今日Cell双发：婴儿肠道菌群+国内肠脑轴研究，再获新突破！ | 热心肠日报

今天是第2345期日报。

Cell：一个独特的长双歧杆菌分支，在孟加拉儿童断奶期间或有关键作用

Cell[IF:66.85]

① 孟加拉婴幼儿出生后前2年的肠道菌群中，双歧杆菌属占优势，其次是普雷沃菌属；② 鉴定出随婴幼儿成长和饮食变化而演替的3个长双歧杆菌（Bl）分支：2个对应长亚种和婴儿亚种，第3个命名为过渡Bl（该分支在其他人群存在率较低）；③ 过渡Bl可利用母乳寡糖和固体食物复杂多糖，在断奶期间（固体食物+母乳混合喂养）扩张为主导分支；④ 过渡Bl与多种共生菌和哌啶酸等代谢物相关，或在肠道生态中有重要作用；⑤ 3个Bl分支均与腹泻负相关，婴儿生长指标与长双歧杆菌婴儿亚种、吲哚乳酸和N-乙酰谷氨酸正相关。

A distinct clade of Bifidobacterium longum in the gut of Bangladeshi children thrives during weaning
11-01, doi: 10.1016/j.cell.2022.10.011

【主编评语】肠道菌群在生命早期的健康和发育中有重要作用。Cell最新发表的一项研究，对222名孟加拉国婴幼儿出生后前两年中的粪便微生物组和代谢组进行了纵向分析，结合菌株分离培养，鉴定出3个长双歧杆菌分支，其中过渡长双歧杆菌分支在这些婴幼儿断奶期间演替为优势分支，与其既能利用母乳寡糖又能利用植物多糖的能力有关，该分支可能在断奶阶段的肠道生态系统转变和宿主发育中具有关键作用。（@mildbreeze）

国内团队Cell：破解“恶心-呕吐”反应的肠脑轴神经机制

Cell[IF:66.85]

① 开发一个小鼠实验范式，研究细菌肠毒素如何引起恶心（味觉回避）和呕吐（干呕）防御反应；② 鉴定出传递毒素相关信号的肠-脑轴神经环路：表达5-羟色胺（5-HT）的肠嗜铬细胞→表达5-HT受体（Htr3a）的迷走神经元→背迷走神经复合体（DVC）的Tac1+神经元；③ Tac1+ DVC神经元通过分别激活脑桥臂旁外侧核（LPB）和延髓呼吸中枢（rVRG），来引发厌恶情绪和干呕行为；④ Tac1+ DVC神经元也介导化疗药物引起的恶心和呕吐行为；⑤ 肠道的免疫-神经内分泌轴或参与毒素感知。

The gut-to-brain axis for toxin-induced defensive responses
11-01, doi: 10.1016/j.cell.2022.10.001

【主编评语】摄入被毒素污染的食物后，大脑会启动恶心、干呕和呕吐等一系列的防御反应。大脑如何察觉摄入的毒素并协调不同的防御反应，其背后的机制尚不清楚。北京生命科学研究所的曹鹏团队在Cell发表最新研究，在小鼠中鉴定出细菌肠毒素和化疗药物引起的“恶心-呕吐”反应的肠-脑轴神经机制。（@mildbreeze）

国内团队：长期酗酒易抑郁，肠道菌群发挥什么作用？

Molecular Psychiatry[IF:13.437]

① 益生菌可缓解慢性乙醇暴露（CEE）诱导的抑郁样行为、海马神经元损伤和菌群紊乱；② 接受CEE供体肠菌的小鼠出现抑郁样行为和神经元损伤，菌群多样性及丰富度降低，且NLRP3炎症小体介导的神经炎症反应被激活；③ 下调NLRP3表达的小鼠无抑郁样行为或海马神经元损伤，细胞因子表达正常；④ 接受NLRP3下调小鼠肠道菌群的受体小鼠肠道通透性及菌群组成改变，导致血清脂多糖及炎症因子增加，并激活NLRP3炎症小体，出现焦虑抑郁样行为及神经元损伤。

