第2254期：30分Nature子刊：改善全球生物多样性，微生物组有何可为？
本期话题：微生物组管理，海葵，IBS，神经内分泌，红肉，肠黏膜菌群，器官移植，阑尾炎，胶囊内镜
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08月03日

Nature子刊：如何进行微生物组管理（观点）

Nature Microbiology [IF:30.964]
① 微生物作为连接生态系统中实体的中介，可对整个系统产生即时影响；② 微生物组的管理包括调控特定微生物及其代谢、补充原生或非原生微生物、操纵基质改变微生物组、减少微生物毒素或污染物的暴露；③ 益生菌和合生制剂能促进生态系统健康，可作为微生物管理的有效手段，但应经过科学证明、选择合适菌株、使用有效剂量；④ 微生物组的管理需明确伦理框架和环境安全风险、评估替代现有干预方案的风险-效益比、对宏观和微观生物多样性的影响。
【主编推荐语】全球生物多样性丧失和物种大规模灭绝严重威胁到人类的生存和发展。以微生物组为中心的干预措施，如益生菌和微生物移植，正在成为逆转生物多样性恶化、增强生态系统复原力的有效手段。Nature Microbiology最新发表的观点性文章，提出了“微生物组管理”（Microbiome stewardship）的概念，强调通过监测和适当控制微生物组，可更有效管理和维护生态系统的多样性，并以益生菌为切入点，指出了效益评估、风险评估、监管策略和循证框架在微生物组管理中的重要性。（@好雨）
Harnessing the microbiome to prevent global biodiversity loss
2022-07-21, doi:10.1038/s41564-022-01173-1
微生物组管理 生物多样性 其他 Raquel S Peixoto
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Nature子刊：共生菌群可帮助海葵适应不同温度

Nature Communications [IF:17.694]
① 将同一雌性星状海葵发育而来的150份水螅体等分成低温（(15℃）、中温（20℃）和高温（25℃）组，培养3年；② 高温组的耐热性显著增强，但个体变小、繁殖加快；③ 两年后，每组各自形成稳定的共生菌群结构，但低温组的多样性较低；④ 与先天免疫、基因调节、上皮细胞增殖、类固醇合成与代谢等相关基因在高温组中上调表达；⑤ 将三组共生菌群分别移植到正常无菌水螅体，后者表现出与供体相似的耐热性；⑥ 每组的共生菌群和耐热性可传递给子代。
【主编推荐语】按照目前的气候变化速度，低等多细胞生物不太可能仅仅通过基因重组和自然选择来适应不断变化的环境条件。因此，理解允许生物体应对快速环境变化的替代机制是至关重要的。星状海葵（Nematostella vectensis）是一种对环境有着极强适应能力的水生刺胞动物，它已经进化出在广泛的温度和盐度下生存的能力，是一种理想的研究微生物群作为快速适应来源的模型。发表在Nature Communications上的一项研究发现，共生菌群介导了星状海葵的热适应性，并且它向下一代的传递可能代表了一种快速的热适应机制。（@EADGBE）
Microbiota mediated plasticity promotes thermal adaptation in the sea anemone Nematostella vectensis
2022-07-01, doi:10.1038/s41467-022-31350-z
Nematostella vectensis 动物共生菌群 环境适应性 菌群传递 Laura Baldassarre Sebastian Fraune
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Sceince子刊：肠道菌群产生的组胺，或是IBS慢性腹痛的重要诱因

