吃得太油腻，皮肤易发炎？Cell子刊详探免疫机制 | 热心肠日报

今天是第2459期日报。

Cell子刊：膳食胆固醇如何影响皮肤γδ T细胞的炎症应答

Immunity[IF:43.474]

① 皮肤中产生IL-17的γδ T（Tγδ17）细胞的发育需要CCR6及GPR183的表达；② 部分胸腺髓质上皮细胞（mTEC）可共表达羟固醇产生酶——胆固醇25羟化酶（CH25H）及转录因子SOX4，γδ胸腺细胞表达的GPR183通过感知mTEC产生的羟固醇，对于其成熟是必需的；③ 皮肤中的基底角质细胞表达CH25H，以维持皮肤Tγδ17细胞；④ 高胆固醇饮食导致的羟固醇增加可恶化Tγδ17细胞介导的小鼠银屑病样炎症，且依赖于γδ T细胞上的GPR183。

Skin γδ T cell inflammatory responses are hardwired in the thymus by oxysterol sensing via GPR183 and calibrated by dietary cholesterol
02-24, doi: 10.1016/j.immuni.2023.01.025

【主编评语】高脂饮食可恶化组织炎症（如银屑病），但背后的分子机制尚未完全明确。Immunity上发表的一项最新研究结果，发现皮肤中产生IL-17的γδ T细胞需要通过GPR183感知胆固醇代谢产物（羟固醇），以维持其胸腺发育及皮肤稳态，而饮食中的胆固醇可促进这些细胞的活化，并恶化小鼠的皮肤炎症。（@aluba）

王茹+刘铁民+吴浩：运动引起的菌群变化或可预防2型糖尿病

Science China Life Sciences[IF:10.372]

① 纳入220名17-20岁男性受试者，依据身体素质分为低、中、高3组；② 中和高组葡萄糖水平和脂质代谢得到改善，且能保护心脏；③ 大量与糖尿病相关肠道菌群的相对丰度与受试者身体素质高低呈负相关，且大部分肠道菌群的相对丰度在高、低组中完全相反；④ 菌群变化与握力（糖尿病状态生物标志物）的相关性更大，而不是最大摄氧量（反映有氧运动能力）；⑤ 与运动相关的12种肠道菌群的变化能降低糖尿病风险，进一步证明运动通过肠道菌群预防糖尿病。

Exercise-induced microbial changes in preventing type 2 diabetes
02-09, doi: 10.1007/s11427-022-2272-3

【主编评语】长期运动为身体代谢带来的益处已获得广泛认可，并且越来越多的证据表明该过程涉及肠道菌群。然而，运动是否与前驱糖尿病或糖尿病中的菌群变化有关仍有待探索。上海体育大学王茹、复旦大学刘铁民和吴浩及团队在Science China Life Sciences上发表最新研究，探讨了运动、糖尿病风险和肠道菌群之间的因果关系，发现运动对2型糖尿病的保护作用至少部分由肠道菌群介导。（@RZN）

王佳堃等：母体瘤胃菌群或会影响幼刍菌群及生长发育？

Microbiology spectrum[IF:9.043]

① 采集了128只母胡羊及其179只子代羔羊（断奶2周后）的瘤胃液样本测序，发现拟杆菌属、毛螺菌属在两者中占主导地位；② 瘤胃菌群中约4%的扩增子序列变体是可遗传的（遗传力值在0.22-0.68），其遗传力可能与瘤胃菌群的丰度和生态适应性有关；③ 多种瘤胃细菌（如Prevotellaceae和Lachnospiraceae）和羔羊的生长性状及瘤胃发酵特性有关；④ 以瘤胃细菌为潜在标志物构建随机森林模型，可较好预测幼刍动物的出生重、断奶重和断奶前增重。

Maternal Rumen Bacteriota Shapes the Offspring Rumen Bacteriota, Affecting the Development of Young Ruminants
02-21, doi: 10.1128/spectrum.03590-22

【主编评语】多样研究发现，母婴间存在较强的菌群传递，“菌脉相连”极大促进了幼儿的免疫和生长发育。但关于反刍动物母婴间菌群传递的研究仍然有限。近日，浙江大学王佳堃、俄亥俄州立大学 Zhongtang Yu及团队在Microbiology spectrum发表最新研究，通过采集母胡羊及幼刍的瘤胃样品测序，发现胡羊瘤胃菌群中约有4%可遗传，具有系统发育多样性，代表多种细菌类群，且与幼刍的生长发育和瘤胃发酵特性有关，值得关注。（@九卿臣）

新冠重症患者住院期间的肠菌变化与死亡率的关系

Critical Care[IF:19.334]

