靶向菌群？60分Nature综述子刊详解5大方法 | 热心肠日报

今天是第2053期日报。

Nature Reviews：一文读懂微生物组疗法（综述）

Nature Reviews Microbiology[IF:60.633]

① 粪菌移植（FMT）可提供定植抵抗、产生有益代谢物、恢复菌群与粘膜免疫的互作，被研究用于治疗菌群相关疾病（CDI、GVHD、IBD等有较好或一定的临床疗效），供体菌群组成及菌株植入情况可能影响其效果；② FMT是权宜疗法，很多共生菌的健康作用已被阐释，如调节免疫和代谢、抑制病菌，这些新知可促成更精准的菌群导向性疗法：食物和益生元、组成明确的共生微生物群落、工程菌、菌群衍生蛋白和代谢物；③ 这些疗法在科研、商业化和监管方面各有优势和挑战（如安全性、知识产权、质控、产品稳定性等）。

Microbiome-based therapeutics
01-06, doi: 10.1038/s41579-021-00667-9

【主编评语】健康的肠道菌群可促进宿主健康。随着人们对肠道菌群及其在健康和疾病中的作用的了解不断深入，靶向菌群的治疗方法应运而生。Nature Reviews Microbiology最新发表的综述文章，以目前研究最多的粪菌移植为切入点展开讨论，并介绍了已知的主要菌门中特定微生物的健康功能，探讨了多种基于菌群的疗法的研究现状、优势和挑战，推荐专业人士参考。（@mildbreeze）

王炜等：D-型氨基酸荧光探针——为细菌抗生素药敏试验加速

Advanced healthcare materials[IF:9.933]

① 通过D-型氨基酸荧光探针（FDAA）进行细菌抗生素药敏试验（FaAST）；② 基于细菌对FDAA的代谢反应，快速、精准测量抗菌药物最小抑菌浓度（MICs）；③ FaAST结合流式分析多种具代表性抗生素对23个临床分离株和实验室抗药菌株的影响；④ 发现抗生素处理后，抗性细菌代谢抑制（FDAA下降缓慢），易感细菌则反应迅速，测试准确度达98.13%；⑤ FaAST也可对医院获得性肺炎患者的支气管肺泡灌洗液进行诊断分析，加快临床感染用药方案的确定。

d-Amino Acid-Based Metabolic Labeling Enables a Fast Antibiotic Susceptibility Test of Both Isolated Bacteria and Bronchoalveolar Lavage Fluid
2021-12-13, doi: 10.1002/adhm.202101736

【主编评语】D-型氨基酸荧光探针（FDAA）是微生物学研究中的宝贵工具，对大多数细菌具有良好的耐受性，可高效标记细菌并反映细菌的代谢情况。来自上海交通大学医学院的王炜、杨朝勇、皋源、李敏及团队近期在Advanced healthcare materials上发表文章，建立了一种基于FDAA的抗生素药敏试验（FaAST）测试方法。（@solo）

王春凤等：重组植物乳杆菌或能用于预防禽流感

Frontiers in Immunology[IF:7.561]

① 构建表面展示流感病毒血凝素抗原（HA1）和树突状细胞靶向肽（DCpep）的重组植物乳杆菌，评估小鼠口服重组菌引起的免疫反应；② 重组菌使派氏结中的树突状细胞活化、B220+IgA+B细胞增多，并增强脾和肠系膜淋巴结中的T细胞应答（增加CD4+IFN-γ+和CD8+IFN-γ+细胞数量）和增殖；③ 重组菌诱导小鼠血清中特异性IgG、IgG1和IgG2a抗体生成增多，肺和肠道中IgA增多，粪便中特异性IgA抗体增加；④ 重组菌增强了小鼠的血凝抑制效力。

Immune Evaluation of Recombinant Lactobacillus plantarum With Surface Display of HA1-DCpep in Mice
2021-12-01, doi: 10.3389/fimmu.2021.800965

【主编评语】禽流感病毒可通过粘膜传播，威胁禽类养殖和人体健康，传统的疫苗不能有效预防流感病毒的粘膜感染。吉林农业大学的王春凤、杨桂连和杨文涛作为共同通讯作者，近期在Frontiers in Immunology发表研究，构建了表面展示流感病毒抗原HA1和佐剂树突状细胞靶向肽的重组植物乳杆菌，并表明该菌能有效引起小鼠的免疫应答，或能成为预防禽流感的候选疫苗。（@mildbreeze）