Science Translational Medicine [IF:19.319]
① 将高组胺肠易激综合征（IBS）患者的粪菌移植给无菌小鼠，可引起小鼠内脏痛觉过敏和肥大细胞活化，而饲喂低可发酵碳水化合物的饮食可减少这些症状；② 高组胺IBS患者的粪便菌群在体外产生大量组胺；③ 携带组氨酸脱羧酶基因变体的产气克雷伯菌是组胺的主要生产者，在3个独立队列的IBS患者粪便菌群中富集，且在低可发酵碳水化合物饮食干预后减少；④ 用药物阻断组胺4受体，可抑制IBS患者粪菌移植导致的小鼠内脏过敏，并减少结肠肥大细胞积累。
【主编推荐语】组胺是一种已知的神经免疫调节因子，Science Translational Medicine发表的一项研究表明，在部分肠易激综合征（IBS）患者中，肠道菌群是组胺的重要来源，特定的产气克雷伯菌则是主要“嫌犯”。机制上，组胺通过作用于组胺4受体，吸引肥大细胞向结肠迁移和积累，从而引起模型小鼠腹痛。这些发现说明，肠道菌群产生的组胺或可作为治疗IBS腹痛的新靶点。（@mildbreeze）
Histamine production by the gut microbiota induces visceral hyperalgesia through histamine 4 receptor signaling in mice
2022-07-27, doi:10.1126/scitranslmed.abj1895
延伸阅读： 【Medical Xpress】 【中国生物技术网】
肠易激综合征 内脏敏感性 腹痛 肠道菌群 产气克雷伯菌 组胺 肥大细胞 饮食-菌群互作 Giada De Palma Chiko Shimbori David E Reed Stephen J Vanner Premysl Bercik
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复旦大学：肠内神经内分泌信号轴可调控线虫大脑中突触组装

EMBO Reports [IF:9.071]
① 以秀丽隐杆线虫为模型，发现肠内Wnt-内分泌信号通路可调节大脑中突触发育；② Wnt信号通路通过调控肠内神经肽编码基因NLP-40表达促进突触形成，该基因进一步通过与AIY神经元受体AEX-2/GPCR结合发挥作用；③ 钙成像显示Wnt/NLP-40/AEX-2信号通路可调控AIY神经元自发放电频率；④ 肠内Wnt-NLP-40轴是通过神经系统中AEX-2/GPCR调控神经元活性而影响突触组装；⑤ Wnt-NLP-40轴调控突触组装不是AIY神经元特异的，对神经环总体突触组装也有调控作用。
【主编推荐语】突触是指一个神经元的冲动传到另一个神经元/细胞间的相互接触结构，突触连接在发育或维持过程出现异常会导致神经或精神疾病。多项研究发现，Wnt信号通路直接作用于神经系统中，但Wnt是否会通过其它组织调控突触发育尚不清楚。近日，复旦大学邵志勇及团队在EMBO reports发表最新研究，以秀丽隐杆线虫为模型，发现肠内Wnt-神经内分泌信号通路可调节线虫大脑中突触组装，还揭示了肠道在参与调控神经系统中突触装配过程中的重要作用，值得相关人员关注。（@九卿臣）
Gut neuroendocrine signaling regulates synaptic assembly in C. elegans
2022-06-24, doi:10.15252/embr.202153267
Wnt信号通路 突触组装 研究论文 基础研究 秀丽隐杆线虫 Yanjun Shi Zhiyong Shao
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摄入红肉增加心脏病风险可能与肠道菌群有关

Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology [IF:10.514]
① 纳入美国社区3931名成人受试者，评估动物源性食物（ASF）与动脉粥样硬化性心血管疾病（ASCVD）事件风险间关联及肠道菌群在ASCVD风险的中介作用；② 未加工红肉、总肉类和ASF摄入量增加与较高ASCVD风险相关，三甲胺N-氧化物相关代谢物共同介导这些关联；③ 加工肉类摄入量与较高ASCVD风险无显著相关性，鱼、家禽和鸡蛋摄入量与ASCVD无显著相关性；④ 血糖、胰岛素和C-反应蛋白（不是血压或血胆固醇）等风险途径，均介导肉类摄入与ASCVD关联。
【主编推荐语】先前多项研究发现，食用红肉与心脏病和死亡风险增加有关，肠道菌群会产生三甲胺N-氧化物促进消化大量红肉。而三甲胺N-氧化物相关代谢物是否有助于解释红肉摄入对心血管风险的影响，仍需深入探究。近日，塔夫茨大学研究人员在Arteriosclerosis Thrombosis and Vascular Biology发表最新研究，纳入美国社区3931名成人受试者（65岁以上），评估动物源性食物（ASF）与动脉粥样硬化性心血管疾病（ASCVD）事件风险间关联及肠道菌群在ASCVD风险的中介作用，发现食用ASF后肠道菌群产生的代谢物可能有助于解释红肉与较高ASCVD风险间关联。总之，这项观察性研究有助于更好了解食物成分与心血管疾病间的关联，未来也需要更多的研究数据支持这些发现。（@九卿臣）
Dietary Meat, Trimethylamine N-Oxide-Related Metabolites, and Incident Cardiovascular Disease Among Older Adults: The Cardiovascular Health Study
2022-08-01, doi:10.1161/ATVBAHA.121.316533
延伸阅读： 【Medical Xpress】 【ScienceDaily】
动物源性食物 心脏病风险 研究论文 基础研究 心血管疾病 Meng Wang Zeneng Wang Stanley L Hazen Dariush Mozaffarian
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中国农业科学院：肠道黏膜菌群失调或可导致肥胖相关代谢紊乱

Microbiology spectrum [IF:9.043]
① 比较高能量饮食（HED）和正常饮食（ND）五指山小型猪表型和肠黏膜菌群差异；② 相比ND组，HED组的体重、内脏脂肪和血清脂质等显著增加；③ HED组肠黏膜菌群多样性降低，且空肠肠杆菌科、回肠莫拉菌科、结肠毛螺菌科及十二指肠和盲肠乳杆菌科丰度升高；④ 不同部位肠黏膜特定细菌与肥胖相关，如盲肠丁酸梭菌与肥胖负相关，回肠约氏不动杆菌和结肠副猪嗜血杆菌则正相关；⑤ 转录组显示肠道脂质代谢和免疫功能障碍，或与肥胖和相关代谢紊乱有关。
【主编推荐语】代谢综合征是世界范围内最常见的死亡原因，而肥胖是代谢综合征的主要危险因素。由于从人体收集肠道样本的相关挑战，肥胖症和肠黏膜相关菌群之间的联系尚不清楚。来自中国农业科学院农业基因组研究所李奎和北京畜牧兽医研究所侯绍华等人发表在Microbiology Spectrum上的一项以五指山小型猪为对象的研究表明，沿着整个消化道的黏膜菌群的生态失调在宿主-微生物代谢轴中的促炎反应中起着关键作用，或可导致代谢综合征模型中的肥胖和相关代谢紊乱。（@EADGBE）
Changes in the Mucosa-Associated Microbiome and Transcriptome across Gut Segments Are Associated with Obesity in a Metabolic Syndrome Porcine Model
2022-07-07, doi:10.1128/spectrum.00717-22
肥胖 肠道黏膜菌群 转录组 相关性分析 Song-Song Xu Nan Wang Lei Huang Shao-Hua Hou Kui Li
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浙江大学医学院：鼠李糖乳杆菌HN001对心脏移植模型小鼠的有益作用

