Nature子刊：菌群如何削弱腸屏障？

Nature Metabolism——[20.8]

① 共生腸菌通過腸上皮TLR-2信號，抑制小腸的Hedgehog（Hh）通路信號，從而削弱腸上皮屏障；② 腸上皮細(xì)胞表達(dá)的跨膜蛋白NRP1（Hh信號的正反饋調(diào)控因子）是關(guān)鍵因素；③ 無菌狀態(tài)下腸上皮表達(dá)較高水平的NRP1，從而增強Hh信號，強化腸屏障，而菌群的定植則通過TLR2信號誘導(dǎo)NRP1被溶酶體降解；④ 在小鼠腸上皮中特異性敲除Nrp1導(dǎo)致Hh通路活性降低，下調(diào)緊密連接蛋白，削弱腸屏障，并伴隨小腸絨毛結(jié)構(gòu)中的毛細(xì)血管網(wǎng)絡(luò)密度降低。

【主編評語】

腸道菌群可影響腸屏障功能。Nature Metabolism最新發(fā)表的一項研究表明，共生腸菌通過激活腸上皮先天免疫受體TLR-2信號，下調(diào)腸上皮的neuropilin-1（NRP1）和受其調(diào)控的Hedgehog信號，從而削弱腸屏障。該研究為腸道菌群調(diào)控腸屏障功能提供了一種新的分子機制。（@mildbreeze）

【原文信息】

Commensal bacteria weaken the intestinal barrier by suppressing epithelial neuropilin-1 and Hedgehog signaling

2023-07-06, doi: 10.1038/s42255-023-00828-5

靳明亮團(tuán)隊：老化微塑料加劇有毒物質(zhì)對結(jié)腸屏障損傷

Journal of Hazardous Materials——[13.6]

① B(a)P影響老化聚苯乙烯微塑料（PSMPs）理化性質(zhì)，加劇負(fù)載苯并芘的微塑料（PSMPs@B(a)P）的腸道毒性，增加小鼠氧化應(yīng)激、腸道通透性、病理性炎癥和腸道細(xì)菌易位；② PSMPs@B(a)P引起活性氧（ROS）過量產(chǎn)生，激活Notch信號通路，抑制腸上皮細(xì)胞向杯狀細(xì)胞分化，導(dǎo)致粘膜屏障損傷；③ PSMPs@B(a)P通過自噬損害結(jié)腸屏障完整性，加速PSMP在主要器官中的分布，刺激PSMPs@B(a)P釋放B(a)P并與PSMPs產(chǎn)生協(xié)同毒性作用，進(jìn)一步誘導(dǎo)ROS過量產(chǎn)生。

【主編評語】

微塑料由于體積小、抗生物降解、易通過空氣和水轉(zhuǎn)移，已成為世界性的環(huán)境污染物。微塑料通過食物鏈進(jìn)入人體，并在多個器官中積累，影響人類健康。老化微塑料的特征是增加了比表面積和解聚可能性，提高了潛在的健康風(fēng)險。有毒物質(zhì)在聚苯乙烯微塑料（PSMPs）上的吸附可以改變其生物毒性，加劇對人體健康的威脅。然而，負(fù)載苯并[a]芘（B(a)P）的老化PSMPs（PSMPs@B(a)P）對結(jié)腸屏障完整性的影響尚不清楚。浙江大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院靳明亮研究員與團(tuán)隊在Journal of Hazardous Materials發(fā)表最新研究成果，發(fā)現(xiàn)PSMPs@B(a)P暴露的氧化應(yīng)激途徑引起小鼠嚴(yán)重的結(jié)腸屏障損傷和炎癥，誘導(dǎo)活性氧過量產(chǎn)生。同時刺激自噬體從PSMPs@B(a)P釋放B(a)P，與PSMPs產(chǎn)生協(xié)同毒性作用，并會進(jìn)一步誘導(dǎo)活性氧過量產(chǎn)生。（@RZN）

【原文信息】

Benzo [a] pyrene-loaded aged polystyrene microplastics promote colonic barrier injury via oxidative stress-mediated notch signalling

2023-06-09, doi: 10.1016/j.jhazmat.2023.131820

Nature Reviews：人腸道細(xì)胞圖譜的研究路線圖

Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology——[65.1]

① 單細(xì)胞測序方法應(yīng)用于人腸道組織的研究迅速增加，為生成完整的人腸道圖譜提供了獨特的機會；② 人腸道細(xì)胞圖譜（HGCA）的生成需要多方面的配合完成，包括樣本采集、元數(shù)據(jù)記錄整合、倫理問題、合適的方法、數(shù)據(jù)計算分析等；③ 基于HGCA生物網(wǎng)絡(luò)的知識和建議，為HGCA的生成提供了路線圖，對現(xiàn)有的數(shù)據(jù)集、研究和門戶網(wǎng)站進(jìn)行總結(jié)；④ HGCA的繪制為加強腸道健康和疾病的研究提供了一個獨特和非常有價值的參考方式。

