Nature Reviews:少吃如何促进长寿(综述)

Nature Reviews Molecular Cell Biology [IF:94.444]
① 饮食限制可调节多种衰老相关信号通路,包括:下调胰岛素/胰岛素样生长因子1(IGF1)信号,降低mTOR信号,激活GCN2以减少蛋白质合成,上调FGF21信号,激活去乙酰化酶,抑制氧化应激及AMPK信号等;② 饮食组成、进食频率/时间可影响饮食限制对衰老通路的调控作用;③ 限制饮食组成的策略包括:蛋白质限制、甲硫氨酸限制、支链氨基酸限制、色氨酸/苏氨酸限制等;④ 限制进食频率/时间的策略包括:间歇性禁食、长期周期性禁食、限时进食等。
【主编推荐语】在包括啮齿类动物及非人类灵长目动物的许多物种中,提供足量营养的饮食限制是延缓衰老和延长健康寿命的黄金法则。Nature Reviews Molecular Cell Biology上发表的一篇综述文章,讨论了饮食限制对哺乳动物模型中的生理、代谢及分子层面的影响,以及这些影响与多种人类的衰老相关疾病预防的共同特征;并讨论了类型的饮食限制(禁食、蛋白质限制、减少特定的必需氨基酸摄入等)通过作用于营养感知信号通路中的重要组分,以促进健康衰老的分子机制。(@aluba)
Molecular mechanisms of dietary restriction promoting health and longevity
2021-09-13, doi:10.1038/s41580-021-00411-4

Nature:符合昼夜节律的限时进食如何促进健康长寿?

Nature [IF:49.962]
① 一种间歇性限时进食(iTRF)方法(隔天进行“过午不食”式的20小时禁食),能在果蝇中抗衰老(推迟肌肉和肠道的衰老标志物表达)、延长寿命;② iTRF能增强昼夜节律性的生物钟和自噬基因表达,且其作用也依赖于这二者;③ 敲除核心生物钟基因或抑制自噬介导因子表达,以及改为白天禁食/夜间进食或在白天诱导自噬,均使iTRF失效;④ 增强夜间的自噬,能在随意进食的果蝇中起到与iTRF一样的有益作用,是iTRF抗衰老、促长寿的主要机制。
【主编推荐语】限时进食(TRF)是将进食控制在特定时间段内的一种禁食方法。近年研究表明TRF有助于改善代谢健康,可能有潜在的抗衰老作用。Nature发表的一项最新研究发现,一种符合昼夜节律的间歇性TRF(iTRF)方法能在果蝇中有效延缓衰老、延长寿命。进一步研究发现,iTRF的这种作用机制不同于其他的促长寿干预(热量限制、限制膳食蛋白质、抑制胰岛素样信号),也不依赖于肠道菌群,而是通过增强生物钟调控的夜间自噬作用来发挥其健康效益的。这些发现为研发促进健康长寿的饮食和药物干预手段,提供了新的理论和证据支持。(@mildbreeze)
Circadian autophagy drives iTRF-mediated longevity
2021-09-29, doi:10.1038/s41586-021-03934-0

Nature重磅:肠道细菌“吃”药,影响药物效果

Nature [IF:49.962]
① 通过体外单菌培养分析25株肠道细菌对15种药物的耗竭作用;② 鉴定出29种新的细菌-药物互作,其中17种归为生物积累作用,即细菌将药物储存在自身内而不对其进行化学修饰,且大多不影响细菌生长;③ 以度洛西汀为例分析分子机制,发现该药能与细菌的多种代谢酶结合,从而在细菌内积累并改变细菌代谢产物分泌;④ 体外菌群培养证实,度洛西汀影响细菌间的代谢互养,从而改变群落组成;⑤ 线虫中,生物积累性细菌能减弱度洛西汀对宿主行为的影响。
【主编推荐语】药物与肠道菌群的相互作用是目前研究的一大热点。肠道菌群调节药物治疗效果的一个目前公认的主要机制,是菌群对药物的生物转化,而Nature最新发表的一项研究揭示了一种新的机制,即肠道细菌将药物积累在自身内。这种生物积累作用一方面直接减少了药物在人体内的生物利用度,另一方面也可通过改变细菌代谢来间接影响菌群组成。这一新机制的发现,扩展了人们对细菌-药物相互作用的认知,为进一步阐明菌群如何影响药物的个体化疗效和副作用带来新启示。(@mildbreeze)
Bioaccumulation of therapeutic drugs by human gut bacteria
2021-09-08, doi:10.1038/s41586-021-03891-8

