小鼠的抑郁样行为、Kyn代谢信号和菌群组成的变化；⑤ 副拟杆菌影响了小鼠海马中的Trp代谢，使5-HT和5-HT/Trp比值升高。

Involvement of the microbiota-gut-brain axis in chronic restraint stress: disturbances of the kynurenine metabolic pathway in both the gut and brain
02-03, doi: 10.1080/19490976.2020.1869501

【主编评语】南京医科大学高蓉、王军与研究团队在Gut Microbes发表研究，表明长期应激可扰乱肠道菌群，并影响菌群-肠-脑轴中的色氨酸代谢，使其向犬尿氨酸代谢途径偏移，影响神经递质代谢，从而促进了抑郁样行为的出现。（@mildbreeze）

破坏肠道菌群，肠神经系统也受累？

Microbiome[IF:14.65]

① 用抗生素耗竭小鼠的肠道菌群，导致小鼠消化道结构和功能改变，小肠变长、肠道转运变慢、肠上皮分泌改变、肠道通透性增加；② 这伴随着肠神经系统的损伤：回肠和近端结肠的粘膜下和肌间神经丛的肠神经元丢失，回肠肌间神经丛的肠神经胶质细胞减少；③ 随着菌群的自然恢复，肠道功能以及肠神经元和肠神经胶质细胞数量也得到了恢复；④ 菌群可通过其产物LPS和SCFA增强抗生素处理期间的肠神经元存活，抗生素停用后补充SCFA还能促进神经发生。

Intestinal microbiota shapes gut physiology and regulates enteric neurons and glia
10-26, doi: 10.1186/s40168-021-01165-z

【主编评语】肠道菌群与肠神经系统的互作，一定程度上介导了菌群对肠道生理的调控。Microbiome发表的一项最新研究，以抗生素处理的小鼠为模型，研究了肠道菌群的耗竭和自发恢复对肠道生理和肠神经系统的影响，表明肠道菌群可通过其产生的脂多糖（LPS）和短链脂肪酸（SCFA）等物质，来增强肠神经元存活和促进神经生成，从而维持肠神经系统的完整性。（@mildbreeze）

Nature子刊：乳杆菌产生的一种小分子，如何抑制白色念珠菌致病性？

Nature Communications[IF:14.919]

① 鼠李糖乳杆菌分泌的小分子可抑制白色念珠菌从酵母态向致病的菌丝态转变；② 通过生物测定引导分馏鉴定出，该小分子为1-乙酰基-β-咔啉（1-ABC）；③ 机制上，1-ABC通过抑制靶标蛋白Yak1（双特异性酪氨酸磷酸化调节激酶家族成员）来阻止白色念株菌转变为菌丝态；④ 反之，白色念株菌假定磷酸酶Oca6与转录因子Rob1的突变都会解除1-ABC的抑制作用；⑤ 此外，与1-ABC高度相似的1-乙氧羰基-β-咔啉也可抑制Yak1的活性并阻断白色念珠菌的生物膜形成。

A small molecule produced by Lactobacillus species blocks Candida albicans filamentation by inhibiting a DYRK1-family kinase
10-22, doi: 10.1038/s41467-021-26390-w

【主编评语】白色念珠菌是一种条件致病真菌，其从酵母态向菌丝态的转变是其毒力特征。Nature Communications近期发表研究，鉴定出一种由鼠李糖乳杆菌分泌的小分子，通过抑制真菌的DYRK1家族激酶，阻断白色念珠菌向菌丝态转变和生物膜形成，从而抑制其致病性。（@mildbreeze）

刘宏伟+代焕琴：一种肠道真菌可促进食源性肥胖

Communications Biology[IF:6.268]

