张晨虹/赵立平等新发现：特定肠菌可伤胰腺促糖尿病 | 热心肠日报

今天是第2486期日报。

张晨虹+赵立平等：特定致病共生菌可损伤胰腺引发糖尿病

Microbiome[IF:16.837]

① 低浓度DSS处理小鼠使Muribaculaceae中的致病共生菌在肠道过度生长，其移位到胰腺引发局部炎症、β细胞破坏和IDD；② 抗生素处理和菌群移植实验表明，上述失调肠道菌群对于诱发IDD是充分且必要的；③ 肠道丁酸含量减少和胰腺抗菌肽CRAMP表达降低，可能导致这些致病共生菌在肠道富集并移位到胰腺中；④ 该菌科的一个分离株单独或与正常菌群一起给小鼠灌胃，也可移位至胰腺并引起IDD；⑤ 移植IDD患者菌群可引起小鼠胰腺炎症、β细胞破坏和IDD。

Pathobionts from chemically disrupted gut microbiota induce insulin-dependent diabetes in mice
03-29, doi: 10.1186/s40168-023-01507-z

【主编评语】胰岛素依赖性糖尿病（IDD）是与胰岛素生成不足有关的一种糖尿病，包括以β细胞破坏为特征的自身免疫性1型糖尿病。此前研究表明，IDD与肠道菌群紊乱相关。然而，诱导IDD的具体肠菌仍待鉴定和因果验证。Microbiome最新发表了来自上海交通大学张晨虹和赵立平团队的研究，发现低剂量（0.2%）的葡聚糖硫酸钠（DSS）虽不引起明显的肠道炎症或屏障损伤，但能使特定的致病共生菌在小鼠肠道中富集。这些细菌可转移至胰腺，导致胰腺炎症、β细胞破坏和IDD。这些发现支持IDD是一种菌群依赖性的疾病，提示需进一步在人类中鉴定可促进IDD的致病共生菌。（@mildbreeze）

浙大Nature子刊：通过人工酶“武装”益生菌或可缓解肠道炎症和菌群失调？

Nature Nanotechnology[IF:40.523]

① 将不同比例人工酶与长双歧杆菌混合，可构建出BL@B-SAx的益生菌-人工酶体系，BL@B-SA50因其保护细菌效果最好，被选择用于体内外抗炎评价；② BL@B-SA50在模拟炎症性结肠液中稳定性较好，可增强益生菌驻留时间；③ 在UC和CD小鼠模型中，BL@B-SA50可降低活性氧水平、抑制促炎细胞因子产生、恢复肠屏障功能、增加肠道菌群丰富度和多样性；④ 在患有结肠炎的犬中，BL@B-SA50表现出突出的治疗潜力，极大地加速了人工酶武装益生菌的临床转化过程。

Artificial-enzymes-armed Bifidobacterium longum probiotics for alleviating intestinal inflammation and microbiota dysbiosis
03-27, doi: 10.1038/s41565-023-01346-x

【主编评语】炎症性肠病可由肠黏膜屏障功能障碍和肠道菌群失衡引起。传统治疗方法会使用药物来控制炎症，也会使用益生菌疗法作为辅助。然而，目前的标准做法往往会产生代谢不稳定，有限的靶向和满意度差的治疗结果。近日，浙江大学毛峥伟、王伟林、新加坡国立大学陈小元几天团队在Nature Nanotechnology发表最新研究，通过人工酶“武装”长双歧杆菌益生菌用于缓解肠道炎症和菌群失调，其治疗效果在小鼠和犬模型中得到证实，并表现出优于传统临床药物的结果，值得关注。（@九卿臣）

肖亮+邹远强等Nature子刊：新的可培养人类肠道细菌参考基因组景观图

Nature Communications[IF:17.694]

① 提出了培养基因组参考的实质扩展版本CGR2，含3324个高质量分离株基因组草图，源于健康中国人粪便样本；② CGR2对8个门527个物种（179种以前未被鉴定）重新分类，并揭示了产气柯林斯菌的基因组和功能多样性；③ CGR2基因组与UHGG中126个未培养的代表宏基因组组装基因组相匹配，并含3767个未鉴定的次级代谢产物生物合成基因簇；④ 通过系统发育树探索了肠道中噬菌体的进化特征，共2117个聚集性噬菌体分为317个病毒簇，寄宿在315种细菌宿主上。

The genomic landscape of reference genomes of cultivated human gut bacteria
03-25, doi: 10.1038/s41467-023-37396-x

【主编评语】独立于培养物的宏基因组研究彻底改变了人们对肠道菌群的理解。然而，缺乏来自培养物种的完整基因组仍然是阻碍深入研究肠道菌群的高墙。近日，深圳华大基因邹远强、肖亮及Karsten Kristiansen在Nature Communications发表最新研究，提出了一个扩展版的培养基因组参考CGR2，包含3324个高质量的分离株基因组草图，这些分离株是从大规模培养的健康中国个体的粪便样本中分离的。总之，该研究为更全面探索人类肠道菌群及相关代谢产物提供了宝贵的资源，值得关注。（@九卿臣）

