今日Nature：肺部菌群影响大脑+肠菌毒素唤醒噬菌体 | 热心肠日报

今天是第2094期日报。

Nature：肺部菌群影响大脑神经炎症

Nature[IF:49.962]

① 在大鼠模型中，通过向肺部直接注入抗生素来改变肺部菌群，能显著影响大鼠对自身免疫性脑脊髓炎（EAE）的易感性；② 新霉素诱导的肺部菌群变化主要通过影响小胶质细胞（而非T细胞），来增强大鼠对EAE的抵抗；③ 机制上，新霉素处理使肺部菌群中产脂多糖（LPS）的拟杆菌门扩张，这使得脑内的小胶质细胞的免疫状态转向I型干扰素应答，从而减轻自身免疫炎症；④ 肺部施用多黏菌素B以中和LPS可加剧大鼠EAE，而补充特定LPS或其产生菌可抵抗EAE。

The lung microbiome regulates brain autoimmunity
02-23, doi: 10.1038/s41586-022-04427-4

【主编评语】多发性硬化（MS）是一种中枢神经系统的自身免疫疾病。不少研究揭示了肠道菌群对MS的影响，而Nature发表的这项最新研究，则首次发现了肺部菌群也能影响对MS的易感性，并揭示了其背后的免疫机制。（@mildbreeze）

Nature：促肠癌的细菌毒素可引爆其他肠菌内的“不定时炸弹”

Nature[IF:49.962]

① 特定细菌产生的基因毒素colibactin可引起肠道菌群组成的广泛改变；② 这种作用并非源于直接抑制细菌生长，而是通过引起细菌的DNA损伤反应，来激活细菌内的原噬菌体，引起噬菌体复制，导致细菌裂解；③ 在人体及肠道相关的多种噬菌体-细菌系统中，以及小鼠粪便菌群中，都观察到产colibactin细菌诱导原噬菌体的作用；④ 在多种不产生colibactin的细菌中鉴定出抗colibactin的ClbS的同系物，能帮助细菌抵抗colibactin。

The bacterial toxin colibactin triggers prophage induction
02-23, doi: 10.1038/s41586-022-04444-3

【主编评语】肠道菌群中的一些细菌（如pks+大肠杆菌）产生的细菌毒素colibactin，是一种化学不稳定的小分子基因毒素，其对宿主细胞的基因毒性可增加宿主发生大肠癌的风险。colibactin对菌群中其他微生物的影响，目前研究甚少。Nature最新发表了哈佛大学Emily P. Balskus团队的研究成果，发现colibactin能靶向周围含有原噬菌体的细菌，唤醒细菌内沉睡的原噬菌体，引起细菌裂解。这些发现阐释了colibactin影响菌群的潜在机制，以及细菌产物与噬菌体行为间的关系。作者认为，细菌之所以进化出了这种基因毒素，可能主要是为了抑制其他细菌，而非为了毒害宿主，从这个角度来看，colibactin的促癌作用恐怕属于是对宿主的“误伤”了。（@mildbreeze）

益生菌胞外多糖或可强化肿瘤免疫治疗

Cancer Discovery[IF:39.397]

① 小鼠口服EPS-R1，可诱导派尔集合淋巴结中的CCR6+ CD8+ T细胞；② 在表达CCL20的癌症中，CCR6基因表达与患者更好的预后相关；③ 在小鼠中，EPS-R1通过增加CCR6+ CD8+ T细胞的浸润，并诱导IFN-γ产生以维持T细胞功能，从而增强CTLA-4单抗及PD-1单抗对表达CCL20的肿瘤的疗效，且该作用不依赖于菌群；④ 机制上，EPS-R1的磷酸化结构可通过作用于CD8+ T细胞上的溶血磷脂酸受体，从而诱导CCR6+ CD8+ T细胞。

Dietary Lactobacillus-derived exopolysaccharide enhances immune checkpoint blockade therapy
02-17, doi: 10.1158/2159-8290.CD-21-0929

【主编评语】Cancer Discovery上发表的一项最新研究，发现德氏乳杆菌保加利亚亚种OLL1073R-1产生的胞外多糖（EPS-R1）可通过诱导CCR6+ CD8+ T细胞，从而增强免疫检查点抑制剂在表达CCL20的小鼠肿瘤中的疗效。而在表达CCL20的癌症中，CCR6表达与患者更好的预后相关。（@aluba）

