Science：“饑餓”下的生存策略——有益腸菌的適應之道（觀點）

Science——[56.9]

① 碳饑餓時，有益腸菌多形擬桿菌（Bt）通過特定機制來增強其在宿主腸道中的存活和適應性；② 碳水化合物利用調節(jié)因子Cur上調EF-G2表達，EF-G2能以不消耗GTP的方式進行蛋白質合成，幫助細菌節(jié)能；③ (p)ppGpp分子積累，調節(jié)大量基因表達和代謝物豐度，增強細菌對環(huán)境變化的適應力；④ Rho蛋白的液-液相分離增強其轉錄終止活性，幫助細菌調節(jié)基因表達；⑤ 這些因子使Bt在低營養(yǎng)時減少生長，增強存活，或是少食/間歇性禁食改善宿主健康的潛在原因。

【主編評語】

腸道細菌的生長、定植和適應性，受飲食和宿主的因素影響，包括缺乏營養(yǎng)的禁食期。研究有益腸道細菌在腸道中的適應性機制，將有助于設計具有理想特性的工程益生菌。Science最新發(fā)表的這篇觀點文章，以多形擬桿菌為例，探討了有益腸菌如何在宿主禁食時，應對缺乏營養(yǎng)的腸道環(huán)境。這些可為開發(fā)對腸道適應性更好的益生菌提供線索，也為禁食的健康益處提供了潛在的解釋視角。（@mildbreeze）

【原文信息】

Advancing the fitness of gut commensal bacteria

2023-11-16, doi: 10.1126/science.adh9165

Cell子刊：無纖維飲食如何抑制結腸炎？

Cell Host and Microbe——[30.3]

① 構建具有潰瘍性結腸炎（UC）特征的菌群依賴型結腸炎模型，無纖維飲食可預防結腸炎的發(fā)展，并抑制腸道炎癥；② 無纖維飲食減少了Mucispirillum schaedleri（M菌，寄居在粘液的致病菌）的豐度，而M菌是引發(fā)疾病所必需的；③ 膳食纖維的缺乏降低了營養(yǎng)的可利用性，并損害了M菌的異化硝酸鹽還原為氨（DNRA）代謝途徑，導致其被排除在粘液層之外，從而導致病情緩解；④ 在粘液層中適當定植特定的病原體對于結腸炎的發(fā)展至關重要。

【主編評語】

無纖維飲食的純腸內營養(yǎng)（EEN）可誘導克羅恩?。–D）兒童的臨床緩解，但EEN有益作用的機制仍然不清楚。Cell Host and Microbe近期發(fā)表的文章，在在克羅恩病樣結腸炎模型中，無纖維飲食可以預防和抑制疾病。無纖維降低了Mucispirillum schaedleri的豐度，而該菌是引發(fā)疾病所需的一種寄居在粘液的致病菌。（@章臺柳）

【原文信息】

Fiber-deficient diet inhibits colitis through the regulation of the niche and metabolism of a gut pathobiont

2023-11-13, doi: 10.1016/j.chom.2023.10.016

國內團隊：糞菌移植聯(lián)合免疫療法或可提高MSS mCRC治愈率

EClinicalMedicine——[15.1]

① 納入20名難治性微衛(wèi)星穩(wěn)定轉移性結直腸癌患者，隨訪13.7個月；② 中位無進展生存期9.6月、中位總生存期13.7月、中位緩解持續(xù)時間8.1月、客觀緩解率20%、疾病控制率95%、臨床受益率60%；③ 19名患者至少經(jīng)歷一次治療相關不良事件（TRAE），6名患者 出現(xiàn)3-4級TRAE；④ 無治療死亡發(fā)生；⑤ 應答者糞便中高變形菌門和毛螺科豐度較高、放線菌門和雙歧桿菌豐度較低；⑥ 治療不改變外周血TCR庫的結構，但應答者中擴增TCRs表現(xiàn)出抗原驅動應答特征。