国内团队Nature子刊：生命早期肠道菌群维持肝脏驻留NK细胞成熟及功能

Nature Communications[IF:17.694]

① 生命早期抗生素（ABX）使用损害肝脏驻留的自然杀伤细胞（LrNK）的成熟和功能，加剧小鼠肝细胞癌发展；② 生命早期ABX干预对共生菌群的破坏是引起小鼠LrNK成熟停滞的原因；③ 菌群代谢产物丁酸通过GPR109A受体作用于Kupffer细胞和肝细胞，间接促进LrNK成熟；④ 丁酸盐触发肝细胞和Kupffer细胞中IL-18产生，以改善LrNK成熟；⑤ IL-18/IL18R通过改善线粒体氧化磷酸化促进LrNK成熟；⑥ 口服补充丁酸梭菌可改善生命早期ABX干预导致的LrNK成熟停滞。

Early life gut microbiota sustains liver-resident natural killer cells maturation via the butyrate-IL-18 axis
03-27, doi: 10.1038/s41467-023-37419-7

【主编评语】肝脏驻留的自然杀伤细胞是肝脏中独特的淋巴细胞亚群，具有重要的免疫作用。然而，维持肝脏驻留自然杀伤细胞稳态的机制仍不清楚。山东大学梁晓红教授、马春红教授及团队在Nature Communications发表最新研究文章，表明生命早期抗生素治疗，会造成肠道菌群紊乱，显著降低丁酸盐含量，随后损害Kupffer细胞和肝细胞中IL-18的产生，破坏IL-18/IL-18R信号传导，继而抑制线粒体活性和肝脏驻留自然杀伤细胞的成熟和功能。通过外源补充丁酸梭菌，可恢复肝脏驻留自然杀伤细胞成熟和功能。该工作揭示肠-肝轴的调节网络，强调生命早期肠道菌群在组织驻留免疫细胞发育中的重要性。（@RZN）

国内团队：丁酸盐通过调节钙稳态改善抗癌治疗

Hepatology[IF:17.298]

① 临床样本分析发现与健康个体相比，肝细胞癌（HCC）患者丁酸代谢（下游）被激活，血浆中丁酸盐水平较低；② 丁酸盐添加或其代谢酶短链酰基辅酶A脱氢酶（ACADS）删除，可显著抑制HCC增殖和转移；③ 分析相应上调的特征基因揭示钙信号通路被激活，导致细胞内钙稳态失调和活性氧产生；④ 丁酸盐添加可提高酪氨酸激酶抑制剂索拉非尼的癌症治疗效果；⑤ 构建丁酸和索拉非尼共封装纳米颗粒,包被抗GPC3抗体，可提高药效、靶向性及安全性，抑制HCC。

Gut microbial metabolite butyrate improves anticancer therapy by regulating intracellular calcium homeostasis
01-03, doi: 10.1097/HEP.0000000000000047

【主编评语】上海交通大学医学院附属仁济医院、上海市肿瘤研究所夏强、冯海忠、段友容及团队在Hepatology上发表文章，首次揭示肝细胞癌（HCC）患者丁酸盐代谢增强，提示补充该肠道菌群代谢产物可能与HCC疗效相关。（@好雨）

国内团队：揭示皮肤菌群与蜱传病原之间的关系

Microbiome[IF:16.837]

① 研究病原立克次氏体对蜱叮咬小鼠皮肤菌群的影响，与不同发育阶段蜱菌群关系；② 皮肤菌群如衣原体变化与R. raoultii定植、蜱叮咬有关；③ 成对的蜱叮咬部位和未叮咬部位皮肤微生物组的多样性不同；④ 病原立克次氏体定植在所有发育阶段都造成蜱菌群垂直传播的显著变化；⑤ 阳性蜱血液喂养通过遗传信息处理的功能转变弥补由R.raoultii带来的皮肤菌群差异；⑥ 垂直传播中R. raoultii阳性和阴性蜱微生物组基因库的差异富集于代谢和激素信号相关通路。

New insights into the impact of microbiome on horizontal and vertical transmission of a tick-borne pathogen
03-14, doi: 10.1186/s40168-023-01485-2

【主编评语】宿主皮肤微生物组对蜱传病原体水平传播的影响，以及与病原体相关的蜱微生物组的变化在很大程度上是未知的，但对于控制全球范围内越来越多的新出现的蜱传疾病十分重要。.军事科学院军事医学研究院微生物流行病研究所贾娜、曹务春和香港大学Tommy Tsan-Yuk Lam及团队对此进行了阐述。（@好雨）

ISAPP新观点：益生菌的安全性

Gut Microbes[IF:9.434]

