3篇Nature子刊,聚焦肠道真菌研究 | 热心肠日报
今天是第2206期日报。
Nature子刊:婴幼儿期的肠道真菌变化
Nature Communications[IF:14.919]
① 纳入888名3至48月龄幼儿,发现真菌的相对丰度极低,但在断奶和喂食配方奶粉时增加;② 细菌总体多样性随时间推移而增加,真菌的多样性则不变,但是其空间变异性较大,个体内的月度差异较小,而同龄的不同幼儿间差异较大;③ 真菌组成与母乳喂养、性别、地理环境、饮食、益生菌使用和疾病状态相关;④ 儿童中多重念珠菌的相对丰度高于成人,而马拉色菌和某些食物相关真菌较低;⑤ 真菌类群与儿童胰岛自身免疫或1型糖尿病的发展没有密切关系。
Temporal changes in gastrointestinal fungi and the risk of autoimmunity during early childhood: the TEDDY study
06-07, doi: 10.1038/s41467-022-30686-w
【主编评语】生命早期肠道菌群的互作对机体的免疫反应至关重要。Nature Communications近期发表的文章,对婴幼儿的粪便真菌和细菌群进行分析,发现适当的真菌暴露可能对儿童建立对真菌的适当反应和限制感染至关重要。(@章台柳)
Nature子刊:粘液中的粘蛋白O-聚糖可抑制真菌感染
Nature Chemical Biology[IF:15.04]
① 三种不同来源(猪肠和胃粘液、人类唾液)的粘液粘蛋白均能减弱白色念珠菌的毒力;② 从上述粘液中分离出100多种粘蛋白O-聚糖,以时间和剂量依赖性方式,通过促进白色念珠菌转录因子Nrg1表达,抑制其菌丝形成及感染相关表型(如表面粘附、生物膜形成以及与铜绿假单胞菌之间的真菌-细菌竞争);③ 利用合成的O-聚糖,鉴定出粘蛋白中的三种聚糖结构(核心1、核心1+岩藻糖、核心2+半乳糖),可抑制白色念珠菌菌丝形成并下调菌丝形成相关基因。
Mucin O-glycans are natural inhibitors of Candida albicans pathogenicity
06-06, doi: 10.1038/s41589-022-01035-1
【主编评语】粘蛋白是粘液的主要结构成分,可抑制白色念珠菌的菌丝体形成,从而抑制其致病性。然而,粘蛋白中抑制白色念珠菌菌丝的成分未知。Nature Chemical Biology近期发表的研究发现,粘蛋白O-聚糖可通过转录因子Nrg1抑制白色念珠菌菌丝及感染相关表型。这项工作阐明了粘蛋白减弱白色念珠菌致病性的分子机制,为预防和治疗真菌感染提供了策略。(@mildbreeze)
Nature子刊:鼠李糖乳杆菌与白色念珠菌之间的代谢争夺战
Nature Communications[IF:14.919]
① 鼠李糖乳杆菌仅在代谢活跃和增殖时能降低白色念珠菌的致病性;② 肠上皮细胞分泌的代谢物可促进鼠李糖乳杆菌生长;③ 鼠李糖乳杆菌在肠上皮细胞定植产生特定代谢物,如苯乳酸、甲羟戊酸内酯、2-羟基异丙酸和3-羟基辛酸,拮抗白色念珠菌;④ 鼠李糖乳杆菌定植消耗对白色念珠菌有利的碳、氮和磷来源,影响其代谢和转录,迫使白色念珠菌进入不利的生长环境;⑤ 白色念珠菌能量代谢被迫改变,导致其毒力相关基因调控异常,致病性降低。
Lactobacillus rhamnosus colonisation antagonizes Candida albicans by forcing metabolic adaptations that compromise pathogenicity
06-09, doi: 10.1038/s41467-022-30661-5
【主编评语】肠道菌群失调可引发共生念珠菌过度生长,这是传染性念珠菌病的主要诱发因素之一。Nature Communications最新发表的文章,阐述共生菌鼠李糖乳杆菌如何拮抗白色念珠菌的致病性。通过整合了多组学分析,以及反向遗传学,解析白色念珠菌、鼠李糖乳杆菌和肠上皮细胞之间的相互作用机制。(@solo)
敲除识别真菌的受体,意外发现潜在的抗肠炎细菌
Microbiome[IF:14.65]
① 在小鼠中评估敲除Dectin-1和Dectin-2(识别真菌胞壁成分的受体)对肠道细菌群和真菌群及结肠炎易感性的影响;② 单敲除Dectin-1或Dectin-2对DSS结肠炎易感性影响不大,但二者的双敲除(DKO)能显著保护小鼠抵抗结肠炎;③ 粪菌移植、补充条件致病真菌、使用抗真菌剂,以及分析肠道细菌和真菌组成,发现DKO小鼠的肠道细菌群(而不是真菌群)的变化提供了抗肠炎保护;④ 来自毛螺菌科的细菌(如Blautia hansenii)部分介导了保护作用。
