31分Cell子刊：妈妈吃膳食纤维太少，娃易胖？ | 热心肠日报

今天是第2382期日报。

Cell子刊：母亲纤维吃太少，后代菌群长期遭殃并易长胖

Cell Host and Microbe[IF:31.316]

① 哺乳母鼠缺乏膳食纤维可引起自身和仔鼠的肠道菌群失调，包括菌群多样性降低、菌群结构改变（变形菌增多），以及低度炎症和长胖；② 母鼠缺乏纤维对后代菌群的不利影响是持久的，即便后代断奶后吃高纤维食物也无法逆转；③ 后代小鼠的这种长期菌群失调使其更易发生食源性肥胖（与能量摄入和储存的增加有关），并伴有细菌侵入肠道内黏液层和低度肠道炎症；④ 吃低纤维饲料的哺乳母鼠若补充膳食纤维（菊粉）可减轻其后代的菌群失调、防止肥胖。

Maternal fiber deprivation alters microbiota in offspring, resulting in low-grade inflammation and predisposition to obesity
12-08, doi: 10.1016/j.chom.2022.10.014

【主编评语】膳食纤维对维持肠道菌群健康具有关键作用，而健康的菌群有助于宿主的肠道和代谢健康。除了饮食，塑造肠道菌群的另一个重要因素是生命早期的微生物定植，母体是该阶段的重要菌群来源。Cell Host and Microbe发表的一项最新研究，在小鼠中发现，母亲在哺乳期缺乏膳食纤维可以持久地影响后代的肠道菌群组成，从而影响后代的代谢健康。（@mildbreeze）

Nature子刊：新生儿肠道定植中强烈的病原体竞争

Nature Communications[IF:17.694]

① 分析了1679组来自阴道分娩和剖宫产出生婴儿粪便样本的肠道宏基因组；② 发现在肠道定植过程中有强烈的种间和种内竞争（如肠杆菌科和肠球菌的定植）或协同关系（如克雷伯氏菌属的几个物种之间）；③ 此外，在阴道或剖宫产分娩组中，没有发现医院适应的病原体谱系优先定植的证据；④ 进一步分析为系统地比较大肠杆菌谱系的定植能力及其引起血液感染的能力提供了可能性；

Strong pathogen competition in neonatal gut colonisation
12-01, doi: 10.1038/s41467-022-35178-5

【主编评语】普遍认为，定植于人类肠道中的机会性致病细菌能够彼此以及与共生菌相互竞争，但关于菌株水平的定植动态、定植潜力与疾病的关系以及生态因素如何调控这些动态，目前尚不清楚。近日，发表在Nature Communications上的这篇文章，利用最新的高分辨率基因组学和菌株水平基因组流行病学方法，阐明新生儿肠道菌群的竞争和定植动力学特征。本研究强调了系统监测细菌肠道病原体的重要性，可为未来的治疗和预防医学提供重要信息。（@圆圈儿）

JAMA子刊：口服丁酸盐或可用于治疗儿童肥胖

JAMA Network Open[IF:13.353]

① 纳入54名肥胖儿童（平均年龄11岁，57%为女孩），1:1随机分为两组，丁酸盐组每天按20mg/kg剂量口服丁酸钠，对照组服用安慰剂，干预6个月；② 6个月时，丁酸盐组儿童BMI下降超过0.25标准差评分的比例显著超过对照组（96% vs. 56%），绝对获益增加40%，达到主要终点；③ 6个月时，丁酸盐组儿童的腰围、胰岛素水平、HOMA-IR、胃饥饿素水平、IL-6水平，microRNA221水平均优于安慰剂对照组；④ 丁酸盐组报告2例不良反应，为短暂性轻度恶心和头痛。

Therapeutic Effects of Butyrate on Pediatric Obesity - A Randomized Clinical Trial
12-05, doi: 10.1001/jamanetworkopen.2022.44912

【主编评语】全球肥胖儿童数量正在快速增加。肠道菌群与肥胖有关。菌群可发酵富含纤维的饮食产生丁酸等短链脂肪酸，产丁酸菌丰度下降或膳食丁酸摄入偏少或可导致肥胖。这表明丁酸盐有治疗肥胖的潜力。意大利那不勒斯费德里科二世大学研究人员近日在JAMA Network Open发表文章，在丁酸盐与儿童肥胖研究（BAPO）中发现口服丁酸钠6个月可安全有效的治疗儿童肥胖，并对葡萄糖代谢和炎症反应产生有益影响。（@芥末）

肠道菌群是膳食影响人体健康的重要方式 （综述）

Annual Review of Physiology[IF:22.163]

① 饮食可促进人体健康，也可增加患病风险，一些特殊饮食还可治疗疾病，饮食对健康的影响可能是通过肠道微生物及其代谢产物实现；② 地中海饮食等健康的饮食模式可以通过促进益生菌增殖、增加有益代谢产物等促进机体健康；③ 而西方饮食可能通过降低肠道菌群多样性、短链脂肪酸和游离氨基酸含量等增加患代谢性疾病风险；④ 一些特殊的饮食如肠内营养等可定向改变肠道菌群的组成和丰度而起到治疗特定疾病的作用；⑤ 上述研究结论多基于动物实验。

