今日Nature双发：“戒烟肥”肠菌+药物对菌群的超级影响 | 热心肠日报

今天是第2024期日报。

Nature：戒烟后为何易长胖？肠道菌群在偷偷捣鬼

Nature[IF:49.962]

① 在不同饮食和品系的小鼠中，吸烟抑制体重增长，而戒烟引起体重快速增长（SCWG）；② 吸烟导致小鼠肠道菌群组成和功能改变，驱动了SCWG，用抗生素耗竭菌群可抑制SCWG，而移植吸烟/戒烟小鼠的菌群可使不吸烟小鼠过度增重；③ 7种代谢物与菌群诱导的SCWG相关，包括DMG和ACG；④ 菌群和宿主代谢膳食胆碱产生的DMG在吸烟/戒烟的小鼠中生成增多，促进肠道能量吸收和体重增长，而ACG则与DMG相反；⑤ 在一小型队列中，吸烟者肠道菌群改变、DMG升高。

Gut microbiota modulates weight gain in mice after discontinued smoke exposure
12-08, doi: 10.1038/s41586-021-04194-8

【主编评语】吸烟有害健康，然而很多吸烟者难以或不愿戒烟，一个重要原因是戒烟容易引起明显的体重增长。Nature最新发表了以色列魏茨曼科学研究所Eran Elinav团队的一项研究，以小鼠为模型对这一现象进行了探索，揭示了肠道菌群在其中的驱动作用，并鉴定出有体重调节作用的菌群相关代谢产物二甲基甘氨酸（DMG）和N-乙酰甘氨酸（ACG）。研究者认为，吸烟期间逐渐发展的菌群失调和相关代谢物的改变，可促进宿主能量吸收和增重，来抵消由吸烟引起的厌食作用；戒烟后，厌食信号迅速消除，而致胖的“吸烟菌群”和积累的代谢物却只能缓慢逆转，从而导致戒烟后的体重快速增长。这些发现拓展了我们对于菌群在代谢和体重调节中的作用的认知，或有助于研发新型戒烟和减肥方法。（@mildbreeze）

Nature：药物对肠道菌群的影响比想象的要大

Nature[IF:49.962]

① 提出一个用于多组学横断面研究的分析框架，来分解疾病和药物各自与肠道菌群及宿主特征的关联；② 分析欧洲心脏代谢疾病队列的2173人数据，表明药物对宿主和菌群特征的解释力大于疾病的解释力；③ 分析28种药物，揭示了单个药物与宿主（表型、代谢组）和菌群间的大量新关联；④ 对药物组合的分析显示，多药的协同效应可将宿主代谢组和菌群转向更健康的状态；⑤ 分析药物的累加效应显示，抗生素疗程数与菌群的“不健康”状态存在定量关系；⑥ 还揭示了药物剂量与临床标志物和菌群间的关系，支持药物的直接效应。

Combinatorial, additive and dose-dependent drug–microbiome associations
12-08, doi: 10.1038/s41586-021-04177-9

【主编评语】许多常用药物，都会对我们的肠道菌群造成影响。Nature最新发表的一项研究提出了一个研究框架，能够分解药物和疾病对宿主和肠道菌群特征的影响，并将其应用于欧洲MetaCardis队列的2173名个体的多组学分析，量化分析了心脏代谢疾病中单个药物、药物组合、药物累加效应和药物剂量与宿主表型、代谢组和肠道菌群的关联，为药物-宿主-微生物组的相互作用提供了新的假设。（@mildbreeze）

Nature：为了人类自身及地球的健康，我们应该吃些什么？

Nature[IF:49.962]

① 工业化食物系统排放全球近25%的温室气体，使用70%淡水和40%土地，严重污染水域；② 畜牧业占其中30-50%的排放，预计2010-2050年间食物相关排放增长80%；③ 2019年《柳叶刀》推出健康地球饮食方案，遭诸多批评和质疑，从营养素欠缺到成本负担；④ 健康喂养100亿人口而不进一步破坏生态环境是可行的，须减少动物制品；⑤ 理想膳食应既有营养又不危及自然资源，世界各国的研究者们正探索该国的最佳饮食方案，应当因地制宜，考虑文化和经济障碍。

What humanity should eat to stay healthy and save the planet
12-01, doi: 10.1038/d41586-021-03565-5

【主编评语】Nature上发表的一篇Feature文章，讨论了应该如何调整饮食方案，以维持人类健康，并保持地球环境。（@aluba）

石汉平+李薇：mPG-SGA可作为癌症患者的营养评估工具

Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle[IF:12.91]

① 本研究纳入完成了PG-SGA和其他问卷的34071名成年住院癌症患者，其中1558例患者入院后随访达5年；② 根据mPG-SGA评分将患者营养状况分为营养良好（0分）或轻度（1-2分）、中度（3-6分）或重度营养不良（≥7分）；③ 根据mPG-SGA的分类，各营养状况组的总体生存中位数差异显著：营养良好组，轻度、中度和重度营养不良组分别为24、18、14和10个月；④ 但PG-SGA和简化的PG-SGA都不能区分营养良好组和轻度营养不良组之间的总体生存差异中位数。

