Science:肠道菌群与宿主的互作——从点到面的交流(综述)

Science [IF:63.714]
① 关于微生物组的研究首要的问题仍是定义正常的菌群和健康的肠道;② 宿主通过物理(上皮)和化学屏障来区隔肠道共生微生物(菌群屏障),形成和谐稳态;③ 菌群研究从多组学方法入手,通过生信分析,在人类病患或动物模型中识别表型相关潜在致病微生物、代谢产物及其特征;④ 然后通过筛选法,开启对该靶标所靶向的疾病相关宿主途径、细胞功能的鉴别,进而整合信息揭示分子机制;⑤ 进一步改良科赫法则,关注微生物群内的跨界互作,找出特定的表型及其对应的特定微生物,明确其因果关系;⑥ 下一阶段应重点关注机制研究,以预测细菌疗法的新方向和新功效。
【主编推荐语】Science最新发表的综述,总结了近二、三十年关于微生物-宿主在肠道屏障中的双向互作研究,并进一步地探讨了相关研究还欠缺的地方。比如细菌疗法的成功转化案例还很少;对致病细菌的识别并没有细化到菌株、某个特定的关键成分;关于微生物组的研究还主要集中在细菌,对噬菌体、真菌、原生动物及它们之间的互作知之甚少;还需进一步解锁功能性研究方法而非单纯依赖多组学。(@好雨)
Local barriers configure systemic communications between the host and microbiota
2022-05-26, doi:10.1126/science.abo2366

Science:儿童免疫系统发育离不开与菌群的互作(综述)

Science [IF:63.714]
① 随着工业化的进展,人体反复接触抗生素以及“清洁”的环境,儿童的微生物结构发生变化,如婴儿双歧杆菌的消失;② 这影响了生命早期免疫系统发育过程,并对健康产生深远影响,包括糖尿病、特异性疾病和哮喘的发病率增高;③ 生命早期能量受限在一定程度上可抑制人体对初始定植微生物的免疫反应,从而可产生菌群耐受;④ 但近年来不受限制的能量获取使该功能受损,反而增加了机体对菌群的炎症反应,形成恶性循环。
【主编推荐语】Petter Brodin在Science专刊中发表了生命早期免疫系统发育的综述。他提出的假说认为,免疫系统发育规律受到“祖先”环境的影响,但是新生儿产后接触到的早年及成年期的生活环境与之并不匹配,从而造成免疫-菌群的作用干扰、免疫失调,并最终介导免疫性疾病风险的增加。作者还认为,生命早期能量的摄入在免疫-菌群互作中扮演“双刃剑”,如果能量不受限,会使免疫系统对初始定植的菌群造成强烈的炎症反应;如果能量匮乏,会使儿童免疫功能受损,导致反复感染。因此,需要进一步探索免疫资源分配中的进化机制,实现平衡健康的管理。另外,抗生素管理、促进母乳喂养、配方奶粉改革等手段,可能对减轻免疫紊乱介导的疾病具有重要的作用。(@Epi汪)
Immune-microbe interactions early in life: A determinant of health and disease long term
2022-05-26, doi:10.1126/science.abk2189

Science:皮肤屏障功能离不开皮肤菌群(综述)

Science [IF:63.714]
① 局部(汗腺、角质等)、全身(年龄、激素等)、环境(UV、天气等)和生活方式(饮食、药物等)因素共同促进皮肤菌群的定植和稳定性;② 皮肤菌群影响皮肤屏障功能的多个层面,如微生物、物理、化学以及先天和适应性免疫屏障;③ 皮肤菌群紊乱不仅会导致皮肤过敏和损伤等皮肤疾病,而且会影响其他器官疾病如肠炎、肺炎、疼痛等;④ 研究皮肤菌群的方法主要有不依赖于培养(如宏基因组测序)和依赖于培养(如体内外功能和机制研究)两种方法。
【主编推荐语】皮肤不仅赐予我们美丽的外表,也是抵御外部环境(如抵御毒物、日光和致病性损伤)的保护屏障。其中皮肤菌群对皮肤屏障功能至关重要,它们能对抗病原体、调节免疫反应并强化上皮细胞。Science专刊中发表的这篇综述,介绍了影响皮肤菌群定植的因素,强调了皮肤菌群对皮肤屏障功能的介导作用,讨论了皮肤菌群-宿主互作及其对皮肤和其他器官疾病的影响,并研究如何利用皮肤菌群以预防和治疗皮肤疾病、改善伤口愈合。(@mildbreeze)
Microbiota and maintenance of skin barrier function
2022-05-26, doi:10.1126/science.abo0693

Lancet:地中海饮食vs低脂饮食,用于心血管疾病二级预防哪个更有效?