【主編評語】

免疫療法徹底改變了癌癥的治療，然而微衛(wèi)星穩(wěn)定轉移性結直腸癌（MSS mCRC）對PD-1抑制劑的反應較低，而腸道菌群與抗PD-1功效密切相關。近日，武漢大學陳永順團隊聯(lián)合殷雷團隊在EClinicalMedicine上發(fā)表文章，探討糞菌移植與替雷利珠單抗和呋喹替尼聯(lián)合治療難治性MSS mCRC的有效性和安全性，并發(fā)現(xiàn)其作為三線或以上治療可顯著提高難治性MSS mCRC患者的生存率且安全性可控，為該患者群體提供了一種有價值的新治療選擇。（@圓圈兒）

【原文信息】

Fecal microbiota transplantation plus tislelizumab and fruquintinib in refractory microsatellite stable metastatic colorectal cancer: an open-label, single-arm, phase II trial (RENMIN-215)

2023-11-12, doi: 10.1016/j.eclinm.2023.102315

中外合作Nature子刊：腸道菌群如何影響骨骼健康？

Nature Communications——[16.6]

① 招募517名絕經(jīng)前/后的中國女性，發(fā)現(xiàn)普通擬桿菌（B.vulgatus）與骨密度（BMD）呈負相關，在美國白人中得到驗證；② 血清戊酸（VA）是菌群代謝產(chǎn)物，與骨密度呈正相關，被B.vulgatus下調；③ 去卵巢小鼠，喂食B.vulgatus表現(xiàn)出骨骼吸收增加和骨微結構較差，而喂食VA則表現(xiàn)出骨骼吸收減少和骨微組織更好；④ VA抑制RELA蛋白的產(chǎn)生（促炎性），并增強IL10 mRNA的表達（抗炎性），抑制體外破骨細胞樣細胞的成熟，增強成骨細胞的成熟。

【主編評語】

腸道微生物群與骨質疏松癥的患病風險有關。美國杜蘭大學的鄧紅文、南方科技大學的沈潔、中南大學的肖紅梅與團隊在Nature Communications發(fā)表文章，通過宏基因組學/靶向代謝組學/全基因組測序對中國圍絕經(jīng)期前/后女性進行綜合分析，來確定與骨健康相關的新的微生物標志物。結果發(fā)現(xiàn)普通擬桿菌通過調控戊酸來影響骨骼健康。（@章臺柳）

【原文信息】

Gut microbiota impacts bone via Bacteroides vulgatus-valeric acid-related pathways

2023-10-27, doi: 10.1038/s41467-023-42005-y

丁濤等：細菌群體感應協(xié)調縱向互作，形成微生物群組裝

Microbiome——[15.5]

① 在體外構建優(yōu)化的口腔生物被膜（OBM）組裝平臺，模擬和追蹤口腔生物被膜菌群OBM組裝全過程；② 將新構建蛋白序列參考庫與時序OBM宏基因組同源比對，識別到2291個群體感應（QS）同源蛋白，涉及21條QS通路；③ QS通路主要來源自菌群組裝過程中時序富集的優(yōu)勢物種，其信號在菌群通訊中雙向傳遞，對群落結構定向轉換有關鍵作用；④ 利用QS干擾實驗對菌群AI-2通訊網(wǎng)絡阻斷，發(fā)現(xiàn)干擾淬滅菌群內的AI-2信號網(wǎng)絡后，OBM組裝會延遲且成熟被膜更脆弱。

【主編評語】

細菌群體感應（QS）作為細菌交換信息和相互作用的重要機制，具有普遍性、特異性和調控能力，但細菌QS如何調控人類微生物群落的組裝過程尚不清楚。近日，中山醫(yī)學院丁濤及團隊在Microbiome發(fā)表最新研究，利用在體外搭建的優(yōu)化的口腔生物被膜（OBM）的組裝平臺，結合體外模型培養(yǎng)、宏基因組測序、高通量數(shù)據(jù)分析以及信號干擾實驗，發(fā)現(xiàn)OBM的組裝過程中，依次處于優(yōu)勢地位的核心菌會通過時序性的QS網(wǎng)絡進行信息交流實現(xiàn)菌種間互作，推動菌群結構的序貫演替，值得關注。（@九卿臣）

【原文信息】

Bacterial quorum sensing orchestrates longitudinal interactions to shape microbiota assembly

2023-11-06, doi: 10.1186/s40168-023-01699-4

洛哌丁胺會通過細菌抑制誘導斑馬魚腸菌失調？

Microbiome——[15.5]