国内团队：菌群代谢物对甲酚如何影响有害物质双酚A的生物转化？

Journal of Hazardous Materials[IF:10.588]

① 对补充双酚A（BPA）的成年雌性小鼠尾静脉注射对甲酚，可呈剂量依赖性促进BPA的体内代谢；② 但体外实验中，对甲酚以非竞争性模式显著抑制BPA在肝脏S9组分和HepG2细胞中的生物转化（形成BPA硫酸盐）；③ 分子对接实验发现，BPA和对甲酚与磺基转移酶（SULT）1A1蛋白（关键的生物转化酶）有不同的结合位点；④ 在补充BPA的小鼠中，补充对甲酚可上调肝脏的BPA生物转化酶基因Ugt1a1、Ugt2b1和Sult1a1表达，或是其增强BPA体内代谢的机制。

Gut microbial metabolite p-cresol alters biotransformation of bisphenol A: Enzyme competition or gene induction?
2021-12-16, doi: 10.1016/j.jhazmat.2021.128093

【主编评语】肠道菌群与环境污染物的生物转化之间的相互作用尚不清楚。新加坡南洋理工大学方明亮和安徽医科大学黄以超作为共同通讯作者，近期在Journal of Hazardous Materials发表研究，揭示了一种常见的菌群代谢物对甲酚（p-cresol）如何影响环境污染物双酚A（BPA）的生物转化，表明其作用在体内和体外是不同的。（@mildbreeze）

居住环境中的绿地空间，或影响肠道菌群

Science of the Total Environment[IF:7.963]

① 纳入英国双胞胎队列的2443人，分析肠道菌群与生活环境（农村vs城市，以及居所周围0.8/3/5km范围内的绿地面积）的关系；② 校正菌群变量混杂因素后发现，菌群组成上的差异与居所3km范围内的绿地面积有关；③ 菌属的丰度差异与绿地面积有关，关键致病菌属埃希氏菌/志贺氏菌的丰度增加与城市居住相关；④ 比较配对的双胞胎发现，双胞胎的菌群组成差异与居所0.8km范围内的绿地面积有关，且也观察到埃希氏菌/志贺氏菌与城市-农村居住情况的关联。

Microbiota composition is moderately associated with greenspace composition in a UK cohort of twins
2021-12-13, doi: 10.1016/j.scitotenv.2021.152321

【主编评语】接触自然环境（绿地空间）可有益健康，但其机制尚不清楚，肠道菌群可是绿地空间和人体健康间的中介因素。Science of the Total Environment发表的这项研究对这一假说进行了探索。（@mildbreeze）

寄生虫感染如何影响人的肠道菌群

mBio[IF:7.867]

① 纳入23项人体研究进行系统性综述，并对其中7项研究进行荟萃分析；② 不同研究对寄生虫感染如何影响肠道菌群的α-多样性有不同结论，而大多数研究表明寄生虫感染与未感染个体的肠道菌群β-多样性具有显著差异；③ 荟萃分析结果表明，肠道寄生虫通过增加α多样性、促进分类重组及梯度崩溃以改变宿主菌群；④ 蠕形住肠线虫和毛首鞭形线虫对肠道菌群组成的影响最大；⑤ 驱虫治疗对肠道菌群影响较大，但不能完全解释与寄生虫有关的变化。

Helminth-Induced Human Gastrointestinal Dysbiosis: a Systematic Review and Meta-Analysis Reveals Insights into Altered Taxon Diversity and Microbial Gradient Collapse
2021-12-21, doi: 10.1128/mBio.02890-21

【主编评语】来自mBio上发表的一项荟萃分析结果，总结了7项人体研究的数据后发现，肠道寄生虫感染可增加人肠道菌群的α-多样性，并改变肠道菌群的组成，其中蠕形住肠线虫和毛首鞭形线虫的影响最大。（@aluba）

研究药物-菌群互作的新工具，助力寻找靶向菌群的“老药”

Journal of Medicinal Chemistry[IF:7.446]