Science:调控肠道适应性免疫的新机制

Science [IF:47.728]
① LRP1在肠道CD11c+ 髓系细胞中高表达,是髓系细胞表面的SAA受体;② 髓系细胞中,LRP1能高效结合SAA-视黄醇复合体并介导其内吞,进而诱导视黄醛脱氢酶表达以促进视黄醇转化为视黄酸;③ 小鼠中,SAA和LRP1介导了维生素A依赖性的肠道适应性免疫(B和T细胞的肠道归巢以及IgA生成),并增强口服免疫后的肠道感染抵抗力;④ 因此,肠上皮表达的SAA与维生素A代谢物视黄醇形成复合体,被LRP1结合并内吞进肠道髓系细胞,促进生成视黄酸,从而介导维生素A依赖性的肠道适应性免疫。
【主编推荐语】维生素A的代谢物视黄醇对肠道适应性免疫有关键作用,缺乏维生素A可增加肠道感染风险。肠道髓系细胞(如树突状细胞和巨噬细胞)能摄入视黄醇,将其加工成视黄酸(RA),并将生成的RA传递给发育中的B细胞和T细胞,进而促进B细胞和T细胞的肠道归巢、诱导B细胞生成IgA。但目前不清楚的是,视黄醇是如何被转运至髓系细胞中的。血清淀粉样蛋白A(SAA)是肠上皮表达的一种视黄醇结合蛋白,其表达受肠道菌群和膳食维生素A的调控。Science发表的一项最新研究鉴定出SAA的髓系细胞表面受体——低密度脂蛋白受体相关蛋白1(LRP1),并证实其能结合SAA-视黄醇复合体,介导了肠道髓系细胞对视黄醇的摄取。对敲除Saa和髓系细胞特异性敲除Lrp1的小鼠模型的进一步研究,证实了SAA和LRP1在维生素A依赖性的肠道适应性免疫中有关键作用。这些发现扩展了人们对肠道免疫机制的认知,为调节肠道免疫、治疗相关疾病提供了新线索。(@mildbreeze)
Serum amyloid A delivers retinol to intestinal myeloid cells to promote adaptive immunity
2021-09-17, doi:10.1126/science.abf9232

JAMA:益生菌LGG无法预防危重病人呼吸机相关肺炎

JAMA [IF:56.272]
① 一项多中心随机对照试验,2653名使用呼吸机的危重病人分2组,经肠内途径补充鼠李糖乳杆菌GG(LGG)或安慰剂;② 益生菌组和安慰剂组分别有21.9%和21.3%的患者发生呼吸机相关肺炎,组间差异不显著;③ 其他次要终点在两组间也无显著差异(ICU获得性感染、腹泻、抗生素使用、死亡率、住院时长等);④ 两组分别有1.1%和0.1%的患者发生不良事件(从血液等样本中分离出乳杆菌属细菌,多数鉴定为LGG),提示危重病人使用LGG有感染风险。
【主编推荐语】鼠李糖乳杆菌GG(LGG)是研究和应用都非常广泛的一株益生菌。近期研究发现,ICU病人存在菌群失调,可能是增加患者感染等不良结局风险的一个潜在原因,因此益生菌等菌群干预被认为可能对这一患者群体有益。但另一方面,也有研究警示,危重病人补充益生菌有造成菌血症的风险。JAMA最新发表的一项涉及2650名危重症病人的多国多中心大型临床试验,探索了LGG在预防危重病人呼吸机相关性肺炎方面的表现和安全性。(@mildbreeze)
Effect of Probiotics on Incident Ventilator-Associated Pneumonia in Critically Ill Patients A Randomized Clinical Trial
2021-09-21, doi:10.1001/jama.2021.13355