① 抗真菌药两性霉素B或氟康唑能有效抑制高脂喂养引起的小鼠肥胖，而5-氟胞嘧啶效果甚微；② 通过培养方法鉴定出近平滑念珠菌与肥胖密切相关，定植该真菌可加剧高脂喂养小鼠的肥胖；③ 近平滑念珠菌在肠道定植导致肠道细菌群落改变，变形菌门、放线菌门和脱硫弧菌科增加，厚壁菌门和毛螺菌科减少，或是其促肥胖的机制之一；④ 与野生型菌株相比，使用脂肪酶缺失的近平滑念珠菌对小鼠灌胃后未增加其体重，证实了该真菌分泌的脂肪酶能促进肥胖。

The gut commensal fungus, Candida parapsilosis, promotes high fat-diet induced obesity in mice
10-25, doi: 10.1038/s42003-021-02753-3

【主编评语】肠道真菌在人类健康调节中发挥着许多重要作用。中科院微生物所刘宏伟、代焕琴与研究团队，在Communications Biology发表文章，在小鼠中鉴定出一种肠道共生真菌近平滑念珠菌能促进高脂喂养诱导的肥胖，并揭示了相关机制。该研究提示，肠道真菌或能作为肥胖的治疗干预靶点。（@mildbreeze）

Cell子刊：多重功能宏基因组学分析，挖掘菌群影响宿主的效应物

Cell Reports[IF:9.423]

① 婴儿肠道菌群的异常发育会影响宿主短期乃至成年后的健康；② 对来自西方的14名健康婴儿的粪便样本进行宏基因组测序+多重筛选；③ 鉴定了微生物组编码的生物活性小分子，如commendamide（一种N-乙酰化的甘氨酸）和硫化氢，它们分别诱导了NF-κB信号传导和改变了细胞氧化还原电位；④ 在克雷伯菌属中鉴定了一个六基因操作子，可诱导自噬；⑤ 宏基因组测序+多重筛选可用于研究宿主其他的生理过程。

Multiplexed functional metagenomic analysis of the infant microbiome identifies effectors of NF-κB, autophagy, and cellular redox state
09-21, doi: 10.1016/j.celrep.2021.109746

【主编评语】肠道菌群产生的效应分子（如蛋白质和小分子），是其与宿主相互作用的一个主要方式。Cell Reports建立了一个由14个婴儿粪便菌群构建的宏基因组文库，并对其进行大规模筛选以寻找可能影响宿主细胞免疫、自噬和氧化还原电位的效应物。这一研究方法和相关发现，扩展了人们对调节宿主途径的菌群效应物的认知，有助于深入研究共生微生物影响宿主的分子机制。（@mildbreeze）

中山大学：高脂饮食导致的肥胖可促口腔癌

Cell Death and Disease[IF:8.469]

① 高脂饮食诱导肥胖小鼠的口腔鳞状细胞癌（OSCC）发病率升高，其舌部髓源性抑制细胞（MDSCs）数量增多；② 高脂饮食促进肥胖小鼠MDSCs经CCL9/CCR1轴向舌部募集，并通过提高细胞内摄取脂肪酸的能力，使其免疫抑制活性增强；③ 肥胖的OSCC患者口腔样本中MDSCs细胞浸润增多，且与局部脂肪细胞呈正相关关系；④ 生存分析显示脂肪细胞富集和MDSCs增多都与OSCC患者较差的预后相关；⑤ 在小鼠体内清除MDSCs可有效缓解高脂饮食对致癌的促进作用。

Diet-induced obesity accelerates oral carcinogenesis by recruitment and functional enhancement of myeloid-derived suppressor cells
10-14, doi: 10.1038/s41419-021-04217-2

【主编评语】中山大学的夏娟、吴桐和程斌与研究团队在Cell Death and Disease发表文章，发现食源性肥胖显著增加口腔鳞状细胞癌的发病率。高脂饮食不仅增加MDSC的招募，而且增强其免疫抑制活性，靶向MDSCs可有效缓解高脂饮食对致癌过程的促进作用。（@章台柳）

感谢本期日报的创作者：Q，临床营养Dr.Chen，DAYTOY，一只赵崽儿呀，mildbreeze，拍了花宝贝，晨，十年雪落，高压锅里的水母

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