Gut microbiota regulates chronic ethanol exposure-induced depressive-like behavior through hippocampal NLRP3-mediated neuroinflammation
10-24, doi: 10.1038/s41380-022-01841-y

【主编评语】CEE（慢性乙醇暴露）可导致神经炎症，是抑郁症中一个日益增加的风险因素，但其潜在机制尚不清楚。近期中国医科大学法医学学院的王晓龙团队在Molecular Psychiatry杂志上发表的研究发现补充益生菌（含鼠李糖乳杆菌、嗜酸乳杆菌和双歧杆菌）和粪菌移植能显著改变CEE诱导的抑郁样行为、海马神经元损伤、NLRP3的水平和菌群紊乱。该研究阐明精神疾病、酒精暴露和肠道菌群改变之间的联系，并揭示了肠道菌群参与海马NLRP3介导的神经炎症和CEE诱导的抑郁样行为，或能为干预CEE相关的精神疾病提供新的治疗途径。（@MD）

西北大学：人参皂苷Rh4通过调节肠-脑轴缓解小鼠抑郁

Food Chemistry[IF:9.231]

① 在抑郁小鼠模型中，人参皂苷Rh4可显著抑制抑郁样行为，并缓解神经元损伤及下丘脑-垂体-肾上腺轴失调；② 另外，人参皂苷Rh4可通过抑制炎症应答及信号分子互作通路，抑制由促炎因子过表达及小神经胶质细胞与星形胶质细胞过度活化引起的海马神经元凋亡及突触结构损伤；③ 同时，人参皂苷Rh4可改善肠道菌群，并增加短链脂肪酸含量；④ 人参皂苷Rh4对LPS/NLRP3/caspase-1/IL-1β信号通路的抑制与其对小鼠抑郁样症状的缓解相关。

Ginsenoside Rh4 remodels the periphery microenvironment by targeting the brain-gut axis to alleviate depression-like behaviors
10-18, doi: 10.1016/j.foodchem.2022.134639

【主编评语】西北大学的范代娣团队在Food Chemistry上发表的一项最新研究结果，人参皂苷Rh4可改善肠道菌群，并抑制LPS/NLRP3/caspase-1/IL-1β信号通路，同时抑制小神经胶质细胞与星形胶质细胞的过度活化及炎症应答，以减少神经元及突触结构损伤，从而缓解小鼠的抑郁样行为。（@aluba）

Nature子刊：控制进食行为和能量平衡的后脑神经元图谱（综述）

Nature Metabolism[IF:19.865]

① 极后区（AP）、孤束核（NTS）和迷走神经背侧运动核（DMV）的背迷走神经复合体（DVC）的激活可长期调节能量平衡；② 肠道的各种信息通过DVC进入大脑，以迷走神经感觉神经元的神经信号形式，或通过循环信号进入AP；③ 不同类型的NTS神经元及其下游回路调节食物摄入的厌恶性和非厌恶性抑制；④ 通过建立脑干神经回路图谱，可评估神经元在控制食物摄入或引起胃肠道反应中的作用；⑤ 谷氨酸DVC神经元群体会映射到NTS，在控制食物摄入中发挥作用。

Hindbrain circuits in the control of eating behaviour and energy balance
07-25, doi: 10.1038/s42255-022-00606-9

【主编评语】美味的食物容易使人发胖，而难吃的食物会抑制食欲，一定程度有助于减轻体重。近日，美国密歇根大学研究人员在Nature Metabolism发表最新综述，系统的回顾了脑干将肠道相关信息与下丘脑关于营养需求的信息整合，传递给控制食物摄入的自主节律模式，也论述了后脑神经元（尤其是极后区和孤束核的神经元）在控制进食的最近进展。通过将相关发现和最新文献结合，建立了控制食物摄入和能量稳态的后脑回路模型。总之，该综述为未来开发出更有效治疗肥胖的药物提供了基础。（@九卿臣）

Science子刊：特定肠道细菌菌株促进类风湿关节炎的发生发展

Science Translational Medicine[IF:19.319]