【主編評語】

Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology上發(fā)表的一篇綜述，概述了首個完整的人腸道細(xì)胞圖譜的要求，討論了整合健康腸道圖譜與相關(guān)疾病及腸道類器官的關(guān)鍵方法和重要性，介紹了可用于研究的計算工具，并為未來的研究方向及克服關(guān)鍵挑戰(zhàn)提供了建議。（@aluba）

【原文信息】

A Roadmap for the Human Gut Cell Atlas

2023-05-31, doi: 10.1038/s41575-023-00784-1

Nature子刊：細(xì)胞內(nèi)pH動態(tài)變化調(diào)節(jié)腸道干細(xì)胞譜系特化

Nature Communications——[16.6]

① 在小鼠小腸隱窩中鑒定出細(xì)胞內(nèi)pH梯度，在隱窩干細(xì)胞中最低，并沿隱窩柱增加；② 通過Na+/H+交換劑1抑制H+流出來破壞這種梯度，可消除隱窩出芽并阻斷潘氏細(xì)胞的分化，但這一現(xiàn)象可被外源性WNT拯救；③ 使用單細(xì)胞RNA測序和譜系追蹤，證明細(xì)胞內(nèi)pH動態(tài)變化作用于ATOH1的下游，增加的pH促進(jìn)向分泌譜系的分化；④ 細(xì)胞內(nèi)pH的動態(tài)變化可調(diào)節(jié)成體干細(xì)胞的譜系特化。

【主編評語】

細(xì)胞內(nèi)pH動力學(xué)越來越被認(rèn)為可以調(diào)節(jié)多種細(xì)胞行為。Nature Communications近期發(fā)表的文章，發(fā)現(xiàn)隱窩結(jié)構(gòu)中存在pH濃度，pH的增加有助于譜系特化，進(jìn)而有助于維持隱窩結(jié)構(gòu)。即成體干細(xì)胞譜系特化中，細(xì)胞內(nèi)pH動態(tài)變化在細(xì)胞命運的決定中具有重要作用。（@章臺柳）

【原文信息】

Intracellular pH dynamics regulates intestinal stem cell lineage specification

2023-06-23, doi: 10.1038/s41467-023-39312-9

湖南師范大學(xué)：鐵代謝影響哺乳期仔豬腸上皮發(fā)育

Science China Life Sciences——[10.372]

① 和新生仔豬相比，7日和21日豬仔空腸結(jié)構(gòu)形態(tài)變化，腸細(xì)胞增殖、上皮細(xì)胞分化、類腸擴張；② 21天仔豬空腸新生兒標(biāo)志物Ass1和Gleb顯著下調(diào)，成熟標(biāo)志物Sis和Treh顯著上調(diào)，同時鐵代謝基因發(fā)生顯著變化，即哺乳期是腸上皮發(fā)育的關(guān)鍵階段，伴隨著鐵代謝的變化；③ 缺鐵不會通過腸干細(xì)胞直接影響腸上皮的發(fā)育；④ 補鐵劑顯著下調(diào)IL-22RA2 mRNA的表達(dá)，7天豬仔IL-22 mRNA顯著高于0天；⑤ IL-22處理的類器官，成體上皮標(biāo)記物顯著上調(diào)。

【主編評語】

湖南師范大學(xué)的Yang Huansheng團(tuán)隊在Science China Life Sciences發(fā)表文章，發(fā)現(xiàn)哺乳期仔豬腸上皮發(fā)育過程中，鐵代謝發(fā)生變化，且IL-22可能在鐵影響腸上皮發(fā)育中發(fā)揮關(guān)鍵作用。（@章臺柳）

【原文信息】

Mechanism of iron on the intestinal epithelium development in suckling piglets

2023-05-18, doi: 10.1007/s11427-022-2307-7

腸道菌群有助于改善放射性腸炎和促進(jìn)腸道再生（綜述）

Trends in Endocrinology and Metabolism——[10.9]

① 腹、盆腔惡性腫瘤及直腸癌的放射治療可誘發(fā)放射性腸炎，導(dǎo)致腸道功能紊亂與微生態(tài)失調(diào)，嚴(yán)重?fù)p害腸道健康；② 糞菌移植與益生菌/元干預(yù)等調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)的療法可改善輻射損傷，有望成為有效治療或預(yù)防放射性腸炎的手段；③ 短鏈脂肪酸、色氨酸分解代謝物等微生物衍生物可作為輻射防護(hù)劑，緩解輻射損傷并調(diào)節(jié)腸細(xì)胞干性；④ 研究者可基于飲食-腸道菌群-宿主三角關(guān)系進(jìn)一步探索改善癌癥患者和放射性腸炎幸存者生活質(zhì)量的治療手段。