朱峰+马现仓：精神分裂症中的菌群-免疫互作失调

Molecular Psychiatry[IF:15.992]

① 相比于健康对照，精神分裂症患者的PBMC对细菌、真菌及菌群配体的细胞因子应答模式不同，在胞壁酰二肽（MDP）刺激下产生的细胞因子减少；② 在精神分裂症患者的PBMC中，抗病毒及炎症应答通路被广泛抑制，MDP刺激后的多种免疫细胞亚群之间的趋化因子/细胞因子-受体互作网络受损；③ 精神分裂症患者的血清MDP水平升高，并与病程相关，提示细菌易位增加与疾病进展的关联；④ MDP预处理可改变健康对照的PBMC对MDP再刺激后的功能性应答。

Systems biological assessment of altered cytokine responses to bacteria and fungi reveals impaired immune functionality in schizophrenia
2021-11-02, doi: 10.1038/s41380-021-01362-0

【主编评语】西安交通大学第一附属医院的朱峰、马现仓与团队在Molecular Psychiatry上发表的一项最新研究结果，发现相比于健康对照，精神分裂症患者的PBMC对细菌及真菌的免疫应答受损，而细菌易位可能与疾病进展相关。（@aluba）

马现仓+朱峰：抗疫医护人员的长期肠道菌群失调与创伤后应激症状的关联

Journal of Affective Disorders[IF:4.839]

① 用16S rRNA基因测序分析抗疫一线医护人员（FHW）肠道菌群的长期变化，及其与心理应激的关系；② 抗疫应激导致FHW严重的抑郁、焦虑和压力，扰乱肠道菌群，肠道失调持续至少半年；③ 在半年随访期间，不同菌的变化轨迹不同；④ 具抗炎作用的栖粪杆菌属和挑剔真杆菌，与应激症状明显相关；⑤ 基线时（一线抗疫结束后）低丰度的某未培养霍氏真杆菌与高丰度的埃氏拟杆菌，可预测FHW创伤后应激症状复发。

Stressful events induce long-term gut microbiota dysbiosis and associated post-traumatic stress symptoms in healthcare workers fighting against COVID-19
02-12, doi: 10.1016/j.jad.2022.02.024

【主编评语】西安交通大学第一附属医院的马现仓和朱峰作为共同通讯作者，在Journal of Affective Disorders发表研究，揭示了新冠一线抗疫的医护人员中，因抗疫应激引发的长期肠道菌群紊乱和与其相关的创伤后应激症状，为理解应激性精神障碍的肠道菌群特征，以及寻找潜在干预靶点，带来新启示。（@mildbreeze）

华中农大：群体感应信号分子损害宿主细胞的分子机制（综述）

Gut Microbes[IF:10.245]

① 群体感应信号分子不仅能够控制微生物群落的行为，同时可以调节宿主细胞的生理状态；② 革兰氏阴性菌群体感应信号分子（AHL）对宿主细胞功能（如凋亡和免疫）的影响具有细胞类型特异性；③ 其中脂筏、PPAR-γ、PON2和TNFR1可能是AHL损伤宿主细胞的关键分子；④ AHL通过干扰肠上皮细胞和杯状细胞损害不同物种动物的肠道健康；⑤ 急需动物试验追踪AHL的来源，分析AHL在肠腔与上皮细胞之间的运动轨迹，从而更好地解析AHL影响宿主肠道健康的机制。

Impact of quorum sensing signaling molecules in gram-negative bacteria on host cells: current understanding and future perspectives
02-19, doi: 10.1080/19490976.2022.2039048

【主编评语】近几十年来，人们对微生物群体感应（QS）的认识有了很大的提高，对微生物群体感应信号分子（QSSM）与哺乳动物宿主细胞的交互作用同样有了很深入的研究。Gut Microbes发表的来自华中农业大学陶诗煜及团队的综述文章，系统地总结了AHL（一种由革兰氏阴性菌产生的QSSM）对宿主细胞的影响及其潜在机制。回顾了AHL与肠道疾病之间的关系，并确认3-oxo-C12-HSL是一种在动物代谢性疾病发展中起关键作用的AHL。此外，文章还提出了目前研究的不足与未来研究的方向。推荐阅读！（@solo）