Lancet [IF:202.731]
① 纳入1002名冠心病患者,随机分为两组,接受地中海饮食或低脂饮食干预;② 随访7年间,两组各有87和111名患者发生心血管事件(心肌梗塞、血管重建、缺血性中风、周围动脉疾病、心血管死亡);③ 多变量校正后,相较于低脂饮食,地中海饮食的心血管事件风险降低约25~28%;④ 这种保护作用主要体现在男性患者中(HR 0·669),在女性患者中两种饮食干预的预防作用无显著差异;⑤ 地中海饮食对心血管事件的二级预防效果优于低脂饮食。
【主编推荐语】地中海饮食和低脂饮食对心血管疾病的一级预防(在未患病前进行预防)都是有效的。Lancet最新发表一项来自西班牙的单中心随机对照试验,在一千余名冠心病患者中,比较了这两种饮食对心血管疾病二级预防(在疾病早期采取防治措施以改善疾病)的效果,结果表明地中海饮食效果更佳。(@mildbreeze)
Long-term secondary prevention of cardiovascular disease with a Mediterranean diet and a low-fat diet (CORDIOPREV): a randomised controlled trial
2022-05-04, doi:10.1016/S0140-6736(22)00122-2

Nature Reviews:一文读懂IBD的饮食管理(综述)

Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology [IF:73.082]
① 营养评估需包含与临床结局相关的身体组成,包括握力、腰围,以及基于影像的身体组成分析;② 全肠内营养(EEN)及克罗恩病排除饮食可用于诱导IBD缓解,另有多种新兴饮食疗法(植物性饮食、地中海饮食、低硫饮食等)可诱导或维持IBD缓解;③ 饮食疗法可用于管理IBD并发症:降低纤维摄入可预防肠梗阻,FODMAP饮食可控制功能性肠道症状;④ 手术前的营养支持(包括口服营养补充剂或EEN)可改善手术结局;⑤ IBD患者对症状的担忧及食欲的降低可能导致饮食失调。
【主编推荐语】过去,营养师在炎症性肠病(IBD)管理中仅扮演次要角色;如今,营养师已成为IBD多学科管理中的重要成员。Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology上发表的一篇综述文章,详细介绍了对IBD患者进行营养评估及管理的4个步骤:鉴别并纠正营养缺口和饮食不平衡、利用全肠内营养或其它替代肠内营养的饮食治疗活动性疾病、利用治疗性饮食来控制IBD并发症、在高危人群中利用饮食预防IBD发展。(@aluba)
Dietary management of adults with IBD — the emerging role of dietary therapy
2022-05-16, doi:10.1038/s41575-022-00619-5

Nature:用新方法系统性挖掘IBD相关的菌群蛋白

Nature [IF:69.504]
① 开发MetaWIBELE方法流程,用于大规模鉴定宏基因组中有潜在生物活性的微生物基因产物;② 鉴定出>34万个有潜在生物活性的IBD相关蛋白质家族,约半数未被表征,并用其他组学数据对重要蛋白进行验证;③ 这些蛋白的潜在功能主要涉及:高度特异的代谢过程、致病/炎症相关因子、与其他微生物或宿主细胞互作;④ 结合实验验证表明,IBD中富集的一类肠杆菌科菌毛蛋白可引起肠上皮细胞炎症反应,而IBD中耗竭的一类VWF同源蛋白则参与拟杆菌生物膜形成。
【主编推荐语】菌群中具有生物活性的微生物产物,在微生物之间以及微生物-宿主间的相互作用中发挥关键介导作用,但目前人们对于这些菌群产物的了解仍然有限。Nature最新发表了来自哈佛大学公共卫生学院的一项研究,开发了一套用于鉴定微生物组中的新型生物活性基因产物的计算系统 MetaWIBELE,并用其分析了炎症性肠病(IBD)队列宏基因组数据,鉴定出大量未被表征的有潜在生物活性的IBD相关微生物蛋白家族,对研究菌群相关的IBD疾病机理和相关疗法具有重要意义。(@mildbreeze)
Discovery of bioactive microbial gene products in inflammatory bowel disease
2022-05-25, doi:10.1038/s41586-022-04648-7
延伸阅读: 【BioArt】