Deletion of both Dectin-1 and Dectin-2 affects the bacterial but not fungal gut microbiota and susceptibility to colitis in mice
06-14, doi: 10.1186/s40168-022-01273-4
【主编评语】Dectin-1和Dectin-2是先天免疫中识别真菌细胞壁成分的受体,在抗真菌免疫中发挥作用。Microbiome发表的这项研究,探索了Dectin-1和Dectin-2在肠道炎症中的作用,意外发现同时敲除Dectin-1和Dectin-2可通过影响肠道细菌群的组成,增强小鼠对结肠炎的抵抗力,并鉴定出介导这种保护作用的肠道细菌。(@mildbreeze)
Science子刊:肠道菌群诱导的IgG,通过母乳塑造后代的肠道菌群和免疫
Science Immunology[IF:17.727]
① 母鼠肠道菌群诱导的IgG经Fc受体从血清进入母乳,再转移到新生鼠肠道中;② 这些母体IgG与致病菌(鼠柠檬酸杆菌)交叉反应,抑制其对新生鼠肠黏膜的黏附和定植;③ 给无菌小鼠补充诱导IgG的肠菌,或通过让母体接种源自菌群的IgG抗原OMP-A,都能以IgG依赖的方式提高抗致病菌感染免疫力;④ 在完全缺乏IgG的小鼠模型中,缺乏IgG使新生鼠易被致病菌感染,且其肠道菌群的变化使肠道内的产IL-17A γδT细胞增加,加剧成年后的结肠炎易感性。
Maternal gut microbiome–induced IgG regulates neonatal gut microbiome and immunity
06-10, doi: 10.1126/sciimmunol.abh3816
【主编评语】Science Immunology发表的一项小鼠研究表明,母体肠道菌群特异性的IgG抗体,能经过母乳转移到后代肠道中,不仅帮助仔鼠抵抗致病菌感染,还参与塑造肠道菌群发育,对后代的免疫功能造成深远影响。这项研究与赵文婧等此前在Nature发表的文章相互印证(https://www.mr-gut.cn/papers/read/1082683215),有兴趣的读者不妨两篇文章一起读读。(@mildbreeze)
Cell子刊:母亲与菌群接力,为宿主提供辅酶A前体
Molecular Cell[IF:17.97]
① 完全敲除泛酸激酶的果蝇突变体无法从泛酸生成辅酶A(CoA),在二龄幼虫阶段死亡,食物中添加泛硫乙胺可以挽救,这一作用依赖于幼虫的菌群;② 幼虫肠道菌群中编码泛酸激酶PanKI的乳酸乳球菌,可将泛硫乙胺转化为4-磷酸泛酰巯基乙胺;③ 给缺乏菌群的果蝇突变体幼虫定植编码PanKI的肠菌,可介导泛硫乙胺对幼虫发育的挽救作用;④ 在没有泛硫乙胺和菌群的条件下,由母体提供的CoA前体可使突变体发育到二龄幼虫。
Coenzyme A precursors flow from mother to zygote and from microbiome to host
06-03, doi: 10.1016/j.molcel.2022.05.006
【主编评语】辅酶A(CoA)在生物体中有关键作用。Molecular Cell近期发表的研究以果蝇为模型,发现CoA前体可以从母体流向受精卵,也可以经肠道菌群代谢后流向宿主,从而揭示了维持CoA稳态的两种机制。(@mildbreeze)
张美玲+杜震宇+乔芳:菌群产物丁酸或影响鱼类肌肉质地
Food Chemistry[IF:7.514]
① 用不同含量的棉籽浓缩蛋白(CPC)代替豆粕蛋白(SBM)喂养尼罗罗非鱼,发现不同蛋白源可影响鱼肌肉的氨基酸组成,而对脂肪酸组成的影响较小;② 用CPC替代30%的SBM对罗非鱼肌肉品质无显著影响,可作为实际生产应用的参考;③ 用CPC替代45%的SBM(CPC45)增加了鱼的肌肉硬度,降低肌肉弹性和肌肉脂质含量;④ 肌肉质地的变化与鱼的肝脂代谢变化有关(脂质合成减少、脂质分解增加);⑤ CPC45引起肠道中丁酸增加,细胞实验表明丁酸有降脂效应。