Development and validation of a Modified Patient-Generated Subjective Global Assessment as a nutritional assessment tool in cancer patients
12-04, doi: 10.1002/jcsm.12872

【主编评语】营养不良在癌症患者中很普遍，营养不良不仅会降低抗肿瘤治疗的疗效，延长住院时间，还会降低患者的生活质量和生存率。但目前评估癌症患者的营养状况还没有黄金标准，患者主观整体评估（PG-SGA）是评估癌症患者营养状况最广泛使用的工具，但PG-SGA在中国和其他一些国家，它被认为过于耗时，而且即使是训练有素的专业人员，PG-SGA 的某些项目也难以理解。近期首都医科大学附属北京世纪坛医院石汉平和吉林大学第一医院李薇作为共同通讯作者在Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle发表的一项研究对开发的简易使用的改良版患者主观整体评估（mPG-SGA）的效果进行评价，发现mPG-SGA是评估癌症患者营养状况的良好工具。（@临床营养Dr.Chen）

崔明团队：肠道菌群在斑马鱼放射性污染防护中的重要作用

Environmental Pollution[IF:8.071]

① 高温或低温预处理改变斑马鱼的肠道菌群结构；② 高温预处理使斑马鱼对辐射暴露更敏感；③ 使用抗生素清除肠道菌群后，不同温度预处理的斑马鱼对辐射暴露反应一致，表明辐射毒性与肠道菌群相关；④ 高温预处理可增强斑马鱼肠道菌群的糖代谢；⑤ 高温和低温预处理通过肠道菌群分别增加和降低斑马鱼肝糖代谢水平；⑥ 低温预处理会选择性富集革兰氏阳性菌（厚壁菌门），可能与降低促炎细胞因子和活性氧水平、增加短链脂肪酸含量有关，有助于辐射防护。

Ambient temperature structures the gut microbiota of zebrafish to impact the response to radioactive pollution
11-16, doi: 10.1016/j.envpol.2021.118539

【主编评语】潜在的核事故造成的放射性物质的释放严重破坏环境，威胁水生生物的生存。同样，全球表面温度的逐渐升高也会对水生生态系统产生不利影响。作为一种变温动物，鱼类在环境中遭受极端的温度变化。研究发现，鱼类功能丰富度的降低与温度的升高密切相关。鉴于辐射吸收和组织温度之间的正相关关系，辐射毒性的程度取决于特定器官的温度。在鱼类和两栖动物等变温动物中，辐射损伤和恢复都取决于温度。人们通常将这种现象归因于不同环境温度下变温动物的不同能量代谢率。然而，对其他潜在机制的深入研究仍然不够深入。来自中国医学科学院北京协和医学院的崔明教授团队发表在Environmental Pollution上的一篇文章研究了环境温度变化对斑马鱼对放射性污染反应的影响，评估了不同环境温度预处理后其肠道菌群组成和功能的变化，并探讨了影响斑马鱼辐射敏感性的潜在生化机制。该研究强调了在极端温度升高的情况下保护水生生物免受短期或长期放射性污染的潜在战略。（@EADGBE）

Nature子刊：主流高通量测序仪在人/细菌/宏基因组测序评测结果发布，华大智造表现优异

Nature Biotechnology[IF:54.908]

① 在短读长测序平台中，Illumina的HiSeq 4000和HiSeq X10平台提供了最一致、最高的基因组覆盖率，华大智造的BGISEQ-500、MGISEQ-2000平台提供了最低的测序错误率；② 长读长测序平台中，PacBio CCS具有最高的基于参考的映射率和最低的非映射率；③ PacBio CCS和PromethION、MinION平台在重复序列丰富的区域和跨均聚物检测中均显示出最佳的序列定位性能；④ 使用 2 × 250-bp读长化学的NovaSeq 6000是捕获已知插入/删除事件的最强大的仪器。

Performance assessment of DNA sequencing platforms in the ABRF Next-Generation Sequencing Study
09-09, doi: 10.1038/s41587-021-01049-5

【主编评语】近日，由生物分子资源设施协会（Association of Biomolecular Resource Facilities, ARBF）主导的ABRF NGS II期研究成果发表于Nature Biotechnology，文章题为“Performance assessment of DNA sequencing platforms in the ABRF Next-Generation Sequencing Study”。研究团队基于来自Illumina、Pacific Biosciences、Thermo Fisher Scientific、BGI、Oxford Nanopore Technologies和Genapsys的多款测序平台，在多个实验室对同一人类基因组家族、三个单独菌株和十种细菌的宏基因组混合物进行测序，并将各平台数据进行全方位、系统性比较，分析各个测序平台的性能差异和测序质量，以提供真实全面的参考证据。（@刘永鑫-中科院-宏基因组）