Science:新方法!记录细菌基因表达,揭示肠道中发生了啥

Science [IF:63.714]
① 构建工程大肠杆菌,通过基于CRISPR的Record-seq方法,在转录组层面记录细菌在穿过小鼠肠道过程中对肠腔环境的适应性基因表达信息;② 该方法可记录细菌在不同饮食、病理(肠炎)、其他肠菌或菌群存在时的反应(如细菌代谢和应激的变化,以及与其他肠菌的互作),并能保留粪便RNA-seq无法反映的近端肠道和短暂发生的细菌转录信息,可用于对宿主肠道进行无创评估;③ 用条形码标记不同菌株进行多重Record-seq,能分析这些菌株在肠内共定植时各自的转录谱。
【主编推荐语】肠道内的细菌通过不断调整其基因表达,来适应与饮食和疾病有关的肠内环境。Science发表的一项最新研究,报道了一种新工具Record-seq系统。基于这种方法构建的工程菌,其瞬时表达的mRNA在逆转录酶Cas1-Cas2复合物的作用下,会被整合到质粒编码的CRISPR阵列中,从而"记录"细菌在小鼠肠道内的基因表达历史,并能阐明细菌对肠道环境扰动(如饮食、炎症和其他肠菌)的反应。该方法可用于对肠道进行无创测量,在菌群基础研究和诊断应用方面具有潜力。(@mildbreeze)
Noninvasive assessment of gut function using transcriptional recording sentinel cells
2022-05-12, doi:10.1126/science.abm6038

Science:少吃延长小鼠寿命,与昼夜节律匹配效果更好

Science [IF:63.714]
① 在C57BL/6J雄性小鼠中,研究5种进食和禁食模式的30%热量限制(CR)对寿命和健康的影响,以自由进食为对照;② 全天分散进食(无昼夜差异和长期禁食)的CR可延寿10%,进食时间与昼夜节律不匹配(在休息期进食,之后禁食)的CR可延寿20%,而每天仅在活动期(夜间)进食、之后长期禁食的CR可延寿35%;③ 这些作用与体重无关;④ 在自由进食的小鼠中,衰老使肝脏的炎症相关基因表达升高、代谢相关基因表达降低,而与昼夜节律匹配的CR能减少这些衰老相关变化。
【主编推荐语】热量限制(CR)可延长实验小鼠的寿命。但在CR研究中,小鼠会自发形成给食后2小时内吃完而后22小时禁食的进食时间模式,这使得研究者难以搞清CR延寿的作用究竟是因为减少热量,还是长期禁食,抑或是进食时间。Science最新发表的一项研究,为了回答这一问题,设计了5种CR模式,来研究CR下的每日进食时间(与昼夜节律一致或相反)和禁食期时长对健康的影响。结果表明,与昼夜节律匹配的CR能更好地延长小鼠寿命。这些发现强调了饮食遵循昼夜节律的重要性,也为进一步研究衰老机制提供了新视角。(@mildbreeze)
Circadian alignment of early onset caloric restriction promotes longevity in male C57BL/6J mice
2022-05-05, doi:10.1126/science.abk0297