JAMA:中山大学团队报道晚期/转移性食管鳞癌免疫治疗临床新进展

JAMA [IF:56.272]
① 招募596名晚期或转移性食管鳞状细胞癌患者,随机接受camrelizumab+化疗或安慰剂+化疗的联合治疗,其中490名患者停止治疗,中位随访时间是10.8个月;② camrelizumab+化疗组和安慰剂+化疗组的总生存期中位数分别为15.3个月和12.0个月,无进展生存期中位数分别为6.9个月和5.6个月;③ camrelizumab+化疗组189名患者(63.4%)和安慰剂+化疗组201名患者(67.7%)发生3级或更高级别的治疗相关不良事件,包括9名和11名患者的治疗相关死亡。
【主编推荐语】晚期或转移性食管癌的标准一线治疗是化疗,但预后较差。而anti-PD-1(Camrelizumab)在治疗晚期或转移性食管鳞癌中显示出抗肿瘤活性,两者是否具有协同作用?中山大学癌症中心的徐瑞华团队在JAMA发表文章,报道了多中心随机双盲安慰剂对照3期临床试验的结果,发现在晚期或转移性食管鳞癌患者中,相比于安慰剂+化疗,Camrelizumab+化疗的联用可显著提高总生存率和无进展生存率。(@章台柳)
Effect of Camrelizumab vs Placebo Added to Chemotherapy on Survival and Progression-Free Survival in Patients With Advanced or Metastatic Esophageal Squamous Cell Carcinoma The ESCORT-1st Randomized Clinical Trial
2021-09-14, doi:10.1001/jama.2021.12836

Nature Reviews:将肠道菌群纳入精准医疗(综述)

Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology [IF:46.802]
① 肠道菌群比宿主有更大的遗传多样性,是决定疾病发生发展、药物治疗效果的重要因素;② 同属微生物的不同种和株可能对同一疾病过程有不同影响,同一微生物也可能对不同疾病过程有不同影响;③ 为将菌群用于临床,需进行多维纵向大型队列研究,从系统生物学角度阐明其对疾病发生发展、治疗的影响;④ 肠道菌群是个体化医疗的重要组分,目前的主要进展集中在代谢和心血管疾病及癌症治疗上;⑤ 基于肠道菌群的机器学习模型或能预测疾病结局和治疗反应。
【主编推荐语】疾病发生、发展以及治疗的多样性是医药领域的核心挑战。随着研究的深入,肠道微生物对疾病的干预作用逐渐被大家意识到。发表在Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology上的综述,重点讨论了在6种疾病(感染、癌症、代谢性疾病、心血管疾病、自身免疫或炎症疾病、过敏)中,肠道菌群对疾病的发生发展、诊断及其可能的干预或治疗作用。(@Bingbing)
The promise of the gut microbiome as part of individualized treatment strategies
2021-08-27, doi:10.1038/s41575-021-00499-1

短期细菌感染也可促肠癌?一种新的基因毒素是“祸首”

Cancer Discovery [IF:39.397]
① 从粘附/脱落型(A/E)病原体(包括人类病原体肠致病性大肠杆菌、肠出血性大肠杆菌及其小鼠等效物鼠柠檬酸杆菌)中鉴定出一种新的基因毒素UshA;② UshA含有His-Asp催化二联体,在体外可直接消化DNA底物;③ UshA通过III型分泌系统注入宿主细胞,可在感染期间触发DNA损伤并启动致瘤转化;④ 遗传易感ApcMinΔ716/+小鼠中,UshA在鼠柠檬酸杆菌感染加速结肠肿瘤发生中起着不可或缺的作用。
【主编推荐语】与持续性细菌感染相关的慢性低度炎症与结肠癌的发生有关;然而,暂时性和自限性感染对细菌性结肠肿瘤发生的影响尚不清楚。Cancer Discovery近期发表的文章,在粘附/脱落(A/E)病原体中发现了一种新的T3SS依赖性基因毒素UshA,它具有直接的DNA消化活性,并在小鼠中导致细菌加速结肠肿瘤的发生。研究结果表明,A/E病原体的急性和非侵入性感染对结肠癌的发展具有深远的影响。(@章台柳)
Bacterial genotoxin accelerates transient infection-driven murine colon tumorigenesis
2021-09-03, doi:10.1158/2159-8290.CD-21-0912