【主編評語】

癌癥仍然是全球第二大死因。在許多情況下，放療被用于治療癌癥，但輻射會對健康組織產(chǎn)生毒性副作用。在腹腔內(nèi)和盆腔內(nèi)的惡性腫瘤的放療中，健康的腸道不可避免地會受到輻射的影響，導(dǎo)致放射性腸炎，并嚴(yán)重影響腸道微生物組的平衡，對癌癥患者和幸存者的生活質(zhì)量造成了損害。發(fā)表在Trends in Endocrinology and Metabolism上的一篇綜述對調(diào)節(jié)腸道微環(huán)境的主要驅(qū)動因素，特別是腸道微生物的代謝物和影響輻射損傷后上皮細(xì)胞再生的微生物進(jìn)行了概述，推動了飲食-腸道菌群-宿主三角關(guān)系的研究，對于開發(fā)預(yù)防措施和非侵入性治療方法，以減輕因放療引起的癌癥患者和幸存者的腸道副作用至關(guān)重要。（@EADGBE）

【原文信息】

Gut microbiota controlling radiation-induced enteritis and intestinal regeneration

2023-06-17, doi: 10.1016/j.tem.2023.05.006

國內(nèi)團(tuán)隊Cell子刊：空腸損傷修復(fù)的新機制

Cell Reports——[8.8]

① 利用基因敲出系統(tǒng)對斑馬魚空腸腸上皮細(xì)胞造成損傷，模擬引起哺乳動物腸道衰竭的空腸上皮壞死；② 回腸細(xì)胞高度增殖和絲狀偽足/板狀偽足的形成驅(qū)動其向前遷移到損傷的空腸中；③ 遷移的fabp6+ 回腸細(xì)胞轉(zhuǎn)分化為fabp2+ 空腸細(xì)胞，并通過去分化至前體細(xì)胞狀態(tài)然后再分化的轉(zhuǎn)分化替代途徑完成再生；④ IL-1β作用于NF-κB的上游并通過IL1β-NFκB軸激活回腸細(xì)胞的轉(zhuǎn)分化。

【主編評語】

腸道衰竭主要是由腸上皮壞死和腸細(xì)胞大量損失造成的，尤其是在負(fù)責(zé)營養(yǎng)吸收的主要腸段空腸中，然而目前尚不清楚腸細(xì)胞大量損失后空腸上皮的再生機制。近日，西南大學(xué)羅凌飛團(tuán)隊在Cell Reports上發(fā)表文章，發(fā)現(xiàn)回腸腸上皮細(xì)胞的遷移和轉(zhuǎn)分化可以修復(fù)空腸上皮損傷，揭示了腸再生的節(jié)間遷移機制，為空腸上皮壞死引起的腸道衰竭提供了潛在的治療靶點。（@圓圈兒）

【原文信息】

Extensive jejunal injury is repaired by migration and transdifferentiation of ileal enterocytes in zebrafish

2023-06-20, doi: 10.1016/j.celrep.2023.112660

Cell子刊：α-生育酚醌通過AhR和Nrf2增強腸道緊密連接屏障

Cell Reports——[8.8]

① α-生育酚醌（TQ）對體外Caco-2細(xì)胞系、體內(nèi)小鼠結(jié)腸粘膜以及離體人結(jié)腸粘膜樣品均具有緊密連接屏障增強作用；② TQ差異性地增加屏障形成蛋白CLDN3表達(dá)，并減少通道形成蛋白CLDN2表達(dá)；③ TQ可緩解小鼠急性和慢性結(jié)腸炎；④ TQ處理后AhR和Nrf2的核轉(zhuǎn)位增加；⑤ TQ通過CLDN3啟動子中的AhR-XRE相互作用增加CLDN3表達(dá)；⑥ TQ通過Nrf2-SHP介導(dǎo)的STAT3失活減少CLDN2。

【主編評語】

腸上皮緊密連接缺陷引起有毒腔內(nèi)抗原的細(xì)胞間滲透，是炎癥性腸?。↖BD）的重要致病因素。α-生育酚醌（TQ）是α-生育酚（維生素E的一種活性形式）的醌結(jié)構(gòu)內(nèi)源性衍生物，與α生育酚相比，TQ表現(xiàn)出更明顯的活性，但關(guān)于TQ對宿主健康影響的研究有限。Cell Reports上近期發(fā)表的一項研究，TQ可增強腸道緊密連接屏障，并且緩解小鼠結(jié)腸炎，本文提示TQ或為增強腸道緊密連接屏障和治療腸道炎癥的新策略。（@RZN）

