黄秀娟等GUT：调节菌群，或治脱发！ | 热心肠日报

今天是第2052期日报。

港中大：调节肠道菌群或能防治脱发

Gut[IF:23.059]

① 在无大豆饮食饲喂的小鼠中，补充乳化剂聚山梨酯80（P80）可引发小鼠脱毛，伴随肠道菌群失调，Akk菌增加、长双歧杆菌减少；② 对这些小鼠进行抗生素处理和移植健康鼠粪菌，可分别加剧和逆转上述问题；③ 靶向性补充益生菌（长双歧杆菌HK003）能逆转P80和化疗引起的小鼠脱毛，增加皮肤厚度和改善毛囊；④ 菌群功能分析表明，脱毛小鼠中，Akk菌的叶酸转化和植酸降解功能增强，菌群的黏液保护作用减弱、必需氨基酸合成和能量代谢失调。

Modulation of gut microbiota impacts diet-induced and drug-induced alopecia in mice
01-05, doi: 10.1136/gutjnl-2021-326320

【主编评语】香港中文大学黄秀娟团队在Gut发表了一篇letter，以小鼠为模型，发现补充常用乳化剂聚山梨酯80能诱导特定饮食背景下的小鼠发生脱毛，用抗生素、粪菌移植和靶向性补充益生菌等菌群调节手段，可加剧或减轻小鼠的脱毛。这些发现提示，调节肠道菌群或能防治脱发。（@mildbreeze）

江南大学孙嘉：调节肠道抗菌肽改善菌群，或能预防1型糖尿病

Gastroenterology[IF:22.682]

① 在新生NOD小鼠的结肠中，Cathelicidin相关抗菌肽（CRAMP）的表达降低，伴随着结肠菌群α-多样性降低及菌群组成变化；② 失调的结肠菌群促进结肠上皮细胞产生I型干扰素，并影响新生NOD小鼠的结肠免疫系统，诱导天然淋巴细胞（ILC）及调节性T细胞（Treg）的失衡；③ 上述病理性免疫印记可增强成年NOD小鼠的胰腺自身免疫应答，并促进糖尿病的发展；④ 新生NOD小鼠口服表达CRAMP的益生菌，可恢复结肠稳态，抑制自身免疫糖尿病。

Intestinal Cathelicidin Antimicrobial Peptide Shapes a Protective Neonatal Gut Microbiota against Pancreatic Autoimmunity
2021-12-28, doi: 10.1053/j.gastro.2021.12.272

【主编评语】肠道菌群变化与1型糖尿病的发展相关。江南大学孙嘉作为共同通讯作者在Gastroenterology上发表的一项最新研究结果，在非肥胖糖尿病（NOD）小鼠模型中发现，新生NOD小鼠的肠道抗菌肽表达降低，导致结肠菌群失调，以诱导结肠免疫系统失衡，从而促进成年NOD小鼠的胰腺自身免疫应答及糖尿病的发展。（@aluba）

Nature子刊：肠道微生物在多代家族中的传播规律

Nature Microbiology[IF:17.745]

① 纳入24个多代家族的102名女性，研究家族性肠道菌群模式和微生物基因型的传播和存续；② 与其他年龄段（菌群成熟）相比，幼儿有不同的菌群，且常见Bact2肠型；③ 排除幼儿后，发现菌群组成与亲属关系相关，7个低丰度菌属呈现家族分布模式；④ 分析微生物基因型分布表明，相较于亲属关系，同居与菌株传播有更强的关联；⑤ 菌株潜在传播率在同居的一级亲属（姐妹/母女）间最高，共享的菌株主要属于拟杆菌目；⑥ 跨多代的菌株传播虽然罕见，但存在。

Variation and transmission of the human gut microbiota across multiple familial generations
2021-12-30, doi: 10.1038/s41564-021-01021-8

【主编评语】Nature Microbiology近期发表的一项研究，通过对24个多代（3~5代）家族的女性成员进行肠道菌群的宏基因组学分析，揭示出亲属关系和共同居住是肠道菌群在家庭成员之间传播和留存的关键驱动因素。（@mildbreeze）