耐药菌的直肠定殖，增加了肝硬化危重患者的定殖菌株感染风险

Journal of Hepatology[IF:25.083]

① 纳入486名危重患者（129例肝硬化、357例非肝硬化）进行前瞻性队列研究，并对421例肝硬化患者进行回顾性队列研究；② 在前瞻性队列中，肝硬化患者住院期间（而非ICU期间）的直肠多重耐药菌定殖率更高，最常见的多重耐药菌为产超广谱β内酰胺酶的肠杆菌目；③ 在回顾性队列中，多重耐药菌的直肠定殖也普遍存在，最常见的多重耐药菌为耐万古霉素肠球菌；④ 在2个队列中，多重耐药菌的直肠定殖均与多重耐药菌感染风险的增加显著相关。

Rectal colonization by resistant bacteria increases the risk of infection by the colonizing strain in critically ill patients with cirrhosis
01-21, doi: 10.1016/j.jhep.2021.12.042

【主编评语】Journal of Hepatology上发表的一项队列研究结果，在一个前瞻性队列及一个回顾性队列中均发现，肝硬化危重患者中普遍存在多重耐药菌的直肠定殖，并与多重耐药菌感染风险的增加相关。（@aluba）

Nature子刊：抗生素如何影响婴儿的肠道菌群及耐药组

Nature Communications[IF:14.919]

① 147名sEONS患儿随机均分为3组，分别接受3种不同的抗生素组合治疗，另纳入80名未使用抗生素的健康婴儿作为对照；② 抗生素治疗后，婴儿的肠道菌群群落组成及抗菌剂耐药基因谱发生显著变化，并在12个月后恢复正常；③ 相比于健康婴儿，在抗生素治疗后婴儿的肠道菌群中，双歧杆菌属的丰度降低，克雷伯菌属及肠球菌属的丰度增加；④ 阿莫西林+头孢噻肟对菌群群落组成及抗菌剂耐药基因谱的影响最大，而青霉素+庆大霉素的影响最小。

Effects of early-life antibiotics on the developing infant gut microbiome and resistome: a randomized trial
02-16, doi: 10.1038/s41467-022-28525-z

【主编评语】Nature Communications上发表的一项最新研究结果，在147名早发型新生儿败血症（sEONS）患儿及80名未使用抗生素的健康婴儿中，对比分析了不同抗生素组合对婴儿肠道菌群及耐药组的影响。（@aluba）

香港理工大学：医院源可吸入耐药基因与宿主群落、临床关联和环境风险

Microbiome[IF:14.65]

① 本研究广泛地比较了宏基因组测序、生物信息学组装与分箱、相关环境元数据；② 揭示出抗生素抗性组在不同季节条件下均与细菌群落显著关联；③ 抗生素抗性组主要受环境空气温度、湿度的影响，其丰度含量与院内耐药性感染病例数量显著相关；④ 这种潜在的医疗源关联，或导致医院外排气可吸入菌群中富含金黄色葡萄球菌与白喉杆菌等人类致病性抗性细菌；⑤ 其可造成的吸入性暴露显著高于(约10倍)饮用水，具有较大的环境健康风险。

Inhalable antibiotic resistomes emitted from hospitals: metagenomic insights into bacterial hosts, clinical relevance, and environmental risks
01-27, doi: 10.1186/s40168-021-01197-5

【主编评语】香港理工大学李向东团队，在本文中以我国某大型城市中心医院的外排气口的细颗粒物(PM2.5)所负载的抗生素抗性基因(ARG)为对象，对其宿主群落、临床意义、健康风险开展深入研究，发现医疗源PM2.5中ARGs的丰度是城市环境空气的2–5倍，且含有金黄色葡萄球菌、白喉杆菌在内的大量潜在人类致病性ARGs宿主细菌，这或对人群造成单日 40 ~ 60 genome copies/day的抗性致病菌吸入性暴露通量，具有不可忽视的环境健康风险。本研究成果揭示可吸入ARG气载迁移传播机制、明晰医疗源抗性风险，并为其管理提供科学依据。（@刘永鑫-中科院-宏基因组）

感谢本期日报的创作者：mildbreeze，aluba，阿当，solo，Akkk，刘永鑫-中科院-宏基因组

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