福建农林大学Science发文:蜜蜂脑部瞬时激活的多巴胺信号调控食物欲望

Science [IF:63.714]
① 当蜜蜂离开食物源并开始跳舞传递食物源信息时和刚到饲喂器时,对食物的期望会增加蜜蜂大脑中的多巴胺水平;② 多巴胺能信号的药理学阻断,降低了蜜蜂采集频率,增加了在蜂巢中的停留时间,从而增加了连续采集往返时间,表明多巴胺受体拮抗剂(fluphenazine)对采集欲望产生了负面影响;③ 多巴胺而非5-羟色胺,会影响蜜蜂对蔗糖溶液的反应以及嗅觉相关的食欲和学习。
【主编推荐语】哺乳动物中,期望(Wanting)的产生受到中脑边缘多巴胺神经通路调控,但在昆虫中是否存在类似的期望系统尚不清楚。最近,由福建农林大学苏松坤研究员团队牵头,并联合法国图卢兹大学Martin Giurfa教授团队,在Science发表了最新相关研究成果,针对两个科学问题进行了系统研究:采集蜂前往优质食物源的途中是否受欲望系统(Wanting system)驱动?采集蜂在摆尾舞过程中是否通过回忆起优质食物源进而激活欲望系统?结果发现,无论在前往食物源途中还是在摇摆舞中,由于食欲增加和对食物来源的回忆,一个依赖多巴胺的期望系统会在蜜蜂大脑中被暂时激活,表明昆虫与哺乳动物有类似的由积极愉悦刺激产生期望的神经机制。(@NL)
Food wanting is mediated by transient activation of dopaminergic signaling in the honey bee brain
2022-04-28, doi:10.1126/science.abn9920

Nature:优化PI3Kδi免疫治疗给药,减少肠道副作用

Nature [IF:69.504]
① 招募头颈癌患者开展PI3Kδi AMG319的双盲安慰剂-对照随机II期临床试验;② AMG319显著减少肿瘤浸润的Treg数量,增加肿瘤浸润T的细胞毒性功能;③ 12/21的病人接受AMG319治疗后发生免疫相关副作用事件,终止治疗;④ 小鼠模型中,PI3Kδi系统性地减少Treg细胞的数量,并导致结肠炎;⑤ PI3Kδi导致组织驻留的结肠ST2 Treg细胞的丢失,伴随着致病性TH17和TC17的扩增,或导致毒性;⑥ 间断给药PI3Kδi显著抑制肿瘤生长,且不会诱导结肠致病性T细胞。
【主编推荐语】PI3Kδ在淋巴细胞中起关键作用,针对PI3Kδ的抑制剂已被批准用于治疗B细胞恶性肿瘤。实体瘤小鼠模型的研究证明,PI3Kδ抑制剂(PI3Kδi)可以诱导抗肿瘤免疫,但其对人类实体瘤的影响尚不清楚。Nature近期发表的文章,发现每天400mg或300mg AMG319导致头颈癌患者出现免疫相关副作用事件(irAEs),或与AMG319对Treg的作用相关。小鼠实验显示,间断给药在显著抑制肿瘤生长的同时,不会诱导结肠致病性T细胞,间歇性给药或可成为PI3Kδi的给药方式。(@章台柳)
Intermittent PI3Kδ inhibition sustains anti-tumour immunity and curbs irAEs
2022-05-04, doi:10.1038/s41586-022-04685-2
延伸阅读: 【ScienceDaily】

Cell子刊:阻断IL-6可降低免疫治疗的肠道毒性,并增强抗肿瘤免疫

Cancer Cell [IF:38.585]
① 在接受ICB治疗并出现irEC的肿瘤患者中,可观察到IL-6介导的炎症;② 相比于PD-1单抗,CTLA-4单抗可诱导更强的Th17记忆应答;③ IL-6炎症特征在irEC患者的肿瘤组织中高于应答患者;④ 在肿瘤小鼠中,CTLA-4单抗治疗增加IL-6的表达,阻断IL-6可增加肿瘤浸润T细胞,从而增强CTLA-4单抗的疗效;⑤ 在EAE肿瘤小鼠模型中,阻断IL-6在增强ICB诱导抗肿瘤疗效的同时,并未恶化EAE;⑥ 在回顾性研究中,阻断IL-6可有效缓解肿瘤患者的irAE,且不影响ICB疗效。
【主编推荐语】免疫检查点阻断剂(ICB)可能诱导免疫相关不良事件(irAE)。Cancer Cell上发表的一项最新研究,在接受ICB治疗并发生免疫相关小肠结肠炎(irEC)的肿瘤患者中,发现IL-6表达、中性粒细胞及趋化标志物显著增加,且Th17细胞富集。在肿瘤小鼠中,阻断IL-6可减少肿瘤中的Th17细胞、巨噬细胞及髓系细胞,并增加Th1及CD8+ 效应T细胞的肿瘤浸润,从而缓解ICB诱导的irAE,并增强抗肿瘤免疫应答。(@aluba)
Interleukin-6 blockade abrogates immunotherapy toxicity and promotes tumor immunity
2022-05-09, doi:10.1016/j.ccell.2022.04.004
延伸阅读: 【ScienceDaily】