Cell子刊：用于艰难梭菌系统分析的调控和代谢网络预测模型

Cell Host and Microbe[IF:21.023]

① 纳入151个艰难梭菌（Cd）转录组数据，构建EGRIN（环境和基因调控影响网络）模型，含297个共调控基因模块，涵盖90%的Cd基因，揭示了Cd在不同生物环境下的调控反应；② 基于改进的Cd代谢网络模型发现14种氨基酸、多种碳水化合物和10个代谢基因是Cd在肠内生长所必需的；③ 将上述2个模型整合为PRIME模型，揭示了转录调控如何调节Cd代谢过程以促进其定植，并发现转录因子CcpA和CodY存在协同上位性；④ 开发艰难梭菌网络门户面向大众提供信息。

Predictive regulatory and metabolic network models for systems analysis of Clostridioides difficile
2021-10-11, doi: 10.1016/j.chom.2021.09.008

【主编评语】艰难梭菌（Cd）是医院内感染的首要病原体，可引起伪膜性结肠炎。Cell Host and Microbe发表的这项研究，报道了可用于解析Cd与宿主互作的Cd基因调控和代谢网络的3个预测模型，研究者建立了一个网站（(http://networks.systemsbiology.net/cdiff-portal/），为Cd研究者提供研究模型、数据集和算法工具。（@mildbreeze）

刘洋彧等：艰难梭菌感染中的菌群-免疫互作

Gut Microbes[IF:10.245]

① 纳入243名受试者，分为4个表型组：艰难梭菌感染（CDI）、无症状携带、非CDI腹泻和对照，分析肠道菌群组成和免疫标志物；② 肠道菌群与宿主免疫标志物间的相互作用，对艰难梭菌的定植和感染状态非常敏感；③ 将菌群和免疫标志物的数据共同纳入随机森林分类模型，比使用单一数据能更准确地区分CDI和其他表型组，显示出强大的诊断性能；④ 建立数学公式，以量化肠道菌群和宿主免疫标志物之间的相互作用。

Integrating gut microbiome and host immune markers to understand the pathogenesis of infection
2021-06-16, doi: 10.1080/19490976.2021.1935186

【主编评语】艰难梭菌感染（CDI）是医疗机构相关感染的常见原因，严重时可引起患者死亡。全面了解CDI的发病机制对其诊断、治疗和预防至关重要。哈佛大学医学院刘洋彧团队与合作者在Gut Microbes发表研究，研究了CDI发病机制中的肠道菌群与免疫标志物的相互作用，结合二者构建可用于CDI诊断的机器学习模型，为CDI的诊断和治疗提供了新见解。（@mildbreeze）

Cell子刊：环二核苷酸促进肠细胞特异性抗病毒免疫

Cell Reports[IF:9.423]

① 采用果蝇模型，研究肠道菌群对从口腔途径获得的病毒感染和抗病毒免疫的影响；② 发现dSTING（干扰素基因刺激蛋白）是调控肠道病毒感染，如辛德毕斯病毒（SINV）的关键因子；③ 口服环状二核苷酸（CDNs）可产生抗SINV病毒保护；④ 肠细胞感知微环境中CDNs，通过顶端核苷转运蛋白CNT2的表达，传递CDNs及其信号；⑤ CDNs通过dSTING、激酶dTBK1和NF-kB通路，诱导相关基因表达，实现肠道特异性抗病毒保护。

Orally acquired cyclic dinucleotides drive dSTING-dependent antiviral immunity in enterocytes
2021-12-28, doi: 10.1016/j.celrep.2021.110150

【主编评语】Cell Reports最新发表的文章，发现环状二核苷酸可以驱动抗病毒免疫。通过对肠道上皮细胞保守的顶端嘌呤转运蛋白CNT2转运，激活dSTING-dTBK1抗病毒通路。（@solo）