The Role of the Gut Microbiota in the Relationship Between Diet and Human Health
11-14, doi: 10.1146/annurev-physiol-031522-092054

【主编评语】膳食-肠道菌群-人体健康的互作研究持续涌现，但是其关系又非常复杂。本综述详细论述了现有的关于不同饮食对健康的影响，以及肠道菌群在其中发挥的主要作用。文章认为，饮食对健康和疾病的影响一定有一部分机制是依赖于肠道菌群的。（@Bingbing）

iMeta：膳食纤维化学结构对肠道菌群的调控

iMeta[IF:N/A]

① 作者使用秀丽隐杆线虫以尽量降低宿主肠道复杂度，来探究膳食纤维化学结构与肠道菌群动态应答之间的关系；② 体外益生菌生长实验及基因组分析结果表明，与菊粉相比AssP对益生菌的增殖效果更强；③ 研究发现膳食纤维化学结构越复杂，其对肠道细菌的增殖效果越强，这一因素与肠道菌群间的互作关系协同作用，共同调节了肠道菌群的动态变化；④ 本研究为肠道菌群的食物、营养补充剂和药物干预奠定了理论基础。

Dietary fiber chemical structure determined gut microbiota dynamics
11-28, doi: 10.1002/imt2.64

【主编评语】中国农业大学杨栋团队在iMeta发表研究，该文章阐明了一种复杂的膳食纤维-细香葱茎多糖（AssP）的化学结构，以AssP或菊粉作为唯一碳源，监测益生菌的体外生长，通过细菌基因组分析，揭示了碳源对肠道细菌的构效调控机制。本文首次阐明了膳食纤维的化学结构与其调节的肠道菌群动态变化之间的关系，为肠道菌群中食品、营养补充剂和药物干预的应用提供了初步理论指导。（@刘永鑫-农科院-宏基因组）

国内团队：基于石莼寡糖的新型锌补充剂或可改善肥胖相关的脂代谢异常

Carbohydrate Polymers[IF:10.723]

① 本文探索石莼聚糖(UO)和以UO为配体制备的新型锌补充剂(UO-Zn)介导的高脂饮食小鼠脂代谢改善的潜在机制；② UO增强肠道菌群中布劳特氏菌属和Turicibacter的丰度和功能，从而增加短链脂肪酸水平，激活AMPK；③ UO干预可调节ACOX1、ACC、FASN等脂代谢基因的转录，从而降低血脂水平和肝脏脂质积累；④ UO-Zn干预能够通过MTF1/PPARα途径促进胆固醇逆向运输和脂肪酸β-氧化，减少身体和脂肪组织的重量；⑤ UO作为功能性配体，与Zn协同，促进脂代谢。

Regulatory effects mediated by ulvan oligosaccharide and its zinc complex on lipid metabolism in high-fat diet-fed mice
10-22, doi: 10.1016/j.carbpol.2022.120249

【主编评语】研究表明，肥胖患者体内锌元素水平显著低于健康人群，且低锌状态与肥胖相关的代谢障碍有关。补充锌可能是应对肥胖的潜在策略。多糖/低聚糖含有大量的羧基和羟基，是锌离子等金属离子的优良配体，同时多糖/低聚糖也是重要的益生元，常用于。青岛妇女儿童医院李蓉、中国海洋大学王鹏及团队近日在Carbohydrate Polymers发表研究文章，发现基于石莼寡糖的新型锌补充剂能够改善肥胖小鼠肠道菌群结构和血脂异常并降低体重，揭示了改补充剂潜在的改善肥胖人群健康的潜力。（@芥末）

王欣+杨云生+赵江潮：低聚异麦芽糖可维持普雷沃氏菌的生长

Microbiology spectrum[IF:9.043]

① 11种碳水化合物中，异麦芽寡糖（IMO）、菊糖（INU） 和淀粉可通过分批发酵维持普雷沃氏菌的生长；② 维持恒化器中普雷沃氏菌的生长需要更快稀释率、更低pH值的IMO，而拟杆菌的生长需要相对较低稀释率、较高pH值的淀粉；③ 普雷沃氏菌肠型与淀粉-α-1,6-糖苷酶、果胶和木聚糖裂解酶有关，而拟杆菌肠型与更多样化的碳水化合物活性酶有关；④ 由于蜂蜜含有高异麦芽糖含量，喂食IMO和蜂蜜的小鼠结肠中普雷沃氏菌相对丰度增加。

Isomaltooligosaccharides Sustain the Growth of Prevotella Both In Vitro and in Animal Models
11-15, doi: 10.1128/spectrum.02621-21

