Cell重磅：“垃圾食品”扰乱菌群-免疫互作，让肠道更吸油 | 热心肠日报

今天是第2282期日报。

Cell：好菌换坏菌！高脂高糖如何破坏Th17免疫介导的代谢平衡

Cell[IF:66.85]

① 肠道共生菌群诱导的Th17-IL-17控制CD36介导的肠上皮脂质吸收；② 高脂饮食（HFD）诱导的肥胖中Th17特异性缺失，加剧Th1反应和炎症，诱发代谢综合征；③ 高脂减少小肠分节丝状菌SFB，而HFD中的高糖成分造成丹毒丝菌科的Faecalibaculum rodentium增加；④ 悉生小鼠中Faecalibaculum rodentium与SFB在回肠末端黏液中近上皮处竞争生态位；⑤ 而ILC3介导了高糖诱导的Faecalibaculum rodentium增殖；⑥ 删除高糖、复原菌群诱导的Th17可减轻代谢综合征。

Microbiota imbalance induced by dietary sugar disrupts immune-mediated protection from metabolic syndrome
08-29, doi: 10.1016/j.cell.2022.08.005

【主编评语】Cell重磅上线的文章，研究并阐述了在高脂饮食（HFD）诱导的肥胖（DIO）、代谢综合征和糖尿病前期情况下，动物肠道菌群、营养与免疫的复杂互作。揭示了以分节丝状菌SFB为代表的肠道共生菌诱导的Th17细胞具有代谢平衡和肠道保护作用。正常情况下脂质的吸收主要发生在空肠，HFD造成更多的脂肪进入回肠末端。此时Th17-IL-17是否能正常发挥功能，抑制CD36介导的上皮细胞脂质吸收就成了关键。文章内含海量数据，在菌群、营养成分和免疫端均有新发现，推荐阅读。（@好雨）

丁涛+田国宝等：肺部的菌群和健康，与口腔菌群有何关系？

Advanced Science[IF:17.521]

① 纳入67名肺癌患者、32名健康人，研究唾液、口咽、鼻腔的菌群对肺菌群的塑造作用；② 口腔和鼻腔菌群是肺菌群的重要来源，但对肺菌群的贡献度有较大个体差异，可划分2种肺菌群类型（肺型）：HOIT（高口腔输入型，富集口腔菌）和LOIT（低口腔输入型，富集鼻腔菌）；③ 肺型与群落组装和功能、微生物互作模式及临床参数存在关联，HOIT肺菌群有更高的抗生素抗性和毒力基因、较低的微生物网络稳健性、较差的肺功能、较高的促炎细胞因子水平；④ 肺型的部分特点可通过口腔菌群指示，体现了人体共生菌群的协同变化特征。

Differential Oral Microbial Input Determines Two Microbiota Pneumo-Types Associated with Health Status
08-28, doi: 10.1002/advs.202203115

【主编评语】在解剖学和生理学上，口腔和上呼吸道与下呼吸道和肺有紧密关系。口腔和上呼吸道的微生物可能在肺部菌群的塑造中有重要作用，然而，其背后的生态过程和个体异质性目前仍不清楚。Advanced Science最新发表了来自中山大学丁涛、田国宝团队的研究成果，对肺癌患者和健康人的唾液、口咽、鼻腔和支气管肺泡灌洗样本进行了菌群分析，发现口腔和鼻腔微生物的输入共同塑造了肺部菌群，且口腔菌向肺部的传播程度存在个体差异，较多的口腔菌进入肺部与肺功能下降和促炎症细胞因子增高相关。这些发现阐述了肺部菌群的外部塑造过程，并表明口腔样本（如唾液）或能用于肺部菌群状态的监测和临床评估。（@刘永鑫-中科院-宏基因组）

克罗恩病中的结肠黏膜-腔界面菌群特征

Genome Medicine[IF:15.266]

