Cell:“偏食”介导了自闭症与肠道菌群的关联

Cell [IF:41.582]
① 纳入自闭症(ASD)患儿99例、未患病同胞51例、无血缘关系的对照儿童97例,分析粪便宏基因组和其他表型/临床数据;② 菌群与ASD之间的直接关联很有限,菌群指标对ASD诊断的解释度极低,Romboutsia timonensis是唯一与ASD诊断相关的细菌(在患儿中减少);③ 相反,菌群与年龄、饮食和粪便质地密切相关;④ 饮食介导了ASD与菌群的关联:ASD表型(如兴趣狭隘)与饮食多样性降低相关,这种饮食偏好反过来与菌群α多样性降低和粪便质地较稀有关。
【主编推荐语】肠道菌群与自闭症之间有怎样的关系?二者间的关系是直接的,还是间接的?是否存在其他混杂因素?Cell最新发表的一项来自澳大利亚的大型自闭症粪便宏基因组学研究,通过分析247名儿童的粪便菌群和多维度的临床/表型指标,发现自闭症与肠道微生物组(组成、基因、功能通路)的直接关联极其有限。相反,粪便菌群与饮食特征、粪便稠度和年龄有密切关系。这些数据支持一个模型,即自闭症的遗传和表型特征促进了患儿“偏食”,而饮食多样性的降低反过来减少了菌群的多样性,因而自闭症患儿的菌群可能只是反映了疾病引起的饮食变化。该研究再次提示,在研究菌群与疾病的因果关联时,要考虑其中可能存在的混杂因素(如饮食),而菌群是否是自闭症的一个主要驱动因素,还需更加审慎的研究来评估。(@mildbreeze)
Autism-related dietary preferences mediate autism-gut microbiome associations
2021-11-11, doi:10.1016/j.cell.2021.10.015

乳化剂吃太多,伤肠、伤菌、伤代谢

Gastroenterology [IF:22.682]
① 一项随机双盲对照喂养研究中,健康成年受试者分2组,每天食用不含乳化剂羧甲基纤维素(CMC)的对照饮食(n=9)或添加15克CMC的相同饮食(n=7),干预11天;② 相较于对照组,CMC组的餐后腹部不适增多,肠道菌群组成改变、多样性降低;③ CMC组还出现了粪便代谢组的变化,特别是短链脂肪酸和游离氨基酸减少;④ 2名食用CMC的受试者出现肠道炎症特征,即菌群更多地侵入内粘液层(通常无菌),伴随菌群组成的明显改变。
【主编推荐语】流行病学和小鼠研究表明,膳食乳化剂会促进与肠道菌群失调相关的疾病。虽然这些化合物对肠道菌群和肠道健康的不利影响已在动物和体外模型中得到证实,但这些食品添加剂对健康人类的影响仍未得到充分验证。Gastroenterology发表的一项随机对照喂养试验表明,大量摄入常见膳食乳化剂羧甲基纤维素(CMC),可对健康成年人的肠道菌群、代谢组和肠屏障造成危害。因此,加工食品中广泛使用的CMC可能通过改变肠道菌群和代谢组,增加一系列慢性炎症疾病的风险。(@mildbreeze)
Randomized controlled-feeding study of dietary emulsifier carboxymethylcellulose reveals detrimental impacts on the gut microbiota and metabolome
2021-11-10, doi:10.1053/j.gastro.2021.11.006