① 基于體外細菌對洛哌丁胺的敏感性，使用常規(guī)和無菌幼年斑馬魚來評估洛哌丁胺對宿主腸道菌群的影響；② 洛哌丁胺處理對斑馬魚微生物群組成的影響取決于菌株在水中的存活和定植能力；③ 除宿主特異性作用外，洛哌丁胺還具有抗菌活性，可直接誘導微生物群多樣性改變；④ 對洛哌丁胺敏感的菌株單一定植在無菌斑馬魚，在接受洛哌丁胺處理后其定殖量降低100倍；⑤ 洛哌丁胺處理也會影響5種代表性菌株混合定殖的無菌斑馬魚細菌多樣性。

【主編評語】

洛哌丁胺是一種阿片受體激動劑，廣泛用于治療人類急性腹瀉。洛哌丁胺也被用作研究動物模型腸功能障礙誘導便秘影響的工具，但其對宿主相關微生物群的影響尚不清楚。近日，巴斯德研究所研究人員在Microbiome發(fā)表最新研究，基于體外細菌對洛哌丁胺的敏感性，使用常規(guī)和無菌幼年斑馬魚來評估洛哌丁胺對宿主腸道菌群的影響，發(fā)現(xiàn)洛哌丁胺會通過細菌抑制誘導斑馬魚出現(xiàn)微生物群失調，值得關注。（@九卿臣）

【原文信息】

Anti-diarrheal drug loperamide induces dysbiosis in zebrafish microbiota via bacterial inhibition

2023-11-11, doi: 10.1186/s40168-023-01690-z

邱琇+何健榮：剖腹產(chǎn)影響學齡前兒童腸道微生態(tài)

Clinical and Translational Medicine——[10.6]

① 納入1034名廣州市學齡前兒童進行菌群檢測，其中43%為剖腹產(chǎn)；② 與陰道分娩的兒童相比，剖腹產(chǎn)出生的兒童腸道菌群豐富度較低，梭菌屬顯著富集；③ 僅在5歲及以下的兒童中，不同分娩方式引起腸道菌群β多樣性顯著差異，而所有年齡段α多樣性均無顯著差異；④ 5歲以上剖腹產(chǎn)出生的兒童中發(fā)現(xiàn)51條下調的通路，主要與維生素代謝相關；⑤ 母乳喂養(yǎng)或可改善剖腹產(chǎn)引起的腸道菌群代謝功能變化。

【主編評語】

迄今為止剖腹產(chǎn)對嬰兒期以上兒童腸道微生態(tài)特征影響的相關研究較少且不夠深入，不足以探索菌群功能。廣州市婦女兒童醫(yī)療中心出生隊列研究室的邱琇、何健榮及團隊在Clinical and Translational Medicine上發(fā)表最近研究成果，采用宏基因組測序法檢測剖腹產(chǎn)對學齡前兒童腸道微生物組的影響，同時對菌群代謝功能進行檢測，數(shù)據(jù)表明剖腹產(chǎn)或可引起梭菌屬的顯著富集，同時影響維生素代謝途徑。（@RZN）

【原文信息】

Long-term effect of caesarean section on the gut microbial taxonomical profile and metabolic function of children at pre-school age

2023-11-06, doi: 10.1002/ctm2.1470

Cell子刊：關聯(lián)分析揭示腸道菌群與宿主間的相互作用

Cell Reports——[8.8]

① 納入625名日本參與者，進行糞便宏基因組、血漿代謝組和宿主基因組分析，評估腸道菌群與宿主的關系；② 腸道菌群全基因組關聯(lián)研究鑒定到PDE1C基因位點與腸擬桿菌相關，TGIF2及TGIF2-RAB5IF基因位點與產(chǎn)酸擬桿菌相關；③ 形成A血型抗原的碳水化合物代謝有關的agaE和agaS與A血型的關聯(lián)取決于由東亞特有的FUT2變體決定其分泌狀態(tài)；④ 菌群-代謝組關聯(lián)分析確定膽汁酸（如膽汁酸代謝基因直向同源物bai和7β-羥類固醇脫氫酶）與微生物特征關聯(lián)。