Science:群落中的细菌很少一起合作(观点)

Science [IF:63.714]
① 同一生境中的细菌物种之间存在互惠、剥削和竞争等多种相互作用,影响群落稳定和组成;② 在不同群落中,物种间竞争和剥削等负相互作用占主导地位,而互惠(合作)的正相互作用则很罕见;③ 负相互作用随着群落物种多样性的增加而增加,这可能是因为更多物种的存在增加了对有限营养的竞争;④ 同种细菌的不同菌株之间存在种内的负相互作用;⑤ 合理利用细菌间普遍存在的竞争关系可作为替代抗生素消除致病菌及应对抗生素耐药性危机的一种策略。
【主编推荐语】细菌通常生活在不同的群落中,每个物种都会影响其他物种的生长和生存。这些物种间的相互作用是细菌生态学的核心,对健康、农业和工业有着不同的影响。因此,为了理解和控制细菌群落,了解物种如何相互作用至关重要。发表在Science上的一项观点认为,不同细菌群落中的细菌间存在广泛的负相互作用并占主导地位,并且随着群落中细菌多样性的改变,细菌间的相互作用亦随之改变,并指出细菌种内或种间的相互作用可被合理用作应对抗生素耐药性危机的一种策略。(@EADGBE)
Bacterial species rarely work together
2022-05-05, doi:10.1126/science.abn5093

Cell子刊:肠道菌群的“小包裹”,促进宿主的抗病毒免疫

Immunity [IF:43.474]
① 用抗生素耗竭小鼠肠道菌群,导致系统性I型干扰素(IFN-I)反应的基础水平降低,削弱抗病毒免疫;② 菌群驱动的IFN-I活化,依赖于宿主细胞中检测胞质DNA的cGAS-STING先天免疫通路的活化,而不是通过TLR信号或与宿主细胞的直接接触;③ 机制上,细菌产生的膜囊泡(MV)将细菌DNA输送到远端的宿主细胞中,从而激活cGAS-STING-IFN-I轴;④ 小鼠肠道菌群释放的含细菌DNA的MV可进入血液,通过cGAS-STING-IFN-I轴促进宿主对DNA和RNA病毒的清除。
【主编推荐语】肠道共生菌群在调控宿主免疫功能方面有重要作用。然而,菌群影响宿主系统性免疫的机制仍待探索。Immunity最新发表的一项研究发现,肠道菌群释放的膜囊泡能通过血液循环,将细菌DNA输送到宿主细胞中,这使得细胞中的cGAS-STING-IFN-I通路处于持续的基础活化状态,进而对宿主的系统性抗病毒免疫发挥积极作用。这些发现阐释了菌群影响宿主抗病毒免疫的一种新机制,也提醒人们在病毒感染期间使用抗生素可能会有削弱自身抗病毒免疫力的风险。(@mildbreeze)
The gut microbiota prime systemic antiviral immunity via the cGAS-STING-IFN-I axis
2022-05-10, doi:10.1016/j.immuni.2022.04.006

Cell子刊:菌群+饮食没“管好”,升脯氨酸致抑郁

Cell Metabolism [IF:31.373]
① 饮食来源的脯氨酸(Pro)和血液中的Pro水平与抑郁程度呈正相关;② 不同抑郁程度的患者肠道菌群的组成和功能不同,且肠道菌群会对循环Pro水平产生影响;③ 脑铁沉积以及多个与rich-hub相关的脑部区域与抑郁程度或Pro水平相关;④ 队列数据和小鼠实验表明,编码Pro和GABA转运蛋白的基因与抑郁症相关;⑤ 果蝇实验表明,神经元中Pro和GABA转运蛋白的低表达可抵抗机械应激诱导的抑郁状态;⑥ 给果蝇单一定植GABA高效生产者植物乳杆菌可抵抗抑郁状态。
【主编推荐语】抑郁症是一种常见的精神障碍,影响了全球超过3亿人。近年来的研究表明,抑郁症患者的肠道菌群与健康人显著不同。这项来自于西班牙José Manuel Fernández-Real和Rafael Maldonado团队的研究利用3个队列的数据,结合多组学分析手段以及小鼠和果蝇实验,深入探究了微生物组与抑郁症的关系,揭示了依赖于微生物组的脯氨酸代谢变化对抑郁症的影响,强调了脯氨酸-谷氨酸-GABA-微生物组互作在抑郁症中的重要性。同时,该研究还提示我们减少饮食来源的脯氨酸和促进产GABA的肠菌或可有效改善抑郁情况。该研究的工作量和数据量非常大,值得大家仔细阅读原文。(@617)
Microbiota alterations in proline metabolism impact depression
2022-05-03, doi:10.1016/j.cmet.2022.04.001
延伸阅读: 【Medical Xpress】