膳食磷酸钙强烈影响益生元引起的肠道菌群变化

Microbiome [IF:14.65]
① 以AIN-93饲料为基础,在含高(100)或低(30mmol/kg)磷酸钙的饲料中添加40g/kg菊粉或GOS,不同饲料喂养大鼠14天;② 相比对照饲料,不添加益生元的高磷酸钙饮食有利于厚壁菌门,并增加了粪便乳酸、琥珀酸、乙酸、丙酸和丁酸水平,而低磷酸钙饮食促进了AKK菌和拟杆菌等粘蛋白降解菌属的丰度,并增加了粪便丙酸、乳酸和丁酸水平;③ 无论磷酸钙水平,补充GOS或菊粉都会强烈促进双歧杆菌,但只有辅以高磷酸钙才增加内源性Faecalibaculum。
【主编推荐语】菊粉和半乳糖寡糖(GOS)是广泛认可的益生元,可显著影响肠道菌群,包括促进双歧杆菌和乳酸菌,对健康有一定益处。有研究发现添加FOS、菊粉和磷酸钙可促进共生乳酸菌,保护宿主免受病原菌侵袭,但不同磷酸钙水平的饮食中添加益生元的影响尚不清楚。近期发表于Microbiome的一项动物研究发现,菊粉和GOS虽然在化学结构、糖组成、寡聚物大小和参与利用它们的微生物降解途径方面有显著不同,但两者对肠道菌群的调节非常相似且在很大程度上受膳食磷酸钙水平调节,提示微量元素和益生元对机体健康有协同作用。(@临床营养Dr.Chen)
Dietary calcium phosphate strongly impacts gut microbiome changes elicited by inulin and galacto-oligosaccharides consumption
2021-11-04, doi:10.1186/s40168-021-01148-0

浙江大学:补锌过多过少都可引起肠道菌群失调!

Microbiology spectrum [IF:7.171]
① 由于锌饮食不平衡,小鼠肠道细菌在门、属和种水平上的组成发生了显著变化;② 对差异菌群进行KEGG代谢通路分析,发现短期低锌饮食降低了碳水化合物、聚糖和核苷酸代谢等通路,而高锌和过量锌饮食上调了耐药和感染性疾病等相关通路;③ 长期低锌饮食抑制了戊酸盐生成,而长期锌强化抑制了短链脂肪酸生成菌属的丰度及其代谢物浓度;④ 此外,鉴定出melainabobacteria(门)和Desulfovibrio sp. strain ABHU2SB(种)可作Zn水平的潜在标志物。
【主编推荐语】锌失衡是世界范围内常见的一种营养失调,但膳食锌失衡对肠道菌群的短期和长期影响尚不清楚。近期浙江大学动物科学学院冯杰作为通讯作者在Microbiology spectrum发表了一项动物研究,给3周龄小鼠分别饲喂含锌量为0(低锌)、30(对照)、150(高锌)和600mg/kg(过量锌)的饲料,连续喂养4周(短期)或8周(长期),发现膳食锌是肠道微生物群落结构的重要调节因素,摄入过少和过量锌均可引起肠道微生态失调。(@临床营养Dr.Chen)
Effect of Long-Term and Short-Term Imbalanced Zn Manipulation on Gut Microbiota and Screening for Microbial Markers Sensitive to Zinc Status
2021-11-03, doi:10.1128/Spectrum.00483-21

Nature:首次发现海草也拥有陆生型固氮共生系统

Nature [IF:49.962]
① 作者描述了一种 N2 固定共生体-“Candidatus Celerinatantimonas neptuna”,它生活在海草根组织内,在那里它向宿主提供氨和氨基酸以换取糖分;② Ca. C. neptuna及其寄主 Posidonia Oceanica之间的共生关系使高产海草草甸能够在氮含量有限的地中海中茁壮成长;③ Ca. C. neptuna的祖先及其亲属可能使开花植物能够侵入缺氮的海洋栖息地,在那里它们形成了极其高效的蓝碳生态系统。
【主编推荐语】海草是在大约 1 亿年前从陆生开花植物迁移回大海进化而来的,而水下的海草是否具有与类似陆生植物共生系统,仍然还不清楚。2021年11月3日,Nature杂志在线发表了来自德国马普研究所Wiebke Mohr课题组题为“Terrestrial-type nitrogen-fixing symbiosisbetween seagrass and a marine bacterium”的研究论文。该研究鉴定到生活在贫营养地中海中最高产量的海草Posidonia Oceanica的根组织内具有能固氮的海洋细菌,其可以向海草提供氨和氨基酸以换取糖与海草形成共生,其发现让人联想到陆生植物固氮共生的特征。(@刘永鑫-中科院-宏基因组)
Terrestrial-type nitrogen-fixing symbiosis between seagrass and a marine bacterium
2021-11-03, doi:10.1038/s41586-021-04063-4
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