锌缺乏可能通过调节胃肠道发育、肠道菌群和炎症诱发自闭症

Cellular and Molecular Life Sciences[IF:9.261]

① 使用3D类器官和蛋白质组学分析，检测到缺锌条件下胃肠道紧密连接形成和细胞结构的标记蛋白ZONULIN-1的降低；② 低锌喂养母鼠的子代鼠存在肠道微生态改变，放线菌门、变形菌门和软壁菌门增加，而厚壁菌门减少；③ 这些子代鼠除了白细胞介素和Toll样受体（TLR）水平升高外，还有更多激活的星形胶质细胞；④ 小鼠生长发育期间缺锌出现胃肠道生理和促炎信号的改变导致了慢性全身和神经炎症以及肠道微生物群变化的现象类似人类ASD病例中的发现。

Zinc is a key regulator of gastrointestinal development, microbiota composition and inflammation with relevance for autism spectrum disorders
2021-12-22, doi: 10.1007/s00018-021-04052-w

【主编评语】近期发表于Cellular and Molecular Life Sciences的一项研究表明小鼠生长发育过程中的低锌状态足以破坏肠道屏障的完整性，激活促炎信号通路，导致可能加重炎症的微生物群组成的变化，这些改变常在自闭症谱系障碍（ASD）患者中观察到。（@临床营养Dr.Chen）

Cell子刊：人和猩猩的菌群如何影响肠上皮细胞基因表达

Cell Reports[IF:9.423]

① 通过体外共培养实验，研究4种人科动物（人类、黑猩猩、大猩猩和红毛猩猩）的肠道菌群对人结肠上皮基因表达调控的影响；② 4329个宿主基因对至少1种人科动物的菌群有反应，其中半数以上的基因对4种菌群呈现一致的反应，而164个基因仅对1种菌群有反应；③ 这些呈现物种特异性应答的基因主要富集了免疫和炎症相关功能，与炎症性肠病（IBD）等人类肠道疾病相关；④ 还发现炎症相关的微生物物种可调节与IBD相关的宿主基因表达。

Interspecies variation in hominid gut microbiota controls host gene regulation
2021-11-23, doi: 10.1016/j.celrep.2021.110057

【主编评语】不同的人科动物的肠道菌群存在很大的差异。这些菌群差异是否影响不同物种的宿主生理和基因表达？Cell Reports发表的这项研究，揭示了人结肠上皮细胞对不同人科动物肠道菌群的转录应答，发现只响应特定人科物种肠道菌群的宿主基因与胃肠道疾病有关。（@mildbreeze）

低聚半乳糖通过调节肠道菌群影响年轻女性的营养摄入

Nutrients[IF:5.717]

① 46名年轻女性受试者随机分为2组，23名每日摄入7.5g低聚半乳糖，23名每日摄入等量安慰剂，持续干预4周；② 摄入低聚半乳糖可显著降低受试者的碳水化合物及糖摄入，并增加脂肪摄入；③ 摄入低聚半乳糖可显著改变受试者的肠道菌群组成，8个菌属（拟杆菌属、双歧杆菌属、脱硫弧菌属）的丰度发生显著变化；④ 摄入低聚半乳糖可显著增加受试者肠道菌群中的双歧杆菌属，后者的丰度增加可预测碳水化合物摄入的减少。

Nutrient Intake and Gut Microbial Genera Changes after a 4-Week Placebo Controlled Galacto-Oligosaccharides Intervention in Young Females
2021-12-08, doi: 10.3390/nu13124384

【主编评语】来自Nutrients上发表的一项随机双盲安慰剂对照试验，在46名年轻女性受试者中进行4周干预后发现，每日摄入低聚半乳糖可减少碳水化合物及糖的摄入，增加脂肪摄入，并调节肠道菌群组成；而碳水化合物摄入的减少可能是由肠道菌群中的双歧杆菌属的增加所介导的。（@aluba）

感谢本期日报的创作者：mildbreeze，aluba，Johnson，solo，临床营养Dr.Chen

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