今日Cell：肠球菌如何毒害宿主细胞？发现关键毒素 | 热心肠日报

今天是第2106期日报。

Cell：肠球菌中的强效细胞毒素

Cell[IF:41.582]

① 从全球的屎/粪/海氏肠球菌分离株中，鉴定出一个肠球菌属成孔毒素家族（Epx）；② 结构研究显示，Epx是小β桶成孔毒素的一个分支，以β桶为顶部结构，形成同源八聚体孔；③ 全基因组CRISPR-Cas9筛选发现，MHC/HLA-I 是Epx2/3的受体，Epx可结合人HLA-I以及马、牛和猪（而非小鼠）的MHC-I；④ 暴露于促HLA/MHC-I表达的IFN-γ，使人细胞系和肠道类器官对Epx的毒性变得敏感；⑤ Epx2+ 屎肠球菌菌株通过Epx2毒性，损伤人免疫细胞（PBMC）和肠道类器官。

Emerging enterococcus pore-forming toxins with MHC/HLA-I as receptors
03-07, doi: 10.1016/j.cell.2022.02.002

【主编评语】肠球菌是广泛存在于人和其他动物肠道中的一类细菌，也是引起多重耐药菌感染的祸首。然而，此前尚未在肠球菌属中发现特异性靶向人类和动物细胞的强效蛋白类毒素家族。Cell最新发表的这项研究，发现并解析了肠球菌属细菌中表达的一种新型成孔毒素家族，揭示了其结构特征、细胞受体和细胞毒性。（@mildbreeze）

粪便氨基酸+菌群特征或可用于检测和监测腺瘤

Gut Microbes[IF:10.245]

① 纳入19例腺瘤患者和匹配对照，分析息肉切除前、后的粪便样本；② 粪便菌群和氨基酸（AA）组成可区分腺瘤患者和对照组；③ 腺瘤患者的脯氨酸、鸟氨酸和丝氨酸水平升高，移除腺瘤后降低到对照组水平，这些AAs称为潜在的腺瘤特异性氨基酸；④ 腺瘤患者的双歧杆菌属、厌氧菌属降低，丁酸单胞属、粪便菌属、儿茶菌属升高，但干预后丰度无变化；⑤ 粪便菌属和丁酸单胞菌属与腺瘤特异性氨基酸显著相关。

The potential of fecal microbiota and amino acids to detect and monitor patients with adenoma
02-21, doi: 10.1080/19490976.2022.2038863

【主编评语】息肉切除术后复发性结肠发育不良病变的风险增加。结肠直肠癌的发生是间歇性的，而腺瘤切除后的内镜检出率较低。Gut Microbes近期发表的文章，纳入19例内镜检查出的腺瘤患者，在息肉切除术之前和干预后3个月收集粪便样本，同时招募年龄、体重指数和吸烟习惯严格匹配的对照组。鉴定出一组腺瘤存在时特异性增加的氨基酸组，以及腺瘤患者中存在的微生物特征，两者结合对高危个体进行检测，同时辅以内镜检查，或可提高监测的有效性，减少不必要的内镜检查和减少癌症间隔。（@章台柳）

回肠菌群可用于预测克罗恩病患者的手术部位感染

Journal of Crohn's and Colitis[IF:9.071]

① 纳入149名接受回肠-结肠切除术的克罗恩病患者，24名发生手术部位感染（SSI）；② 与未发生SSI的患者相比，发生SSI的患者的回肠黏膜相关菌群的α-多样性及β-多样性均无显著差异；③ 基于14个菌属的模型可较准确地预测SSI，AUC可达0.796；④ 仅基于6个菌属（Hungatella、Epulopiscium、梭杆菌属、瘤胃球菌科_ucg_009、放线菌属、罗尔斯通菌属）也可较准确地预测SSI，AUC可达0.78。

Impact Of The Ileal Microbiota On Surgical Site Infections In Crohn's Disease: A Nationwide Prospective Cohort
02-26, doi: 10.1093/ecco-jcc/jjac026

【主编评语】Journal of Crohn's and Colitis上发表的一项前瞻性队列研究，在149名接受回肠-结肠切除术的克罗恩病患者中发现，基于回肠黏膜相关菌群中的特定菌属构建模型，可较准确地预测手术部位感染的风险。（@aluba）

马现仓团队：精神分裂症患者的肠道菌群、代谢物和免疫特征

Frontiers in Immunology[IF:7.561]