① 通过肛拭子采集了入院48小时内（n=123）和入院3个月（n=50）的新冠患者样本并测序，后期需住ICU的患者在基线时肠菌多样性低于普通病房患者；② 相比普通病房患者，ICU病人产丁酸盐菌群丰度降低和部分口腔菌群富集，出现菌群失调；③ 菌群失调指数与疾病严重程度相关，与抗生素和地塞米松使用、慢性肺部疾病、C反应蛋白等无关；④ 患者基线时ICU相关失调指数与全身炎症及60天死亡率相关，且3个月随访中患者该指数仍较高，与不良预后相关。

Gut microbiota composition during hospitalization is associated with 60-day mortality after severe COVID-19
02-23, doi: 10.1186/s13054-023-04356-2

【主编评语】多项研究发现COVID-19住院患者的肠道菌群发生改变，与呼吸衰竭相关的α多样性降低和菌群组成改变。然而，关于肠道菌群和死亡率的数据很少。挪威奥斯陆大学国家医院研究人员在Critical Care发表最新研究，基于挪威新冠队列通过肛拭子采集了入院48小时内（n=123）和入院3个月（n=50）的新冠患者样本并测序，发现住院期间肠道菌群的改变可能和重症新冠患者的不良预后相关。（@九卿臣）

基于肠菌利用人工智能或可实现大肠癌分类

Genome Biology[IF:17.906]

① 对5组独立的细菌丰度数据集建模后，利用Shapley Additive Explanations（SHAP）局部解释技术可计算和可视化SHAP值，识别结直肠癌（CRC）潜在的细菌标志物；② 相比全局解释得出的菌群丰度变化，局部解释能更直观的观察到CRC患者中细菌贡献的不同模式；③ 局部解释能挖掘出微生物组与疾病关联的数据，生成可解释的主成分分析（PCA）结果，识别潜在细菌的标志物；④ 该方法还可发现潜在的CRC亚型，这些亚组在CRC概率和相关细菌方面存在差异。

Leveraging explainable AI for gut microbiome-based colorectal cancer classification
02-09, doi: 10.1186/s13059-023-02858-4

【主编评语】肠道菌群组成改变与结直肠癌（CRC）间关系密切，如今多项研究利用机器学习算法开发了基于肠道菌群的临床诊断模型，其中随机森林是最常用到的模型算法，但其方法是全局性的，不利于识别只对较小的病人群体有影响的物种。近日，东京工业大学研究人员在Genome Biology发表最新研究，发现使用人工智能可获得更加个性化的特征，在识别CRC的潜在细菌生物标志物方面性能较好，值得关注。（@九卿臣）

运动员肠道菌群有何特征？

Microbiome[IF:16.837]

① 纳入418个来自健康运动员和健康久坐成人的粪便样本，评估运动程度和微生物特征间的关联；② 运动员和中等运动员肠道中PCST_3、PCST_7和PCST_8分类簇流行率较高，而久坐人群中PCST_1、PCST_4和PCST_5普遍存在；③ 激烈的体育活动和相关生活方式（训练、饮食和压力等）与肠道菌群组成相关，通过增强产短脂肪酸菌来诱导分类谱改变；④ 特定细菌物种还会驱动多种生物合成酶产生维生素B12、氨基酸衍生物，进而降低与心血管和年龄相关的健康风险。

The human gut microbiome of athletes: metagenomic and metabolic insights
02-14, doi: 10.1186/s40168-023-01470-9

【主编评语】近年来，运动员的体能表现与其肠道菌群间的相关性越来越受关注，新的证据也表明肠道菌群作为运动员健康状况的主要驱动因素之一。近日，意大利帕尔马大学研究人员在Microbiome发表最新研究，纳入418个来自健康运动员和健康久坐的成年人的粪便样本，评估运动程度和微生物特征间的关联，发现运动员相关生活方式代表了一种多因素的生态压力，这种压力可以调节肠道菌群，提高肠道物种的代谢潜能，进而影响宿主的健康和肌肉表现，值得关注。（@九卿臣）

Cell子刊：膳食色氨酸缺乏改变肠道菌群，打破肠道Treg稳态

Cell Reports[IF:9.995]

① 膳食色氨酸（Trp）的急性缺乏改变肠道菌群组成，如益生菌罗伊氏乳杆菌的耗竭，并耗尽关键的Trp代谢产物；② Trp缺乏导致的肠道菌群改变进而驱动回肠中免疫应答基因的转录变化，重塑调节性T细胞（Treg）的组成；③ Trp缺乏会增加肠道细菌感染的易感性，促进RORγt+ Treg的扩增，同时减少Gata3+ Treg；④ 肠道菌群对Trp缺乏诱导的Treg重塑是必需的；⑤ 膳食Trp缺乏的情况下，提供AhR配体吲哚-3-甲醇足以恢复Treg的稳态。

Dietary tryptophan deficiency promotes gut RORγt+ Treg cells at the expense of Gata3+ Treg cells and alters commensal microbiota metabolism
02-24, doi: 10.1016/j.celrep.2023.112135