① PB-mAb靶向RA相关自身抗原及毛螺菌科与瘤胃球菌科细菌；② PB-mAb靶向的Subdoligranulum菌株定殖可导致抗体及补体沉积，以T细胞及B细胞（而非粒细胞）依赖性方式诱导小鼠的关节肿胀；③ 在Subdoligranulum分离株7定殖的小鼠中，血清IgA、RA相关自身抗体、脾脏Th17细胞扩增；④ Subdoligranulum分离株7可促进小鼠结肠的孤立淋巴滤泡产生，并可增加IgA分泌及Th17细胞产生；⑤ 相比于健康对照，Subdoligranulum分离株7可激活RA患者的CD4+ T细胞。

Clonal IgA and IgG autoantibodies from individuals at risk for rheumatoid arthritis identify an arthritogenic strain of Subdoligranulum
10-26, doi: 10.1126/scitranslmed.abn5166

【主编评语】Science Translational Medicine上发表的一项最新研究结果，从类风湿关节炎（RA）风险个体及早期RA患者（确诊1年以内）体内分离出IgA/IgG双克隆型浆母细胞产生的单克隆抗体（PB-mAb），后者可靶向RA相关自身抗原（瓜氨酸化抗原）及特定的菌群抗原。特别的，PB-mAb可靶向瘤胃球菌科中的Subdoligranulum菌株，其中Subdoligranulum分离株7可激活RA患者的CD4+ T细胞，并促进小鼠的IgA应答、Th17细胞扩增及RA相关自身抗体的产生，从而诱导小鼠的关节肿胀。该研究结果提示，特定的肠道细菌菌株在RA的发病机制中发挥重要作用。（@aluba）

国内团队Nature子刊：1型糖尿病与肠道菌群结构和功能紊乱有关

Nature Communications[IF:17.694]

① 招募93例1型糖尿病患儿和106名对照（分发现集和验证集），T1D患儿菌群明显失调，丁酸产生和胆汁酸代谢水平降低，脂多糖合成增加；② 基于筛选的18种肠菌和代谢物建模，可较好区分T1D儿童和对照（AUC=0.976），在验证集中也被佐证；③ 抗生素小鼠模型中，移植T1D患儿菌群使其空腹血糖升高、胰岛素敏感性下降；④ 链脲霉素诱导的T1D小鼠模型中，丁酸和脂多糖对胰岛功能有保护和破坏作用，脂多糖加重炎症反应，丁酸则促进胰岛素1和2基因表达。

Functional and metabolic alterations of gut microbiota in children with new-onset type 1 diabetes
10-26, doi: 10.1038/s41467-022-33656-4

【主编评语】近年来，儿童患1型糖尿病（T1D）的发病率逐年上升，已经成为影响我国儿童及成年人健康的重大基础疾病。多项研究证明，肠道菌群失调与T1D发病间存在显著关联，但仍缺乏深入研究。近日，上海中医药大学季光、复旦大学附属儿科医院罗飞宏及团队在Nature Communications发表最新研究，发现T1D儿童肠道菌群结构和功能紊乱，并建立基于差异物种和代谢物的诊断模型，可较好地区分T1D和对照儿童效果。通过动物实验，该研究进一步检验了菌群产物（脂多糖和丁酸）对胰岛的影响。总之，该研究表明肠道菌群结构和代谢的紊乱与T1D密切相关，未来可靶向肠道菌群有效预防和干预T1D，值得关注。（@九卿臣）

任文凯+印遇龙等：GABA信号介导的肠道粘膜免疫或影响lgA肾病

PNAS[IF:12.779]

① γ-氨基丁酸转运蛋白-2（GAT-2）在人和小鼠B细胞亚型中表达，敲除GAT-2会促进小鼠肠生发中心B（GC B）细胞和IgA+B细胞增殖；② GAT-2缺乏会改变肠道IgA+B细胞反应和肠菌组成，GAT-2缺乏促进结肠SIgA产生的能力与肠菌有关，但对GC B细胞的诱导却不依赖肠菌；③ GAT-2缺陷会激活GABA-哺乳动物雷帕霉素复合物1（mTORC1）靶点轴促进GC B细胞分化；④ 人群队列发现IgA肾病患者血液B细胞中GAT-2表达较低，mTORC1激活较高，均与患者肾功能相关。