① 纳入63名精神分裂症（SCZ）患者和57名健康人，患者血清中的18类共133种代谢物发生改变，促炎代谢物显著增加，油酸和亚麻酸等抗炎代谢物显著减少；② SZC患者和健康人肠道菌群存在显著差异，且患者肠道中富集的特定细菌共丰度群与病程正相关；③ 相比细胞因子，肠道菌群与血清代谢物相关性更强，某些细菌通过调节氨基酸和脂肪酸等代谢物改变细胞因子；④ 基于7种与细胞因子和菌群多样性显著相关的血清代谢物构建模型，能准确鉴别SCZ患者。

Multi-Omics Analysis Reveals Aberrant Gut-Metabolome-Immune Network in Schizophrenia
03-03, doi: 10.3389/fimmu.2022.812293

【主编评语】精神分裂症（SCZ）是一种致残率高的精神疾病，其终身患病率约为1%，虽然其发病机制尚未完全阐明，但多项研究表明与多种免疫功能障碍有关，且炎症可能是诱发精神分裂症并加重其症状的危险因素。肠道菌群及其代谢物可以调节免疫系统，而SCZ患者肠道菌群会出现严重失调。西安交通大学第一附属医院马现仓与团队在Frontiers in Immunology上发表的一项最新研究结果，发现SCZ患者肠道-代谢-免疫互作异常以及肠道菌群失调会通过调节宿主代谢过程进而影响免疫反应。该研究为从微生物免疫系统角度对相关精神障碍等疾病的诊断和治疗提供新的视角和理论依据。（@EADGBE）

张乃生+付云贺：瘤胃菌群紊乱促进奶牛发生“内源性乳腺炎”

Microbiology spectrum[IF:7.171]

① 奶牛饲喂高精料建立SARA这一典型的瘤胃菌群紊乱动物模型，发现瘤胃菌群紊乱导致乳汁中体细胞数增多，引起乳腺炎；② 瘤胃菌群紊乱诱导胃肠道释放的LPS入血，诱导机体系统性低度炎症反应，随着泌乳乳腺血流量增大，LPS进入乳腺，破坏血乳屏障，诱发乳腺炎；③ 瘤胃内寡养单胞菌丰度显著升高，且乳汁中出现大量寡养单胞菌，给小鼠灌服该菌可诱导乳腺炎发生，推测该菌可能以血液或淋巴循环等内源性途径从瘤胃迁移至乳腺，但仍需进一步研究。

The Rumen Microbiota Contributes to the Development of Mastitis in Dairy Cows
02-16, doi: 10.1128/spectrum.02512-21

【主编评语】吉林大学张乃生教授和付云贺教授团队在Microbiology Spectrum杂志发表乳腺炎最新研究成果。他们前期研究发现，肠道菌群紊乱可以引起小鼠乳腺炎并加剧病原诱导乳腺炎的严重性（https://www.mr-gut.cn/papers/read/1082594566）（https://www.mr-gut.cn/papers/read/1039752837）。本研究以奶牛为实验动物，发现在没有外界病原微生物感染的情况下，瘤胃菌群紊乱可以导致乳中体细胞数增高，引起乳腺炎。结合之前研究，课题组推测乳腺炎的发生，除了与传统认为的外界病原感染有关外，尚存在内源性致病途径，并提出“内源性乳腺炎”这一病理学概念。后续将通过解析“肠-乳轴”进一步阐明内源性乳腺炎的发病机制。本研究为深入认识和破解乳腺炎发病机制，以及靶向肠-乳轴防治乳腺炎提供理论指导。（@mildbreeze）

张文+沈权：病毒宏基因组学分析揭示高原蜥蜴肠道病毒组

Microbiology spectrum[IF:7.171]

① 用病毒宏基因组学分析栖息于青藏高原的两种濒危蜥蜴（红尾沙蜥和西藏沙蜥）的肠道病毒组；② 两种蜥蜴的病毒群组成相似，均以有尾噬菌体目为主，噬菌体群呈现高度的基因多样性；③ 纳木错湖的红尾沙蜥有独特的肠道病毒群特征，细小病毒科占比最高且病毒种类最多；④ 肠道噬菌体的功能基因和抗生素抗性基因（ARG）可能与蜥蜴的高原适应性有关：多数噬菌体功能基因属于能量代谢类别，大量ARG为多重耐药，其中5个ARG为西藏沙蜥病毒组所独有。

Gut Virome of the World's Highest-Elevation Lizard Species ( and ) Reveals Versatile Commensal Viruses
02-23, doi: 10.1128/spectrum.01872-21