Cell子刊:大肠息肉中,原本正常的共生菌可能“叛变”

Cell Host and Microbe [IF:21.023]
① 纳入40名结肠镜检患者,分析黏膜菌群发现,有/无息肉的患者之间,以及不同息肉亚型的患者之间,存在不同的菌群特征;② 非产毒脆弱拟杆菌(NTBF)在息肉患者中富集,且与炎症细胞因子IL-12p40水平正相关;③ 息肉患者的NTBF能经TLR4活化NK-κB信号诱导促炎反应,而无息肉者的NTBF则促免疫耐受、升高IL-10;④ 息肉患者的NTBF富含LPS生物合成相关基因,且息肉中LPS水平升高,或是促炎原因。
【主编推荐语】特定肠道细菌已被证实可驱动肠道肿瘤的发生,如具核梭杆菌、pks+大肠杆菌,以及产毒脆弱拟杆菌(ETFB)等。但癌前息肉是否与特定的菌群特征相关,尚待深入研究。Cell Host and Microbe发表的一项最新研究发现,常见的肠道共生菌——非产毒脆弱拟杆菌(NTBF)在结肠息肉患者中增多,并揭示了患者中的NTBF菌株与无息肉者的NTBF菌株在基因和功能方面的差异。该研究提示,在早期的息肉发展过程中,失调和炎性的肠道微环境可能导致了促炎的NTBF菌株(而非抑制炎症的菌株)在患者中被选择性地富集,从而加剧了组织炎症,进一步促进有害/致癌菌的富集。(@mildbreeze)
Genomic and functional characterization of a mucosal symbiont involved in early-stage colorectal cancer
2021-09-17, doi:10.1016/j.chom.2021.08.013

北京协和医学院:肠菌相关血液代谢物或可检测大肠癌和腺瘤

Gut [IF:23.059]
① 对结直肠癌(CRC)和腺瘤病人的血清代谢物和粪便宏基因组进行分析;② CRC和腺瘤对比,885种血清代谢物发生显著改变,其中包括8种肠道微生物相关血清代谢物(GMSM),且这些微生物可将CRC、腺瘤与正常样本区分开;③ 建模和验证队列中,利用GMSM构建模型预测CRC和大肠腺瘤,AUC分别为0.98和 0.92;④ GMSM模型的预测效果明显优于临床标记癌胚抗原(AUC 0.92 vs 0.72),且对腺瘤和早期大肠癌的诊断准确率也较有潜力,AUC分别为0.84和0.93。
【主编推荐语】北京协和医学院的崔巍团队在Gut发表文章,通过对结直肠癌(CRC)和腺瘤病人的血清代谢物和粪便宏基因组进行整合分析,发现CRC病人的肠道菌群发生改变,且与血清代谢物的变化具有相关性,肠道微生物相关血清代谢物(GMSM)可有效区分CRC、腺瘤病人和健康对照。同时研究利用GMSM构建模型可准确区分CRC、腺瘤病人和健康对照,具有临床应用的潜力。(@章台柳)
Integrated analysis of the faecal metagenome and serum metabolome reveals the role of gut microbiome-associated metabolites in the detection of colorectal cancer and adenoma
2021-08-30, doi:10.1136/gutjnl-2020-323476