国内团队Nature子刊:工程菌——口服肿瘤疫苗的潜力股

Nature Biomedical Engineering [IF:29.234]
① 基因工程改造大肠杆菌,使阿拉伯糖诱导型启动子控制的特定肿瘤抗原与其释放的OMV表面蛋白ClyA融合表达;② 给小鼠口服阿拉伯糖和上述基因工程大肠杆菌后,肠道中能可控地产生携带肿瘤抗原的外膜囊泡—OMV-Ag-mFc;③ OMV-Ag-mFc可穿过肠道上皮屏障,并刺激固有层树突状细胞成熟;④ 肺转移性黑色素瘤小鼠模型和皮下结肠肿瘤小鼠模型中,OMV-Ag-mFc能抑制肿瘤生长并防止肿瘤复发;⑤ 原位产生的OMV递送刺激分子促进开发其他口服疫苗和疗法。
【主编推荐语】复杂的胃肠环境和肠道上皮屏障限制了口服肿瘤疫苗的设计和疗效。Nature Biomedical Engineering近期发表的来自国家纳米科学中心聂广军+赵潇团队的研究成果,通过改造大肠杆菌,开发了一种工程菌来源的基于外膜囊泡(OMV)的口服肿瘤疫苗,成功在肠道内实现了表达肿瘤抗原的OMVs的原位可控生产。研究发现,与肿瘤抗原一起,OMVs能有效地穿过肠道上皮屏障,被固有层的免疫细胞识别,从而有效地激活了肿瘤抗原的特异性免疫反应,产生对肿瘤生长的显著抑制。这一策略对于开发口服肿瘤疫苗具有巨大的潜力。(@NL)
Antigen-bearing outer membrane vesicles as tumour vaccines produced in situ by ingested genetically engineered bacteria
2022-05-02, doi:10.1038/s41551-022-00886-2
延伸阅读: 【Medical Xpress】

Cell子刊:不同膳食纤维如何影响健康和菌群?

Cell Host and Microbe [IF:31.316]
① 18名受试者完成交叉试验,检测3种膳食纤维补充剂(阿拉伯木聚糖(AX)、长链菊粉(LCI)、5种纤维混合物)对健康的影响;② 多组学和临床数据表明,每种补充剂都可引起个体化和纤维特异性的生化和菌群反应,单纤维比混合纤维作用更强,且都降低菌群多样性;③ AX可增加胆汁酸、降低LDL和胆固醇,AX降胆固醇的效果与蛋白摄入量和菌群阿魏酸酯酶水平有关;④ LCI可增加双歧杆菌,但高剂量下(30克/天)部分人可发生炎症和肝损伤(ALT升高)。
【主编推荐语】膳食纤维可以通过调节肠道菌群的组成和功能,来改善人体健康,但不同种类的纤维补充剂可能有不同作用。Cell Host and Microbe近期发表一项交叉临床研究,让受试者以剂量递增的方式服用特定膳食纤维补充剂,通过分析粪便宏基因组学、血浆蛋白质组学、代谢组学、脂质组学、血清细胞因子和临床数据,揭示了不同膳食纤维补充剂在肠道菌群以及人体代谢和炎症等方面的独特和个体化作用。值得注意的是,该研究发现高剂量补充长链菊粉可能导致一些人发生不良反应,而阿拉伯木聚糖降胆固醇的作用也存在个体间差异,提示了膳食纤维个体化干预的重要性。(@mildbreeze)
Global, distinctive, and personal changes in molecular and microbial profiles by specific fibers in humans
2022-04-27, doi:10.1016/j.chom.2022.03.036