① 开发一个离体的高通量筛选平台（迷你肠道模型），用于研究人肠道菌群对药物分子的反应；② 基于分子结构多样性，挑选了FDA批准的且未报道抗菌活性的10个药物，针对5个健康人的肠道菌群进行筛选以表征这些药物对菌群的影响；③ 其中3种化合物（加波沙朵、乌洛托品、美司钠）显示出对肠道菌群的特异性调节作用，可促进/抑制特定的菌群成员，影响菌群基因表达；④ 还分析了菌群对这些药物的生物转化作用。

Searching for New Microbiome-Targeted Therapeutics through a Drug Repurposing Approach
2021-11-30, doi: 10.1021/acs.jmedchem.1c01333

【主编评语】常用的非抗生素药物也可改变肠道菌群，这为研发“老药新用”靶向菌群的治疗方法提供了可能。Journal of Medicinal Chemistry发表的这项研究，报道了一个可研究菌群-药物互作的高通量筛选平台，并以10种FDA批准的老药为例，研究了这些药物对菌群的影响。（@mildbreeze）

减少盐摄入，保护关节

Frontiers in Immunology[IF:7.561]

① 在两种小鼠关节炎模型中，与常规盐和高盐饮食相比，低盐饮食显著降低了关节炎的严重程度，且在STIA模型中，低盐饮食与IL-1受体阻断治疗效果相当；② 与高盐饮食相比，低盐饮食小鼠的关节炎症浸润和软骨破坏明显减少，此外IL-1β 、IL-17 和单核细胞趋化蛋白1水平降低；③ 低盐饮食抑制STIA小鼠脾细胞p38 MAPK/NFAT5信号转导轴，表明在关节炎效应期低盐饮食调节了此信号轴引起IL-1β表达的降低，从而减轻炎症。

Low-Salt Diet Attenuates B-Cell- and Myeloid-Cell-Driven Experimental Arthritides by Affecting Innate as Well as Adaptive Immune Mechanisms
2021-12-03, doi: 10.3389/fimmu.2021.765741

【主编评语】最近的一些研究表明，过量的盐摄入是导致自身免疫性疾病如多发性硬化症和炎症性肠病发展的重要环境因素。近期发表于Frontiers in Immunology的一项研究探索了限盐饮食是否对胶原诱导的关节炎（CIA）和K/BxN血清转移诱导的关节炎（STIA）有益处。CIA依赖于适应性和先天免疫，而STIA主要模拟先天免疫细胞驱动的关节炎效应期。结果显示限盐饮食改善了CIA和STIA，表明低盐饮食主要通过调节体液免疫和髓系细胞的激活状态在关节炎的免疫和效应阶段都发挥了有益作用。（@临床营养Dr.Chen）

益生元或能改善绝经后妇女胃旁路手术后的钙吸收

Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism[IF:5.958]

① 本试验探索了可溶性玉米纤维对有胃旁路术史的绝经后妇女的钙吸收分数（FCA）、生化参数和粪便微生物组的影响；② 20名受试者基线时的平均FCA±标准差（SD）较低，为 5.5±5.1%，将受试者随机分至每日口服20g可溶性玉米纤维或麦芽糖糊精安慰剂，为期2月；③ 两组的FCA、促钙激素和骨转换标志物的平均变化无差异；④ 可溶性玉米纤维组相比安慰剂组的FCA的变异度更大（SD为13.4% vs 7.0%）；⑤ 可溶性玉米纤维干预依从性高，两组的胃肠道表现相似。

Prebiotic to Improve Calcium Absorption in Postmenopausal Women After Gastric Bypass: A Randomized Controlled Trial
2021-12-09, doi: 10.1210/clinem/dgab883

【主编评语】胃旁路术对骨骼的不利影响部分是由肠道钙吸收下降引起的，有研究显示益生元如可溶性玉米纤维 （SCF）可增加健康个体的结肠钙吸收水平。近期发表于Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism的一项研究发现SCF和麦芽糖糊精安慰剂两组的钙吸收分数或促钙激素的变化没显著差异，但SCF组较大的置信区间提示SCF的不同程度影响可能与肠道微生物群变化程度有关，未来还需更大规模和更长期的试验来探究可溶性玉米纤维的作用。（@临床营养Dr.Chen）

感谢本期日报的创作者：mildbreeze，solo，旭旭，DMG-Quasimodo，白蓝木，Lucia，临床营养Dr.Chen

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