① 取110名非CD、88名内镜缓解期CD患者的结肠样本进行结肠黏膜腔界面（MLI）菌群分析；② 肥胖、内镜缓解期CD和高遗传风险CD具有重叠的MLI菌群特征；③ 与一般CD相比，狭窄或穿透性CD的MLI细菌多样性及组成改变，如粪杆菌减少；④ 菌群分类特征如Parasutterella菌减少与临床疾病进展相关；⑤ 利用MLI细菌丰度AUC可区分疾病状态（0.93）、狭窄或穿透性CD （0.82）、未来临床疾病进展（0.74）；⑥ CD患者MLI代谢组改变，如胆酸盐与脱氧胆酸盐比率增加。

Crohn’s disease in endoscopic remission, obesity, and cases of high genetic risk demonstrates overlapping shifts in the colonic mucosal-luminal interface microbiome
08-15, doi: 10.1186/s13073-022-01099-7

【主编评语】克罗恩病（CD）患者具有不同于健康人的肠道菌群组成和代谢特征，然而炎症、潜在遗传风险是否对菌群存在影响及其与疾病表型的关系尚不清楚。近日在Genome Medicine上发表的这篇文章，分别对内镜缓解期CD患者、对照组（与肥胖、疾病遗传学相关的表型未受影响）的结肠黏膜腔界面（MLI）灌洗取样并进行菌群分析，发现肥胖、内镜缓解期CD和高遗传风险CD具有重叠的MLI菌组特征，表明菌群对CD和肥胖的共同作用可能受遗传因素的影响。内镜缓解期间的菌群分析可预测CD的状态和进展，因此，MLI采样可有助于揭示CD发病机制并提供新的预后生物标志物。（@圆圈儿）

Cell子刊：小心！银屑病或加剧结肠炎

Cell Reports[IF:9.995]

① 咪喹莫特诱导的银屑病（IMQ-pso）引起肠道菌群紊乱，促进细菌来源的琥珀酸盐分泌增加，导致小鼠结肠中CX3CR1hi巨噬细胞数量因原位增殖而显著增加；② IMQ-pso中结肠CX3CR1hi巨噬细胞的增加与口服摄入引起的潜在胃肠道炎症或全身IL-17升高无关；③ IMQ-pso中，小鼠具有潜在的促炎肠道菌群，而MMP7和CX3CR1hi巨噬细胞的代偿性增加用来维持肠道稳态；④ IMQ-pso引起的小鼠肠道稳态受损加剧葡聚糖硫酸钠（DSS）诱导的结肠炎。

Dysbiosis in imiquimod-induced psoriasis alters gut immunity and exacerbates colitis development
08-16, doi: 10.1016/j.celrep.2022.111191

【主编评语】银屑病是一种慢性自身炎症性皮肤病，与多种合并症有关，包括代谢综合征、肥胖、非酒精性脂肪性肝病和心血管疾病。值得注意的是，银屑病患者常伴随有肠屏障完整性受损和肠道菌群改变，并且患炎症性肠病（IBD）的可能性是一般人群的七倍，但其背后的机制尚不清楚。近日发表在Cell Reports的文章表明，银屑病破坏肠道菌群，引起肠道微生物产生琥珀酸和促炎配体，诱导结肠CX3CR1hi巨噬细胞的增殖和活化，最终加剧结肠炎。因此，保持银屑病患者的肠道健康是防止IBD等并发症的重要策略。（@RZN）

嗜酸性粒细胞适应小肠环境，芳香烃受体信号很关键

Journal of Experimental Medicine[IF:17.579]

① 嗜酸性粒细胞从骨髓迁移至小肠后发生转录组变化，上调免疫应答、细胞间通讯、胞外基质（ECM）重塑和芳香烃受体（AHR）通路，以实现组织适应；② 小肠中，嗜酸性粒细胞被诱导高表达AHR，能响应AHR配体以激活经典AHR通路；③ AHR缺乏会改变小肠嗜酸性粒细胞的转录组，影响多种与ECM重塑和炎症信号等相关基因和通路，从而延长其细胞生存、增加脱粒、减少细胞黏附和ECM降解，并引起肠道免疫系统改变，如增加蠕虫感染时的Th2应答。