Cell子刊:巧用HMO+婴儿双歧杆菌组成的合生制剂,促进婴儿双歧杆菌在成人肠道定殖

Cell Host and Microbe [IF:31.316]
① HMO和婴儿双歧杆菌组成的合生制剂,可在不使用抗生素的情况下,将婴儿双歧杆菌(通常不存在于成人肠道中)以HMO依赖方式可控地移植到健康成人的肠道菌群中;② 移植后婴儿双歧杆菌在肠道菌群中丰度高达25%,且代谢物水平发生相应改变;③ 接受失调的人类肠道菌群的无菌小鼠,也能够以HMO依赖方式移入婴儿双歧杆菌,同时合生制剂可增加小鼠肠道中丁酸盐的水平;④ 体外,合生制剂可提高共生厚壁菌门产生的丁酸盐水平,并抑制肠杆菌科病原菌的生长。
【主编推荐语】将活的生物治疗产品可控制和可持续地移植到人类肠道微生物组中,能调节人类肠道微生物组。Cell Host and Microbe近期发表的文章,利用婴儿双歧杆菌和母乳寡糖(HMO)组成的合生制剂,在不使用抗生素的前提下,能成功地使婴儿双歧杆菌在成人肠道中定植。另外,利用同样的方法,在接受了失调人类微生物群小鼠中实现了更高的定植水平,促进了丁酸盐产生。本研究结果提示,益生菌+益生元组成的合生制剂,或可用于改善人肠道菌群失调。(@NL)
Dosing a synbiotic of human milk oligosaccharides and B. infantis leads to reversible engraftment in healthy adult microbiomes without antibiotics
2022-05-02, doi:10.1016/j.chom.2022.04.001

Cell子刊:双歧杆菌促进极早产儿肠道菌群成熟

Cell Host and Microbe [IF:31.316]
① 通过一项针对57名极早产儿的随机干预试验,研究益生菌(4株双歧杆菌+1株乳酸杆菌)对肠道菌群组成和功能轨迹的影响;② 益生菌促进极早产儿肠道菌群成熟,具更高的互联性和稳定性,其中双歧杆菌菌株可稳定定植;③ 除年龄外,双歧杆菌和粪便代谢物(如必需氨基酸)是微生物组成熟轨迹的主要驱动因素和预测因子;④ 益生菌具抗念珠菌效应,但该互作与微生物组成熟无关;⑤ 益生菌诱导的微生物组成熟降低了极早产儿粪便中的促炎细胞因子。
【主编推荐语】益生菌干预越来越多地应用于临床,包括用于早产儿以预防坏死性小肠结肠炎。Cell Host & Microbe发表的文章阐述了采用包含双歧杆菌和乳酸杆菌的混合配方(短双歧杆菌HA-129、两歧双歧杆菌HA-132、婴儿双歧杆菌HA-116、长双歧杆菌HA-135、鼠李糖乳杆菌HA-111),可以修复极早产儿的肠道微生态,促进菌群成熟至足月婴儿水平,并减少炎症反应。(@好雨)
Supplementation with a probiotic mixture accelerates gut microbiome maturation and reduces intestinal inflammation in extremely preterm infants
2022-05-11, doi:10.1016/j.chom.2022.04.005
延伸阅读: 【Medical Xpress】

Cell子刊:抗生素暴露抑制抗真菌免疫应答,导致真菌感染风险增加

Cell Host and Microbe [IF:31.316]
① 广谱抗生素处理增加小鼠胃肠道的白色念珠菌易感性;② 广谱抗生素破坏IL-17A和GM-CSF介导的肠道抗真菌免疫,导致肠道细菌易位及系统性的真菌与细菌共感染,而IL-17A或GM-CSF治疗可缓解真菌感染;③ CD4+ T细胞和ILC在抗生素诱导的侵袭性念珠菌病中起到保护作用;④ 万古霉素预处理可促进侵袭性念珠菌病的易感性,并以菌群依赖性方式抑制肠道Th17细胞的增殖;⑤ 在住院患者中,广谱抗生素暴露与侵袭性念珠菌感染和感染后死亡的风险增加相关。
【主编推荐语】抗生素是院内真菌感染的主要风险因素之一。Cell Host and Microbe上发表的一项最新研究结果,发现抗生素处理可通过菌群依赖性方式抑制小鼠肠道Th17细胞的增殖及RORγt表达,以降低IL-17A及GM-CSF介导的肠道抗真菌免疫应答,并促进肠道细菌易位,从而增加真菌与细菌共感染的风险。在住院患者中,也可观察到广谱抗生素暴露与侵袭性念珠菌感染及死亡风险增加相关。(@aluba)
Long-term antibiotic exposure promotes mortality after systemic fungal infection by driving lymphocyte dysfunction and systemic escape of commensal bacteria
2022-05-13, doi:10.1016/j.chom.2022.04.013
延伸阅读: 【ScienceDaily】