【主编评语】人类消化道中的细菌在人类健康和疾病中发挥着重要作用，而饮食习惯与人类菌群的肠型有关，其中普雷沃氏菌肠型是人类传统的高膳食纤维摄入型肠型，与健康老龄化和帕金森病的发展有关，然而目前尚不清楚决定肠型的因素。近日，浙江省农业科学院王欣团队联合中国人民解放军总医院杨云生以及阿肯色大学赵江潮团队在Microbiology spectrum发表文章，通过体外分批发酵检测不同的碳水化合物（果糖、半乳糖、木糖、甘露糖和低聚异麦芽糖 [IMO] 以及乳果糖、棉子糖、淀粉、菊糖、甘露糖醇和木糖醇）如何影响拟杆菌和普雷沃氏菌的肠型，发现体外和小鼠模型中IMO可维持普雷沃氏菌肠型。因此，通过饮食中的低聚异麦芽糖控制肠道微生物并有效地维持普雷沃氏菌型肠型，从而通过增加肠道转运时间来改善老年人的健康。（@圆圈儿）

短期饮食标准化或可影响个体内而非个体间肠道菌群变化

Gut Microbes[IF:9.434]

① 纳入9名健康人给予11天的标准化无添加剂无加工食品饮食（AF-PFF饮食），研究标准化饮食影响菌群异质性的程度；② AF-PFF饮食不足以减少菌群组成的个体间差异，表明菌群对饮食压力或基线饮食的恢复力存在异质性；③ AF-PFF饮食减少个体内日常菌群组成的变化，且诱导菌群组成和功能的靶向和个体化调节，但是并不显著影响与炎症相关的菌群或宿主参数；④ 宿主对受控同质饮食的反应是异质的且因人而异。

Diet standardization reduces intra-individual microbiome variation
11-25, doi: 10.1080/19490976.2022.2149047

【主编评语】人类肠道菌群在个体之间具有高度异质性，并且在个体内部也表现出相当大的日常变化。Gut Microbes发表最新文章，研究了饮食标准化对菌群异质性的影响，结果表明短期饮食异质性导致个体内而非个体间菌群组成的差异。（@RZN）

传染病预防控制所：中国健康人群肠道菌群有何空间特征和时间变化？

Microbiology spectrum[IF:9.043]

① 纳入中国四个城市（北京、无锡、开封和自贡）239名健康志愿者粪便样本，并在北京地区人群中进行1年的纵向研究；② 共识别到34个核心菌属和39个核心菌种，且在多个样本中发现与疾病相关的物种、毒力因子和抗生素耐药基因；③ 不同地区、位置、个体和时间的样本肠道菌群具有显著差异，相比其他因素，时间与菌群变化程度较低有关；④ 相比人类微生物组中152个粪便菌群，本研究志愿者在属和种水平菌群的丰富度、香农指数和Pielou均匀度更高。

The Spatial Features and Temporal Changes in the Gut Microbiota of a Healthy Chinese Population
12-01, doi: 10.1128/spectrum.01310-22

【主编评语】中国人口约占世界总人口的五分之一，环境、种族和生活习惯差异可能会赋予其肠道菌群独特的特征。近日，中国疾病预防控制中心传染病预防控制所阚飙、张雯及团队在Microbiology spectrum发表最新研究，纳入北京（并且进行了1年的纵向追踪）、无锡、开封和自贡4个城市239名健康志愿者粪便样本，共识别到34个核心菌属和39个核心菌种。此外，不同地区、位置、个体和时间的志愿者样本肠道菌群具有显著差异，且菌群的多样性和丰富度也高于人类微生物组计划部分样本。总之，本研究为进一步了解中国健康人群肠道菌群组成提供了新的依据。（@九卿臣）

Cell子刊：日本人的肠道菌群与饮食及疾病的关联

Cell Genomics[IF:N/A]

① 从787个日本人的肠道宏基因组重建19,084个原核生物（JMAG）及31,395个病毒基因组（JVD）；② JMAG中，枯草芽孢杆菌和β-卟啉酶特异性富集，分别来自日本传统食物纳豆和及海苔；③ 乳制品摄入相关的乳酸肠球菌及嗜热链球菌与东亚人群的ALDH2基因的rs671:G>A错义突变相关；④ 日本人的β-crAss样噬菌体丰度低于非洲及大洋洲人，RA、SLE及IBD患者的crAss样噬菌体丰度降低，结直肠癌患者的crAss样噬菌体丰度增加；⑤ 噬菌体与其宿主的丰度正相关。

Prokaryotic and viral genomes recovered from 787 Japanese gut metagenomes revealed microbial features linked to diets, populations, and diseases
11-30, doi: 10.1016/j.xgen.2022.100219

【主编评语】Cell Genomics上发表的一项最新研究结果，从787个日本人的肠道宏基因组中，重建了近2万个原核生物基因组，以及超过3万个病毒基因组，揭示了肠道细菌及病毒与饮食、种族及疾病的关联。（@aluba）

感谢本期日报的创作者：mildbreeze，拍了花宝贝，芥末，Dale King，刘永鑫-农科院-宏基因组，Zzz，圆圈儿，Rustypotatis，accepted，danny

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