① 适用于健康人群的益生菌同样被用于临床病患，但存在不良反应事件。国际益生菌和益生元科学协会基于证据做出相关建议；② 针对患病弱势群体，益生菌的安全性应经过更严格的测试，由独立第三方验证；③ 若益生菌来自某个尚未进行安全验证的物种，其可靠性应逐案审查；④ 强调通过全基因组测序明确益生菌菌株特异性，其潜在毒力、毒素、耐药基因等；⑤ 深入研究用于测试的活体动物模型、益生菌诱导的微生物组成、定植变化以及与药物的互作等。

Emerging issues in probiotic safety: 2023 perspectives
03-15, doi: 10.1080/19490976.2023.2185034

【主编评语】国际益生菌和益生元科学协会（ISAPP）在Gut Microbes上发表的观点性文章，旨在讨论和明确新出现的各种会影响目前益生菌安全性的因素，特别是针对弱势患病群体。（@好雨）

粪便免疫球蛋白水平调节CVID患者的肠道菌群

Journal of Clinical Immunology[IF:8.542]

① 纳入28名CVID患者和42名健康对照，对粪便菌群及粪便免疫球蛋白（IgA、IgG、IgM）进行对比分析；② CVID患者粪便中的IgA减少，IgG增加；③ 粪便IgA和IgM水平降低与粪便菌群多样性降低及菌群失调增加相关；④ 在IgA水平降低的患者中鉴定出大量丰度差异显著的分类群，IgM水平降低的患者中也如此；⑤ 在CVID患者中，IgA及IgM缺失导致肠道菌群变化，并促进菌群易位，导致免疫失调。

Fecal Immunoglobulin Levels as a Modifier of the Gut Microbiome in Patients with Common Variable Immunodeficiency
03-24, doi: 10.1007/s10875-023-01469-9

【主编评语】Journal of Clinical Immunology上发表的一项最新研究结果，分析了常见变异型免疫缺陷病（CVID）患者的粪便菌群及粪便免疫球蛋白水平的变化，其中粪便IgA及IgM的变化与粪便菌群失调相关。（@aluba）

Nature子刊：用微生物技术助力太空探索（观点）

Nature Communications[IF:17.694]

① 微生物生物技术在人类可持续地探索太空中可发挥重要作用；② 这些技术可用于空间站中空气修复、废物循环、食品生产、药物合成、生物采矿、结构生物制造、生物收集和储存、土壤修复等方面；③ 基于微生物的技术将实现可持续的原位资源利用和闭环循环，减少对地球资源的依赖，最终使人类能在太阳系立足和定居；④ 这些技术的研究和开发也用于解决地球环境问题，支持联合国可持续发展目标；⑤ 这些技术的建立仍需开展广泛的、深入的模拟研究。

Toward sustainable space exploration: a roadmap for harnessing the power of microorganisms
03-21, doi: 10.1038/s41467-023-37070-2

【主编评语】探索太空和对太空资源的应用一直以来是人类梦寐以求且不断努力的方向。但是实现可持续太空探索或发展，需要在低地球轨道外建立可行的空间探索基地。而这里需要首先解决的问题是如何找到可以有效降低对陆地资源依赖，而实现相对独立的、可持续的太空技术。近期一篇发表在Nature子刊，Nature Communications的综述文章重点从微生物学领域讨论了微生物在可持续太空探索技术发展中的关键作用，并对未来太空微生物技术提出了具体的挑战。（@Zhonghua）

Nature Reviews：森林微生物组与全球变化（综述）

Nature Reviews Microbiology[IF:78.297]

① 全球变化的影响在寒带、温带和热带森林中有所不同，森林对这些变化的反应很大程度上是由微生物，特别是真菌和细菌介导；② 二氧化碳增加、气候变暖、干旱和火灾、害虫爆发及氮沉积是影响森林生态系统及其微生物组变化的主要因素；③ 讨论了跨气候带森林生态系统正在发生及未来的变化，森林未来主要取决于共生真菌、腐生型真菌和细菌等的表现和平衡；④ 通过树种选择促进碳储存、施用氮肥、保护生物多样性等策略可减轻全球变化对森林的影响。

Forest microbiome and global change
03-20, doi: 10.1038/s41579-023-00876-4

【主编评语】森林生态系统约占地球陆地表面的30%，储存了陆地生态系统中45%的碳，负责陆地净初级生产力的50%。近日，研究人员在Nature Reviews Microbiology发表最新综述，探讨了全球变化对森林微生物群落的不同影响，包括微生物丰度和微生物群落组成的变化。通过结合对过去发展的观察、模拟全球变化因素的实验方法，讨论了跨气候带的森林生态系统正在发生和未来的变化。最后，提供了一个森林管理策略的例子，以减轻全球变化对森林微生物群落和生态系统性能和稳定性的不利影响，并提出了了解全球森林未来所需的未来研究方向。（@九卿臣）

感谢本期日报的创作者：mildbreeze，九卿臣，Sunflower，RZN，YANG WEI，Zzz，刘畅

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