翟齐啸+崔玉军:特定基因型的益生菌或能促进宿主长寿

Microbiome [IF:14.65]
① 分析418株人源长双歧杆菌(BL)基因组,鉴定出BL的3个地理种群;② 不同BL种群间的差异主要体现在胞壁生物合成和碳水化合物代谢基因上;③ BL在个体间、家庭间和地域间活跃传播,同一个体的不同菌株似乎源自单一的BL克隆;④ BL的相对丰度随宿主衰老而降低,但特定的BL基因型特征(如精氨酸生物合成通路的SNP)与年龄正相关;⑤ 小鼠中,不同精氨酸合成基因变异的BL菌株可能通过调节肠道菌群代谢,对D-半乳糖诱导的衰老施加不同的保护效应。
【主编推荐语】肠道细菌不同菌株在遗传和分子方面的差异,可能对宿主健康造成不同的影响。江南大学翟齐啸、军事医学科学院微生物流行病研究所崔玉军与研究团队在Microbiome发表最新研究成果,通过对4个大陆、17个国家的400多个长双歧杆菌菌株进行群体基因组学分析,结合小鼠模型的体内实验,探究了这种普遍存在于人类肠道中的益生菌的演化、传播和与宿主表型(如衰老)的关联,表明有特定遗传特征的益生菌株或能用于促进宿主长寿。该研究也为肠道细菌与宿主的共演化及其传播提供了新见解,也提示益生菌和活体生物药的“本地化”施用或有助于增强其有益作用。(@mildbreeze)
Human gut-derived B. longum subsp. longum strains protect against aging in a D-galactose-induced aging mouse model
2021-09-01, doi:10.1186/s40168-021-01108-8

Science子刊:高盐饮食或能增强抗肿瘤免疫

Science Advances [IF:14.136]
① 用高盐饮食(HSD)喂养黑色素瘤荷瘤小鼠,能诱导NK细胞介导的肿瘤免疫、延长生存,伴随PD1表达下调、IFNγ和血清马尿酸盐上调;② 低盐饮食能增强非最佳剂量的抗PD-1治疗的抗肿瘤效果;③ 抗生素处理会削弱HSD的抗肿瘤作用,移植HSD喂养小鼠的粪菌能恢复与NK细胞功能相关的肿瘤免疫;④ 机制上,HSD提高双歧杆菌丰度,同时增加肠道通透性,导致双歧杆菌移位至肿瘤内,从而增强NK细胞功能;⑤ 瘤内注射双歧杆菌能活化NK细胞,从而抑制肿瘤生长。
【主编推荐语】高盐饮食(HSD)能调节T细胞功能,促进自身免疫病中的组织炎症。然而,HSD对肿瘤免疫的影响,以及肠道菌群在其中的作用,尚不清楚。Science Advances近期发表研究,在小鼠模型中进行了探索,发现HSD能通过调节肠道菌群来诱导NK细胞介导的抗肿瘤免疫,双歧杆菌可能在其中有关键作用。这些发现或为癌症治疗带来新启示。(@mildbreeze)
High-salt diet mediates interplay between NK cells and gut microbiota to induce potent tumor immunity
2021-09-10, doi:10.1126/sciadv.abg5016

IL-1和菌群或参与小鼠造血干细胞的炎症老化

Blood [IF:22.113]
① 衰老SPF小鼠出现造血干细胞(HSC)的髓系分化偏倚,骨髓(BM)IL-1a/b表达上调,其主要来自髓系BM细胞;② 衰老SPF小鼠的血液中含有更多的微生物相关分子模式(MAMPs),特别是TLR4和TLR8配体;③ 衰老BM髓系细胞在体外能产生更多的IL-1b,衰老小鼠对LPS刺激产生的IL-1a/b反应更强、更持久;④ 无菌鼠和敲除HSCs中的IL-1R1可维持“淋巴-髓系”分化平衡、减少炎症因子及衰老相关的表型;⑤ 抗生素处理和阻断IL-1信号可逆转HSCs的髓系分化偏倚。
【主编推荐语】衰老与造血和免疫功能受损有关,部分原因是造血干细胞(HSC)的适应性下降和髓系分化偏好增加,这种与老化相关的HSC损伤的原因尚不完全清楚。Blood近期发表的文章,发现衰老小鼠血液中微生物相关分子模式增加,导致骨髓中IL-1a/b产生增加,HSC发生髓系分化偏倚。而敲除IL-1R1KO或无菌小鼠可抑制HSC的衰老表型,IL-1拮抗剂或抗生素处理可逆转HSC的炎症老化。(@章台柳)
IL-1 Mediates Microbiome-Induced Inflamm-Ageing of Hematopoietic Stem Cells in Mice
2021-09-15, doi:10.1182/blood.2021011570