The aryl hydrocarbon receptor contributes to tissue adaptation of intestinal eosinophils in mice
03-03, doi: 10.1084/jem.20210970

【主编评语】嗜酸性粒细胞在骨髓中发育成熟，而后迁移至肠道等组织器官中发挥免疫作用。这类细胞是炎症和毒性介质的重要来源，迁移至肠道后需要适应肠道内的复杂环境，以免误伤正常的肠组织。然而，嗜酸性粒细胞如何实现对肠道的组织适应性，其背后的机制尚不清楚。Journal of Experimental Medicine近期发表的一项研究表明，与骨髓相比，肠道的嗜酸性粒细胞发生大量的转录组变化，从而特异性地适应肠道环境，而AHR信号在其中发挥关键的介导作用。（@mildbreeze）

Nature子刊：微生态系统通过降低复杂性保持稳定？

Nature Ecology & Evolution[IF:19.1]

① 罗伯特·梅稳定性理论认为高度多样化的生态系统一定减少了复杂性，但验证其假设非常困难；② 设计一个计算框架，没有直接测量生物间互作，通过对比许多生态系统剖面，计算生态系统的平均复杂度；③ 收集了人体不同部位和不同位置海洋的海绵微生物群落宏基因组数据，发现复杂度和物种个数间负相关，生态系统越多样，复杂度越低；④ 通过计算微生物群落复杂性，发现只要有较低的复杂性和较弱的互作，具有较高多样性的微生物群落就会保持稳定。

Complexity–stability trade-off in empirical microbial ecosystems
04-28, doi: 10.1038/s41559-022-01745-8

【主编评语】作为跨越数学、物理、生态、复杂性等多个领域的学者，罗伯特·梅的学术生涯颇为传奇。他通过随机矩阵理论，发现生态系统的复杂性越高，物种间稳定共存的概率会越低。该假设的提出开启了生态学界关于“多样性-稳定性”的辩论，持续至今。因为涉及如何重建庞大的生态互作网络，验证这一假设非常困难。近日，巴伊兰大学研究人员在Nature Ecology & Evolution发表最新研究，他们设计了新的计算框架（没有直接测量生物间互作，而是通过对比许多生态系统剖面，计算生态系统的平均复杂度），发现只要有较低的复杂性和较弱的相互作用，具有较高多样性的微生物群落就会保持稳定。该计算方法的提出，为罗伯特·梅的经典理论提供了有力证据，值得关注和应用。（@九卿臣）

病毒感染后，抗生素治疗对猪耐药性有何影响？

Microbiome[IF:16.837]

① 纳入108头断奶仔猪，探究猪繁殖与呼吸综合征病毒感染后抗生素治疗及对照组菌群特征和耐药性；② 断奶至断奶后9天，抗生素耐药基因（ARG）丰富度和多样性在较早时间点显著升高，菌群丰富度和多样性显著降低；③ 断奶后仔猪肠型显著改变，微生物组和耐药组到44天基本稳定；④ 暴露于病毒会引起猪免疫和炎症激活，出现许多罕见和低丰度的ARG；⑤ 两种抗生素治疗后抗性组成相似度较高，时间驱动对微生物组和耐药组影响远大于病毒攻击和抗生素暴露。

The impacts of viral infection and subsequent antimicrobials on the microbiome-resistome of growing pigs
08-04, doi: 10.1186/s40168-022-01312-0