中国农大:一类感知饮食调控肠道干细胞的特殊细胞类群——Lepr+间充质细胞

Cell Research [IF:46.297]
① 单细胞分析发现一类位于肠隐窝周围、靠近Lgr5+肠干细胞,表达Leptin受体Lepr的特殊间充质细胞类群 (lepr+ MC);② 敲除Lepr+ MC或特异性敲除其分泌的Igf1可缩短肠绒毛结构,导致肠干细胞增殖水平降低,破坏肠上皮稳态和再生;③ Leptin可通过激活STAT3信号通路直接上调Lepr+ MC分泌IGF1;④ 高脂饮食可上调血清中的Leptin,通过Leptin-STAT3-Igf1轴,增加Lepr+MC丰度,提高机体对营养的吸收,显示机体能量消耗,节食则产生与之相反效应。
【主编推荐语】饮食是影响肠道健康的重要因素。高脂饮食增加肠道炎症和肠癌的发生,反之禁食则可以降低肠道疾病的风险。目前有研究显示,饮食可以通过调控肠道干细胞而影响肠道的健康,但是饮食调控肠道干细胞的机制仍不明确。近期中国农业大学吕聪课题组和于政权课题组联合在Nature子刊Cell Research上发表了一篇研究工作,他们发现在肠道隐窝周围的一类表达Lepr的间充质细胞可以响应饮食变化,通过Leptin–Igf1轴调控肠道干细胞的稳态。这一结果鉴定了一类新型的响应饮食状态的肠道干细胞间充质微环境,揭示了机体能量储存的新机制,为制定肠道相关疾病的营养干预策略提供重要的科学依据。(@Zhonghua)
Lepr mesenchymal cells sense diet to modulate intestinal stem/progenitor cells via Leptin-Igf1 axis
2022-03-16, doi:10.1038/s41422-022-00643-9
延伸阅读: 【Cell Research】

Cell子刊:出生后肠道的免疫和上皮细胞如何成熟?间充质细胞来帮忙

Cell Stem Cell [IF:25.269]
① 小鼠出生头几周内,一个源自LTβR+细胞的高表达PDGFRα的肠道间充质细胞亚群迅速扩张,这些细胞位于肠绒毛上皮下方,紧靠毛细血管;② 这些细胞主要表达促肠上皮分化因子(如Bmps)和免疫调节因子,且在肠道损伤时快速增殖并迁移至伤口处;③ PDGFRα调控LTβR间充质细胞谱系的成熟和功能(从促干性变为促分化)以及空间定位和修复应答;④ 这类细胞的缺失导致出生后肠干细胞扩张,抑制肠上皮分化和肠道免疫成熟,损害小鼠生长和肠道修复。
【主编推荐语】出生后,肠道会发生肠绒毛和血管的重构,以满足营养需求、增强肠道屏障功能。这一过程需要协调的肠上皮细胞分化和免疫成熟。Cell Stem Cell近期发表的研究,在小鼠模型中,通过细胞谱系追踪、转录组学分析和基因敲除等方法,鉴定出一个肠道间充质细胞亚群。这些细胞在小鼠出生后,在肠绒毛中生成一个促上皮分化和免疫调节的间充质环境。这些细胞的缺失会导致小鼠生长受损,肠道修复反应失调,对肠道炎症更加易感。(@mildbreeze)
PDGFRα-induced stromal maturation is required to restrain postnatal intestinal epithelial stemness and promote defense mechanisms
2022-05-05, doi:10.1016/j.stem.2022.04.005
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