Nature子刊：细菌摄取锌离子的新机制

Nature Communications[IF:14.919]

① 应用钙卫蛋白致锌匮乏时，大肠杆菌Nissle 1917（EcN）及其锌转运蛋白缺失突变体（EcN znuA zupT）的生长分别显著好于鼠伤寒沙门氏菌（STm）及其相应突变体；② 在EcN znuA zupT基础上进一步缺失负责yersiniabactin（Ybt）合成的irp2基因后，其生长变弱；③ Ybt在低pH时结合铁离子，在高pH时结合锌离子；④ Ybt对锌离子的获取使得EcN对钙卫蛋白具有较高的抗性；⑤ Ybt可增强EcN在DSS诱导的肠炎模型小鼠肠道中的定殖。

Siderophore-mediated zinc acquisition enhances enterobacterial colonization of the inflamed gut
12-01, doi: 10.1038/s41467-021-27297-2

【主编评语】锌是生命体不可或缺的微量元素，对细菌和宿主同等重要。细菌体内锌离子稳态的维持依赖锌离子转运和调控体系。宿主通过限制锌离子来控制细菌感染。为了在宿主体内生存，细菌必须表达高亲和力的锌离子转运系统如ZnuABC或通透酶ZupT，以获取足够的锌离子。发表在Nature Communications上的一项研究发现，大肠杆菌还存在另外一种获取锌离子的机制，即通过铁载体yersiniabactin（Ybt）获取环境中低浓度的锌，并增加大肠杆菌在肠道中的定殖优势。该研究为致病菌的防治提供了新的潜在治疗靶点。（@EADGBE）

补充肌酸对最大摄氧量有潜在不良影响（综述）

Critical Reviews in Food Science and Nutrition[IF:11.176]

① 本荟萃分析纳入19项RCTs，共424人（平均30岁，82%男性），肌酸组和安慰剂组的VOmax在基线时无差异，多数研究的肌酸冲击剂量≥20g/d或0.3g/kg，维持剂量在2-10g/d，在约80%的纳入研究中两组参与者都进行了运动干预；② 干预前后两组的VOmax均有所增加，但肌酸补充组的增幅低于安慰剂组，此外，干预结束时，与安慰剂相比，补充肌酸组的VOmax较低；③ 亚组分析发现在年轻健康参与者中也有上述相似结果；④ 表明肌酸补充对VO2max有不良影响。

Creatine supplementation and VOmax: a systematic review and meta-analysis
12-03, doi: 10.1080/10408398.2021.2008864

【主编评语】肌酸作为一种增强肌力的营养补剂，常为运动员所用，机体既可从外部摄入肌酸，也可通过自身的合成体系合成肌酸。近期发表于Critical Reviews in Food Science and Nutrition的一项系统综述和荟萃分析表明肌酸补充特别是在自行车运动中对最大摄氧量（VO2max）有不良影响，考虑到肌酸是运动中使用最广泛的膳食补充剂之一，运动员应谨慎使用。其实，之前我国李斌等相关学者在《中国运动医学杂志》发表的研究就发现超大剂量补充肌酸可抑制运动机体内源性肌酸的合成，并建议实践中不宜超量超时补充肌酸，有必要对人体补充肌酸的冲击剂量（0.3g/kg/d或20g/d）的健康安全性进行深入研究。（@临床营养Dr.Chen）

基于远程医疗的运动+饮食干预，可更好地改善肥胖/超重者的膝骨关节炎

Annals of Internal Medicine[IF:25.391]

① 415名超重/肥胖的膝骨关节炎患者按5:5:2的比例随机分为3组，对照组仅通过线上教育接受骨关节炎信息，运动干预组通过视频会议接受6次理疗师咨询并提供运动器械及资源，运动+饮食干预组另外接受6次营养师咨询并摄入极低热量生酮饮食；② 干预6个月后，运动干预组及运动+饮食干预组的膝关节疼痛评分均显著低于对照组，身体机能显著优于对照组，且运动+饮食干预组优于运动干预组；③ 干预12个月后的结果相似。

Comparing Video-Based, Telehealth-Delivered Exercise and Weight Loss Programs With Online Education on Outcomes of Knee Osteoarthritis : A Randomized Trial
11-30, doi: 10.7326/M21-2388

【主编评语】Annals of Internal Medicine上发表的一项随机对照试验结果，对比了线上教育、线上教育+基于视频的远程运动干预、线上教育+基于视频的远程运动干预+饮食干预对膝骨关节炎的疗效，发现远程运动干预+饮食干预可更好地缓解膝骨关节炎患者的膝关节疼痛，并改善身体机能。（@aluba）

感谢本期日报的创作者：mildbreeze，阿当，临床营养Dr.Chen，Johnson，刘永鑫-中科院-宏基因组，Jack Chen，aluba

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