【主编评语】猪繁殖与呼吸综合征（PRRS）是由猪繁殖与呼吸综合征病毒引起的一种高度接触性传染病，以妊娠母猪和仔猪最为常见，严重危害全球养猪业。许多抗生素被用于治疗PRRS，但其对猪微生群抗生素耐药性的影响仍需进一步探究。近日，美国明尼苏达大学研究人员在Microbiome发表最新研究，发现仔猪断奶早期菌群组成和耐药基因丰富度和多样性发生显著变化，到44天后基本稳定，猪暴露于病毒会出现许多罕见和低丰度的ARG。此外，发现时间驱动对微生物组和耐药组影响远大于病毒攻击和抗生素暴露，值得关注。（@九卿臣）

肠道细菌胞外囊泡或可控制鼠诺如病毒感染

Frontiers in Immunology[IF:8.786]

① 鼠诺如病毒（MNV）可以附着到阴沟肠杆菌、多形拟杆菌和鼠伤寒沙门氏菌以及它们的胞外囊泡（OMVs）上；② OMVs可被巨噬细胞摄取，但并不影响巨噬细胞存活率；③ OMVs可减轻MNV感染导致的巨噬细胞毒性，增加感染细胞的存活率；④ OMVs通过促进巨噬细胞中促炎细胞因子（TNF-a、IFN-γ、IL-1β、IL-6等）的产生和释放降低病毒感染；⑤ OMVs可抑制感染巨噬细胞内病毒的复制，降低病毒载量和病毒释放。

Bacterial extracellular vesicles control murine norovirus infection through modulation of antiviral immune responses
08-04, doi: 10.3389/fimmu.2022.909949

【主编评语】人类诺如病毒是导致全球非细菌性胃肠炎的主要原因，也是发展中国家儿童腹泻死亡的第二大原因。然而，由于缺乏对其致病机理的了解，目前还没有预防或清除诺如病毒感染的有效疗法。有证据表明，鼠诺如病毒（MNV）可以结合到小鼠肠道共生细菌的表面，通过诱导细菌应激反应和增加细菌胞外囊泡（OMVs）的产生来影响细菌，进而调节宿主免疫反应来应对鼠诺如病毒感染。但OMVs在诺如病毒感染中的作用尚不清楚。发表在Frontiers in Immunology上的一项研究评估了在MNV感染期间，细菌OMVs对小鼠巨噬细胞的影响，表明OMVs可以作为一种控制鼠诺如病毒感染的机制。（@EADGBE）

服用益生菌发酵乳改善抗生素治疗后的菌群恢复，益生菌贡献几何？

Gut Microbes[IF:9.434]

① 一项随机双盲对照试验中，服用发酵乳（含3株益生菌+4株酸奶发酵菌）缩短了抗生素治疗幽门螺杆菌后的肠道菌群恢复时间；② 干预期间，发酵乳中的菌株能短暂地在受试者粪便中检测到，并在肠道中发生复制；③ 发酵乳干预显著促进了肠道菌群组成的恢复（尽管幅度有限），且引入的菌种有助于填补被抗生素耗竭的菌群代谢途径；④ 肠道菌群α多样性的恢复，与3株益生菌的丰度、其中1株益生菌的复制率（代谢活性）及粪便戊酸含量均较高相关。

Improved gut microbiome recovery following drug therapy is linked to abundance and replication of probiotic strains
08-02, doi: 10.1080/19490976.2022.2094664

【主编评语】一些益生菌可改善口服抗生素治疗引起的胃肠道不良反应，但其背后的作用机理尚不完全清晰。Gut Microbes近期发表的一项研究对这一问题进行了探索，表明服用含特定益生菌的发酵乳，对抗生素治疗后的肠道菌群恢复有虽小但可见的益处，这与特定益生菌株的存在情况和复制（反映代谢活性）有关。（@mildbreeze）

感谢本期日报的创作者：好雨，刘永鑫-中科院-宏基因组，Akkk，一袋大侠，胡悦，白蓝木，Zzz，7个小矮人和狼外婆

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