【主编评语】微量营养素缺乏是疾病的主要原因之一。然而，其如何影响免疫-菌群互作仍不清楚。Cell Reports近期发表的文章，发现膳食色氨酸的缺乏会改变肠道菌群，改变肠道基因表达，导致肠道菌群依赖的肠道RORγt+ Treg的扩增。研究表明，膳食Trp缺乏会干扰宿主与其细菌共生体之间的相互作用，从而通过剥夺细菌来源的Trp代谢产物来调节Treg稳态。研究强调了在营养缺乏期间，免疫-菌群互作作为关键的稳态调节因子的重要作用。（@章台柳）

饮食丁酸盐改善代谢健康依赖于肠道菌群

JCI insight[IF:9.484]

① 丁酸盐和高脂饮食（HFD）同时进行时，丁酸盐可减少食物摄入，减轻HFD诱导的体重增加，且这种益处依赖于肠道菌群；② 将丁酸盐处理小鼠的粪菌移植给HFD小鼠，可减轻HFD诱导的体重增加，并改善胰岛素抵抗；③ 粪菌来源是丁酸盐处理小鼠的，受体小鼠选择性富集Lachnospiraceae bacterium 28-4，而肠道中28-4的丰度和宿主的体重负相关；④ HFD诱导小鼠肥胖后，丁酸盐处理不能减少体重、缓解代谢问题、增加28-4。

Dietary butyrate ameliorates metabolic health associated with selective proliferation of gut Lachnospiraceae bacterium 28-4
02-22, doi: 10.1172/jci.insight.166655

【主编评语】短链脂肪酸，包括丁酸在内，对瘦的人有多种代谢益处，但对代谢综合征患者没有，其潜在机制尚不清楚。JCI insight近期发表的文章，发现肠道菌群在丁酸盐所带来的代谢益处中具有重要作用，且丁酸盐的代谢益处与Lachnospiraceae bacterium 28-4显著相关。丁酸盐对代谢综合征患者没有益处或与肠道菌群有关。（@章台柳）

南医大第一附属医院：肠易激综合征的肠道菌群有何特征？

Journal of Translational Medicine[IF:8.44]

① 基于GMrepo数据库各纳入354名肠易激综合征（IBS）患者和健康对照，通过16S测序数据去评估IBS患者特定微生物组成，共识别到1160个菌属；② 肠杆菌科、链球菌属、芽孢杆菌属、霍尔德曼氏菌属和不动杆菌属等在IBS组显著富集，而厚壁菌门、酸杆菌门、双歧杆菌科、瘤胃球菌科及粪杆菌属等在IBS组显著消耗；③ 共现网络分析发现3个中心菌属和6个中心物种（如普拉梭菌）参与IBS病理生理；④ 长双歧杆菌、短双歧杆菌和青春双歧杆菌间存在积极互作。

Alternation of the gut microbiota in irritable bowel syndrome: an integrated analysis based on multicenter amplicon sequencing data
02-11, doi: 10.1186/s12967-023-03953-7

【主编评语】肠道菌群失调已被报道为肠易激综合征（IBS）的病因之一。然而，肠道菌群与IBS间的关系仍不确定。近日，南京医科大学第一附属医院周晓颖、焦健华及团队在Journal of Translational Medicine发表最新研究，基于GMrepo数据库各纳入354名肠易激综合征（IBS）患者和健康对照的16S数据，表征了IBS患者富集和消耗的菌群，并确定一些和IBS病理和生理相关的关键物种。总之，该研究为肠道菌群和IBS间的相互作用提供了新的参考。（@九卿臣）

肠易激综合征与肠道细菌失调有关

Microbiology spectrum[IF:9.043]

① 为解决研究设计不一致或样本量小导致的结果不一致、表征肠易激综合征（IBS）患者肠道微生物群与健康对照组的差异，研究人员使用统一的方法分析了来自10个共享数据集的567名IBS患者和487名健康人的微生物群；② 用统一的数据处理方法整合所有数据集进行分析，发现IBS患者的α-多样性显著低于健康对照组；③ 此外，有21种细菌的相对丰度在IBS患者和健康参与者之间存在差异；④ 虽然因果关系尚不确定，但肠道细菌失调与IBS有关。

Gut Bacterial Dysbiosis in Irritable Bowel Syndrome: a Case-Control Study and a Cross-Cohort Analysis Using Publicly Available Data Sets
01-18, doi: 10.1128/spectrum.02125-22

【主编评语】Microbiology spectrum近期发表的文章，报道了一项病例对照研究和使用公开可用数据集的交叉队列分析的结果，虽然因果关系尚不确定，但肠道细菌失调与肠易激综合征有关。进一步的研究需要探究肠道微生物群的改变是否促进IBS的发展。（@章台柳）

感谢本期日报的创作者：aluba，DM，Jack Chen，阿当，Sunflower，章台柳，阿童木

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