【原文信息】

Alpha-tocopherylquinone differentially modulates claudins to enhance intestinal epithelial tight junction barrier via AhR and Nrf2 pathways

2023-06-30, doi: 10.1016/j.celrep.2023.112705

清華團(tuán)隊Cell子刊：巖藻糖或可用于治療結(jié)腸炎

Cell Reports——[8.8]

① 上皮細(xì)胞α-1,2-巖藻糖基化可防御粘液中的共生細(xì)菌并改善小鼠結(jié)腸炎；② α-1,2-巖藻糖基化缺陷導(dǎo)致隱窩內(nèi)致病性鼠傷寒沙門氏菌或共生大腸桿菌的生物膜顯著增加，并加劇腸炎；③ 機制上，生物膜占據(jù)的粘液中釋放的巖藻糖通過抑制生物膜相關(guān)基因表達(dá)以抑制生物膜；④ 巖藻糖治療可抑制體內(nèi)生物膜形成并改善小鼠結(jié)腸炎，表明巖藻糖對生物膜相關(guān)疾病的治療潛力。

【主編評語】

結(jié)腸生物膜與炎癥性腸?。↖BD）和結(jié)直腸癌的發(fā)病機制有關(guān)。然而，我們對復(fù)雜組織環(huán)境中體內(nèi)宿主生物膜相互作用的理解仍然有限。近日，清華大學(xué)胡小玉、徐滬濟(jì)、郭學(xué)坤等在Cell Reports上發(fā)表文章，發(fā)現(xiàn)上皮細(xì)胞巖藻糖基化調(diào)控宿主和腸隱窩生物膜之間的相互作用，并揭示巖藻糖對生物膜相關(guān)疾病的治療潛力。（@圓圈兒）

【原文信息】

Interactions between host and intestinal crypt-resided biofilms are controlled by epithelial fucosylation

2023-07-04, doi: 10.1016/j.celrep.2023.112754

王帥+朱興全等：組織蠕蟲與腸菌間的互作會驅(qū)動粘膜免疫調(diào)節(jié)

NPJ Biofilms and Microbiomes——[9.2]

① 使用腸外蠕蟲模型多房棘球絳蟲探索宿主-蠕蟲-細(xì)菌在免疫調(diào)節(jié)中的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)蠕蟲感染可減輕小鼠結(jié)腸炎，誘導(dǎo)Foxp3+ Treg群體顯著擴增；② 糞便菌群消耗和移植實驗表明，腸菌有助于蠕蟲感染后Tregs的增加；③ 組學(xué)分析發(fā)現(xiàn)蠕蟲感染后腸菌結(jié)構(gòu)改變，羅伊氏乳桿菌顯著增加，菌群代謝能力重新編程，產(chǎn)生更多的Treg細(xì)胞調(diào)節(jié)劑SCFAs；④ 感染小鼠中羅伊氏乳桿菌菌株升高會促進(jìn)結(jié)腸Treg擴張，其生長可能與多房棘球絳蟲感染中的T細(xì)胞依賴性免疫相關(guān)。

【主編評語】

生活在組織中的蠕蟲影響著全球數(shù)十億人，主要通過促進(jìn)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Tregs）影響免疫系統(tǒng)。先前研究報道，這種調(diào)節(jié)作用通常與修飾的宿主腸道微生物群有關(guān)。然而，腸道菌群在這些非腸道寄生蟲的免疫調(diào)節(jié)過程中的作用仍不清楚。近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蘭州獸醫(yī)研究所王帥、山西農(nóng)業(yè)大學(xué)朱興全及團(tuán)隊在NPJ Biofilms and Microbiomes發(fā)表最新研究，通過建立腸外感染模型，發(fā)現(xiàn)蠕蟲感染會引起宿主腸道微生物組改變，其標(biāo)志是羅伊氏乳桿菌和SCFAs增加，且這些變化有助于誘導(dǎo)結(jié)腸Tregs擴張，進(jìn)而調(diào)節(jié)免疫穩(wěn)態(tài)，值得關(guān)注。（@九卿臣）

【原文信息】

Interaction between tissue-dwelling helminth and the gut microbiota drives mucosal immunoregulation

2023-06-24, doi: 10.1038/s41522-023-00410-7

感謝本期日報的創(chuàng)作者：mildbreeze，XC YIN，YANG WEI，章臺柳，圓圈兒，RZN，九卿臣

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網(wǎng)址: 菌群如何影響腸屏障？20.8分Nature子刊揭示分子機制｜熱心腸日報 http://www.u1s5d6.cn/newsview1588688.html