【主編評語】

腸道菌群與宿主之間的相互作用在人類健康中發(fā)揮著關鍵作用。近日，發(fā)表在Cell Reports上的這篇文章，通過腸道宏基因組測序、非靶向代謝組分析、單核苷酸多態(tài)性（SNP）陣列和全基因組測序，評估腸道菌群與宿主遺傳學和血漿代謝物的關聯(lián)，將為了解代表性不足的人群中腸道菌群與宿主相互作用提供有用資源。（@圓圈兒）

【原文信息】

Analysis of gut microbiome, host genetics, and plasma metabolites reveals gut microbiome-host interactions in the Japanese population

2023-11-06, doi: 10.1016/j.celrep.2023.113324

腸道菌群或能部分解釋飲食與肥胖和炎癥之間關聯(lián)

American Journal of Clinical Nutrition——[7.1]

① 納入620個德國社區(qū)樣本，其中較高替代地中海飲食（aMed）評分與較低皮下脂肪組織（SAT）、內臟脂肪組織（VAT）和C-反應蛋白（CRP）濃度相關；② 在與aMed評分顯著相關類群中，較高豐度的紫單胞菌科與較低的SAT、VAT和CRP的相關性分別為11.6%、9.3%和8.7%，而較低豐度的消化鏈球菌科與SAT和CRP的關聯(lián)分別為13.1%和18.2%；③ 適度飲酒與較低VAT相關，其中較高豐度的草酸桿菌科和較低豐度的伯克氏菌科分別解釋該關聯(lián)的8.3%和9.6%。

【主編評語】

腹部肥胖會增加慢性炎癥，地中海飲食與肥胖之間的關聯(lián)可能取決于腸道菌群的組成，然而，腸道菌群是否調節(jié)飲食與年齡相關的身體成分參數(shù)與全身炎癥之間的關聯(lián)仍然未知。近期發(fā)表于American Journal of Clinical Nutrition上的文章，使用替代地中海飲食（aMed）評分進行評估，研究了腸道菌群對堅持地中海飲食之間的關聯(lián)的潛在介導作用。數(shù)據(jù)表明，與得分最低的參與者相比，aMed評分較高的參與者的脂肪組織和全身炎癥水平較低，紫單胞菌科的相對豐度較高，消化鏈球菌科的相對豐度較低。地中海飲食依從性與肥胖和炎癥之間高達20%的關聯(lián)可以通過腸道菌群介導來解釋。（@RZN）

【原文信息】

The gut microbiome modulates associations between adherence to a Mediterranean-style Diet, abdominal adiposity and C-reactive protein in population-level analysis

2023-11-04, doi: 10.1016/j.ajcnut.2023.11.001

吃太多如何影響人體的營養(yǎng)吸收和腸道微生物？

Obesity——[6.9]

① 探究不同能量負荷對腸道微生物群組成以及通過糞便和尿液排泄能量和營養(yǎng)物質的速率的影響；② 招募10名健康男性接受過量喂養(yǎng)（OF）、對照（CON）和喂養(yǎng)不足（UF）三種飲食條件的隨機交叉飲食干預；③ 短期的能量負荷在α多樣性（香農指數(shù)）、門和屬水平上都動態(tài)地改變了腸道微生物群；④ 相比于CON和UF，OF下通過尿液和尿液加糞便的能量排泄率下降得更多；⑤ 通過糞便的能量排泄率在不同條件下沒有差異。

【主編評語】

Obesity近期發(fā)表的文章，發(fā)現(xiàn)短期過量喂養(yǎng)將動態(tài)地改變腸道微生物群的組成，但通過糞便的能量排泄率沒有受到影響。在過量喂養(yǎng)的條件下，通過尿液和尿液加糞便的能量排泄率低于對照和喂養(yǎng)不足條件下。（@章臺柳）

【原文信息】

Effects of energy loads on energy and nutrient absorption rates and gut microbiome in humans: A randomized crossover trial

2023-11-05, doi: 10.1002/oby.23935

感謝本期日報的創(chuàng)作者：mildbreeze，章臺柳，Sunflower，九卿臣，RZN，accepted

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網(wǎng)址: Science觀點：“挨餓”如何助有益腸菌適應腸道？ http://www.u1s5d6.cn/newsview216710.html