Microbiology spectrum [IF:9.043]
① 相比于IC-87114和雷帕霉素，使用BEZ235可显著提高心脏移植小鼠存活率；② 但BEZ235可导致肠道菌群多样性和丰富度显著降低；③ 口服鼠李糖乳杆菌HN001可恢复BEZ235导致的心脏移植小鼠肠道菌群失衡，并降低排斥反应、提高存活率；④ 口服鼠李糖乳杆菌HN001可导致心脏移植小鼠肠道中丙酸和己酸含量显著增加；⑤ 单独使用丙酸而非己酸可显著提高移植小鼠存活率，增加调节性T细胞的数量和免疫抑制功能，并抑制肠神经元释放IL-6。
【主编推荐语】心脏同种异体移植排斥反应仍然是限制移植后长期植入的主要因素。一种PI3K/mTOR双重抑制剂BEZ235，通过有效抑制PI3K/AKT/mTOR途径的激活，可延长心脏同种异体移植物的存活。然而，长期使用BEZ235会导致肠道菌群失调。浙江大学医学院附属第二医院龚渭华团队发表在Microbiology spectrum上的一项以小鼠心脏同种异体移植模型的研究发现，饲喂鼠李糖乳杆菌HN001可恢复由BEZ235诱导的移植宿主肠道菌群失衡、降低排斥反应、提高存活率。其主要通过代谢产物丙酸发挥富集Treg细胞的作用，或可作为BEZ235的有效免疫调节补充剂。（@EADGBE）
Lactobacillus rhamnosus HN001 Ameliorates BEZ235-Induced Intestinal Dysbiosis and Prolongs Cardiac Transplant Survival
2022-07-11, doi:10.1128/spectrum.00794-22
鼠李糖乳杆菌HN001 心脏移植 肠道菌群 丙酸 免疫调节 Weihua Gong Xiaolong Miao
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JAMA子刊：急性非复杂性阑尾炎的非手术治疗 vs. 手术治疗

JAMA Surgery [IF:16.681]
① 纳入8项随机对照试验进行荟萃分析，对比急性非复杂性阑尾炎的手术及非手术治疗；② 非手术治疗手段包括：口服抗生素、肌肉注射抗生素、静脉注射抗生素或抗生素联合治疗；③ 与手术治疗相比，非手术治疗的30天随访治疗成功率无显著差异，重大不良事件发生率也无显著差异；④ 与手术治疗相比，非手术治疗的住院时间更长（RR=1.48），且复发性阑尾炎的中位累积发病率可达18%。
【主编推荐语】已有随机临床试验证实了非手术治疗在急性非复杂性阑尾炎中的疗效及安全性，但阑尾切除术仍是标准疗法。JAMA Surgery上发表的一项荟萃分析结果，总结了8项随机对照试验的数据后发现，相比于手术治疗，急性非复杂性阑尾炎的非手术治疗的治疗成功率及安全性相似，但住院时间更长，且复发阑尾炎风险较高。（@aluba）
Nonoperative vs Operative Management of Uncomplicated Acute Appendicitis - A Systematic Review and Meta-Analysis
2022-07-27, doi:10.1001/jamasurg.2022.2937
急性阑尾炎 荟萃分析 Rodrigo Moises de Almeida Leite Rocco Ricciardi
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国内团队：小型磁胶囊内镜保证镜检效果并降低使用难度

Endoscopy [IF:9.776]
① 前瞻性纳入96名两个中心的患者，随机分为小型或标准磁胶囊内镜（MCE）组，每组48名，多方面评估小型MCE在摄入和检查效果方面的性能；② 标准MCE组胶囊摄入平均难度评分和吞咽时间以及首次尝试吞咽的成功率分别为分别为3.1、12.0秒和60.4%，小型MCE组中为0.6、3.4 秒，89.6%，显著优于标准MCE；③ 两组的食道、胃和小肠的可视化结果具有可比性，效果相当；④ 与标准MCE比，小型MCE组的胃转运时间显著缩短，小肠转运时间显著延长。
【主编推荐语】这是发表在Endoscopy上的一项双中心、双盲随机对照研究，由海军医科大学廖传及其团队完成。他们在两个中心山东大学齐鲁医院和海军医科大学长海医院招募了96名患者入组，随机分组后，分别使用标准尺度和小尺度的磁胶囊内镜（MCE）进行临床评估，在保证可视化结果具备可比性的基础下，小型MCE表现出患者摄入难度降低、吞咽时间更短、成功率更高的使用性能，且小尺度MCE能更好地响应磁力控制在胃肠道转运。在未来可能可用于儿童、老年人等吞咽能力较弱的人群。（@Johnson）
Small-sized versus standard magnetic capsule endoscopy in adults: a two-center, double-blinded randomized controlled trial
2022-07-12, doi:10.1055/a-1881-4369
Xi Jiang Xiao-Ou Qiu Zhuan Liao
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