国内团队:肠道菌群和其代谢物相关靶基因数据库gutMGene

Nucleic Acids Research [IF:16.971]
① gutMGene是基于肠道菌群及其代谢物相关的靶基因信息构建的数据库资源;② 记录了人类来源的332种肠道菌群、207种菌群相关代谢物、223个基因之间的1331种关联;③ 记录了小鼠来源的209种肠道菌群、149种菌群相关代谢物、554个基因之间的2349种关联;④ 每个条目都包含了菌群-代谢物-基因相互关联的具体信息,此外还有实验技术和平台、参考文献等信息;⑤ 用户可进行浏览、检索、下载和上传等操作。
【主编推荐语】哈尔滨医科大学团队在Nucleic Acids Research发表研究,开发了一个名为gutMGene 的人工校正的数据库,以从论文中收集肠道菌群、菌群代谢物和目标基因之间经过实验验证的关系。GutMGene 提供了一个用户友好的界面,可以使用肠道菌群、疾病和干预措施浏览和检索每个条目,它还提供了下载所有条目并提交新的经过实验验证的关联的选项。该数据库可在 http://bio-annotation.cn/gutmgene 免费获取。(@刘永鑫-中科院-宏基因组)
gutMGene: a comprehensive database for target genes of gut microbes and microbial metabolites
2021-09-09, doi:10.1093/nar/gkab786
今日Nature:隔日“过午不食”为何能更长寿?
本期话题:限时进食,高血压,香辛料,认知衰退,老年衰弱,糖尿病,生信
2021-09-30
两位中国院士分别突破,动物菌群研究登上Microbiome
本期话题:土壤动物,大熊猫,类黄酮,鱼,鸟类,猪,牛,遗传-菌群互作,工程菌,TMAO,NO
2021-09-29
中国团队多点开花:6文一览近期进展
本期话题:IBD,巨噬细胞,粪便滤液,新冠,肠干细胞,造血干细胞,B细胞,环境污染物
2021-09-28
中国力量:中山大学接连发表食管癌和大肠癌突破
本期话题:免疫治疗,DNA甲基化,WEE1抑制剂,KRAS/BRAF突变,DNA修复通路,Tetraspanin 6,AIM2,微生物组
2021-09-27
少吃点如何助长寿?近百分综述强力阐述
本期话题:饮食限制,长寿,瓜尔胶,膳食纤维,多酚,果汁,糖,膳食脂肪,膳食碳水化合物,大豆坚果
2021-09-26
钙卫蛋白有什么功能? GUT综述“一网打尽”
钙卫蛋白,IBD,人工智能,蛋白质组,多重图像分析,E-NTPD8,粪菌移植,饮食干预,数据库,药物研发,蚊媒疾病
2021-09-25
如何在胃肠道更好给药?顶刊报道2项重量级突破
本期话题:药物递送系统,遗传-饮食互作,饮食-菌群互作,关节炎,葡萄膜炎,LPS,益生菌涂层
2021-09-24
危重病人吃益生菌?JAMA:恐怕无效甚至促感染
本期话题:益生菌,ICU,味精,肠肝轴,熊果酸,自身免疫病,心血管,花生,海藻糖,乳清蛋白
2021-09-23
Nature子刊报道调血糖/战肥胖全新思路:靶向肠系膜
本期话题:肠系膜,琥珀酸,间歇性禁食,NAFLD,SCFA,糖尿病,超加工食品,骨骼肌,农业
2021-09-22
肠道奇谈:寄生虫治肠炎,菌群免疫齐相助
本期话题:新冠肺炎,肠屏障功能,结肠炎,神经退行性疾病,紫檀芪,益生菌,昆虫,谷子面粉,蠕虫
2021-09-21