【主编评语】江苏大学张文、沈权等近期在Microbiology spectrum发表研究，首次揭示了高原蜥蜴肠道病毒组独特的结构和功能特征，为进一步研究这些濒危蜥蜴物种及其他变温动物和高原动物的肠道病毒组奠定了基础。（@mildbreeze）

姜纳米颗粒改善高脂饮食诱导的胰岛素抵抗

Theranostics[IF:11.556]

① 喂养姜纳米颗粒（GDNP）可改善高脂饮食对小鼠肠上皮细胞和肝细胞转录因子Foxa2表达的抑制，并减轻Akt-1所介导的Foxa2磷酸化及随后的Foxa2失活；② 高脂饮食喂养小鼠的肠上皮细胞外泌体的脂质可诱发胰岛素抵抗，而GDNP介导的Foxa2表达增加改变了高脂喂养小鼠肠上皮细胞外泌体的组成，如增加外泌体的磷酸和减少磷脂酰胆碱，进而防止肠上皮细胞外泌体介导的胰岛素抵抗；③ 此外，口服GDNP还能延长高脂饮食小鼠的寿命和改善皮肤炎症。

Ginger nanoparticles mediated induction of Foxa2 prevents high-fat diet-induced insulin resistance
01-01, doi: 10.7150/thno.62514

【主编评语】长期高脂饮食会导致转录因子Foxa2的失活，而Foxa2活化可改善胰岛素信号传导。近期发表于Theranostics的一项动物研究发现小鼠口服姜纳米颗粒（GDNP）可以通过减轻Akt-1介导的Foxa2磷酸化来预防高脂饮食诱导的肥胖和胰岛素抵抗。（@临床营养陈彬林）

吃鱼保护口腔健康！

Journal of Clinical Periodontology[IF:8.728]

① 代谢产物3-羧基-4-甲基-5-丙基呋喃戊酮酸（CMPF）是鱼类摄入的一个生物标志物，本研究在922名瑞典成人中调查了CMPF与口腔健康的关联；② 较高的血浆CMPF水平与较低的牙龈炎风险有关，也与严重牙周炎的风险降低26%相关；③ 此外，在混杂因素校正模型中发现，较高的血浆CMPF水平也与更多的牙齿、较少的牙周袋（>4mm）有关，以及与≥2个牙周袋 （>6mm)的风险降低 20% 相关。

The inverse association between a fish consumption biomarker with gingival inflammation and periodontitis - a population-based study
02-07, doi: 10.1111/jcpe.13602

【主编评语】近期发表于Journal of Clinical Periodontology的一项研究发现高水平的CMPF（油性鱼类摄入的生物标志物）与严重牙周炎的几率较低、牙龈炎症较少、牙齿数量较多、牙周袋较少有关。结果表明，吃鱼可能是牙龈炎症和牙周炎的一个被忽视的保护因素。（@临床营养陈彬林）

高升糖指数饮食加剧机体脂质过氧化

American Journal of Clinical Nutrition[IF:7.045]

① 本横断面研究纳入2163名中年女性，测量了她们尿液中脂质过氧化生物标志物F2-IsoPs及其代谢产物F2-IsoP-M；② F2-IsoP-M浓度与碳水化合物摄入量和饮食GI均呈正相关，当对碳水化合物和GI相互调整后，与F2-IsoP-M的正相关对于GI仍有统计学意义，但对于碳水化合物摄入量则没有；③ 与GI第10百分位数相比，第30、50、70和90百分位数的F2-IsoP-M浓度分别增加了1.03、1.06、1.09和1.13倍；④ GI超过75后，GI与F2-IsoP-M的剂量效应斜率升高更剧烈。

Quality of dietary carbohydrate is more important than its quantity in lipid peroxidation
02-16, doi: 10.1093/ajcn/nqac047

【主编评语】高升糖指数（GI）饮食与心脏代谢疾病的风险增加有关，一个可能的潜在机制是高GI饮食具有促进脂质过氧化的潜力。近期发表于American Journal of Clinical Nutrition的一项研究表明习惯性食用高GI饮食与女性脂质过氧化生物标志物水平升高有关，且在GI＞75时剂量效应更剧烈，提示饮食GI可能在超过某界限后对脂质过氧化有特别的影响，这一发现可能具有临床和公共卫生意义。目前营养学通常将食物分为三个等级：GI在55以下、55-70之间、大于70的食物分别称作低、中和高GI食物。（@临床营养陈彬林）

感谢本期日报的创作者：mildbreeze，章台柳，aluba，EADGBE，九卿臣，临床营养陈彬林

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