GABA signaling enforces intestinal germinal center B cell differentiation
10-24, doi: 10.1073/pnas.2215921119

【主编评语】lgA肾病是指肾小球系膜区以IgA或IgA沉积为主的肾小球疾病，最近研究发现，神经递质、肠黏膜IgA+ B细胞反应和lgA肾病发病机制间可能存在联系，但相关机制仍不明确。近日，华南农业大学任文凯、印遇龙及团队在PNAS上发表最新研究，基于多轮动物实验，发现γ-氨基丁酸转运蛋白-2（GAT-2）缺乏会改变肠道IgA+B细胞反应和肠菌组成，但GAT-2缺乏对GC B细胞的诱导却不依赖肠菌。机制上，GAT-2缺陷会激活GABA-哺乳动物雷帕霉素复合物1靶点轴促进GC B细胞分化，小型人群队列进一步发现IgA肾病患者血液B细胞中GAT-2表达较低与患者肾功能相关。总之，该研究进一步了解了lgA肾病的发病机制，也为lgA肾病早期诊断和治疗提供了新策略。（@九卿臣）

Science子刊：肠系膜脂肪组织影响肠道寄生虫感染

Science Immunology[IF:30.63]

① 利用RNA-seq、代谢组学、流式细胞术和组织学研究感染肠道多形螺旋线虫的小鼠脂肪组织；② 蠕虫肠道感染可减少肠系膜脂肪组织，这与产生转化生长因子β1、双调蛋白的驻留TH2 CD4 + T细胞的浸润增加有关；③ 驻留TH2s与胸腺基质淋巴细胞生成素、产生IL-33的基质细胞连通，可在肠系膜脂肪组织胶原丰富的间质空间中相互作用；④ 基质细胞中的双调蛋白信号损伤可导致多形螺旋线虫感染更严重；⑤ TH2与基质细胞在脂肪组织中交流有助于抗寄生虫免疫。

Resident TH2 cells orchestrate adipose tissue remodeling at a site adjacent to infection
10-14, doi: 10.1126/sciimmunol.add3263

【主编评语】脂肪组织与宿主免疫反应、寄生虫感染有关，但它如何影响寄生虫感染仍不清楚。近日，发表在Science Immunollgy上的文章，利用RNA-seq、代谢组学、流式细胞术和组织学研究感染肠道多形螺旋线虫的小鼠脂肪组织，发现TH2和基质细胞在脂肪组织中相互作用，协调脂肪组织重塑并有助于肠道抗寄生虫感染免疫。（@圆圈儿）

Cell子刊：T-bet+B细胞加剧肥胖引起的代谢紊乱

Cell Metabolism[IF:31.373]

① 活化的T-bet+B细胞在肥胖人和小鼠的脂肪组织中积聚；② iNKT细胞促进肥胖条件下T-bet+CD11c+B细胞的扩增累积；③ 先天信号驱动T-bet+CD11c+B细胞扩增并且依赖于iNKT细胞；④ T-bet+B细胞分泌CXCL10，加剧肥胖引起的代谢紊乱；⑤ B细胞中T-bet缺乏可限制肥胖中CXCL10的表达，缓解代谢紊乱；⑥ 喂食高脂饮食的小鼠IgG可逆转缺乏T-bet的B细胞对肥胖小鼠代谢功能的调节作用。

T-bet+ B cells accumulate in adipose tissue and exacerbate metabolic disorder during obesity
07-21, doi: 10.1016/j.cmet.2022.07.002

【主编评语】脂肪免疫细胞对于维持体内平衡至关重要，特别是调节肥胖所引起的代谢紊乱。Cell Metabolism最新发表研究，揭示T-bet+B细胞对肥胖诱发的代谢紊乱的重要病理作用，为2型糖尿病和其他炎症性疾病提供免疫治疗新思路。（@RZN）

感谢本期日报的创作者：mildbreeze，XLyasby，aluba，香芋，岳晨博，杨薇，阿童木，RZN

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