Microbiota derived butyrate affected the muscle texture of Nile tilapia (Oreochromis niloticus) fed with different protein sources
06-03, doi: 10.1016/j.foodchem.2022.133392
【主编评语】鱼肉品质受饲料成分的影响,但背后的机制尚不明确。华东师范大学张美玲、杜震宇、乔芳与团队,近期在Food Chemistry发表研究,分析了用不同含量的棉籽浓缩蛋白(CPC)替代豆粕蛋白对尼罗罗非鱼肉质的影响,发现高水平的CPC替代饲喂可能通过增加肠道菌群产生的丁酸,来抑制肝脏脂肪生成,进而改变鱼的肌肉品质,表明肠-肌轴在调节鱼类肌肉品质方面具有应用潜力。(@mildbreeze)
国内团队:当归芍药散或可调节小鼠脂质代谢,减轻认知障碍
Frontiers in Immunology[IF:7.561]
① 当归芍药散(DSS)可逆转东莨菪碱引起的小鼠空间学习和记忆障碍,增加肠道菌群多样性,改善脂质代谢功能;② DSS可改善东莨菪碱导致的肠道屏障损伤,增加结肠和空肠绒毛长度,减少肠道渗漏;③ DSS可恢复痴呆症相关的海马区神经细胞形态紊乱,降低脑内炎症和脂质水平;④ 粪菌移植实验发现DSS通过激活LXR-PPAR-γ通路改变脂质代谢,修复肠屏障和血脑屏障,改善菌群失调,通过肠脑轴缓解认知障碍。
Danggui-Shaoyao-San Attenuates Cognitive Impairment via the Microbiota–Gut–Brain Axis With Regulation of Lipid Metabolism in Scopolamine-Induced Amnesia
05-19, doi: 10.3389/fimmu.2022.796542
【主编评语】当归芍药散(DSS)主要成分是赤芍、羌活、川芎、白术、伏苓、泽泻等,具有活血化淤、健脾化湿、养血调肝功效。多项研究发现DSS可用于防治多种痴呆症,改善认知障碍,但目前相关机制不明确。近日,广州中医药大学的Dongsheng Yuan、王奇、赵威及团队在Frontiers in Immunology发表最新研究,发现DSS可通过肠脑轴改善东莨菪碱诱导的小鼠认知障碍,其机制可能是通过激活LXR-PPAR-γ通路调节脂质代谢,改善菌群失调,修复肠屏障和血脑屏障。总之,该研究为未来基于传统中药方剂防治相关痴呆症提供了新思路和见解。(@九卿臣)
国内团队:茶及其有效成分如何防治老年痴呆?(综述)
Critical Reviews in Food Science and Nutrition[IF:11.176]
① 茶叶包含茶多酚、茶氨酸、茶多糖和咖啡因等活性成分,这些成分对AD有神经保护作用;② 茶中活性成分防治AD作用机制包括减少β淀粉样蛋白聚集、抑制tau聚集和过度磷酸化、抑制神经元凋亡、缓解氧化应激和神经炎症以及调节肠道菌群;③ 茶及有效成分调控AD的研究还存在对其他有效成分探究不足、茶多酚等生物利用度低、茶多糖通过肠道菌群调节AD的研究不足等局限性;④ 基于剂量-反应关系,未来还需明确不同活性成分组合对AD的益处和潜在风险。
A comprehensive review on the prevention and regulation of Alzheimer’s disease by tea and its active ingredients
06-01, doi: 10.1080/10408398.2022.2081128
【主编评语】茶叶中含有茶多酚、茶氨酸、茶色素、茶多糖和咖啡因等生物活性成分。阿尔茨海默病(AD),又称老年痴呆症,是一种具有代表性的神经退行性疾病,其病因源于家庭、性别、头部外伤、疾病和社会心理等因素。多项研究发现,喝茶可以降低患AD的风险。近日,上海交通大学魏新林及团队在Critical Reviews in Food Science and Nutrition发表最新研究,总结了茶中可调节AD的生物活性成分,并凝练了茶叶活性成分防治AD的作用机制,还提出了当前研究的主要局限性和未来的研究方向。总之,该综述为开发基于茶叶活性成分的天然功能食品用于预防和治疗AD提供了新见解。(@九卿臣)
感谢本期日报的创作者:往、昔℡,mildbreeze,青城昊,Jack Chen,DMG-Quasimodo,阿当
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