Nature Reviews:一文读懂三大宏量营养素对精准营养的意义(综述)

Nature Reviews Endocrinology [IF:24.646]
① 神经内分泌系统严格控制宏量营养素摄入后的产能和能耗,通过能量平衡控制体重和肥胖;② 不同种和量的碳水、蛋白和脂肪间复杂的能量稳态互作需考虑其各自在能量代谢中的角色;③ 单糖和部分饱和脂肪酸会负面影响肥胖,蛋白质和纤维或可增强饱腹感并优化与能量代谢相关的过程;④ 个人遗传背景和肠道菌群特征可导致个体间消耗宏量营养素的代谢差异;⑤ 精准和公共健康营养要求深入了解由宏量营养素摄入和能量利用控制的代谢途径和激素调节。
【主编推荐语】Nature Reviews Endocrinology的这篇综述总结了现有的关于宏量营养素(碳水、蛋白和脂质)与体重增加和肥胖关系的研究,认为宏量营养素可能通过影响食欲(如饱腹感感知力)和脂肪组织导致体重增加,但要注意各宏量营养素的种类的量对体重有不同的影响。另外,作者认为人体自身的遗传背景和肠道菌群组成也参与调节体重和肥胖,因此需被考虑进未来的个性化体重管理中。(@潇洒小姐陈)
Contribution of macronutrients to obesity: implications for precision nutrition
2020-03-31, doi:10.1038/s41574-020-0346-8

多吃豆腐或可降低冠心病风险

Circulation [IF:23.054]
① 共纳入最初没有心血管疾病和癌症的168 474名女性,以及42 226名男性,采用问卷和随访研究大豆制品与冠心病健康相关的关系;② 在4 826 122人/年的随访期间,记录了8359例冠心病事件;③ 分析表明,异黄酮和豆腐摄入与冠心病的风险呈负相关(最高摄入组与最低组的风险比分别为0.87和0.82,且具有统计学显著性);④ 在女性中,豆腐摄入与冠心病风险的负相关主要是在更年期前的年轻女性和未使用激素的绝经后妇女中观察到的。
【主编推荐语】大豆制品和异黄酮在心脏健康中的作用已成为一个具有争议的话题。为了提供进一步的证据,近期Circulation发表了一项异黄酮和大豆制品摄入与冠心病风险的前瞻性队列研究。分析发现,较高的异黄酮和豆腐摄入与较低的冠心病风险相关;在女性中,豆腐摄入与冠心病风险的负相关主要在绝经前年轻女性或未使用激素替代疗法的绝经后女性中观察到。该研究表明,增加豆腐等富含异黄酮食物的摄入,可能有助于降低冠心病风险;在未来,豆腐等豆制品可以作为植物蛋白的重要来源融入健康的植物性饮食,来帮助预防冠心病。(@flying dutchman)
Isoflavone Intake and the Risk of Coronary Heart Disease in US Men and Women: Results From 3 Prospective Cohort Studies
2020-03-23, doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.119.041306

BMJ:不同饮食干预对体重和心血管风险因素的影响

British Medical Journal [IF:27.604]
① 对121项随机试验(21942名超重/肥胖者)进行荟萃分析,评估不同类型的饮食干预对体重及心血管风险因素的影响;② 干预后6个月,在体重及血压方面,低碳水饮食及低脂饮食干预的效果相似,适量宏量营养素饮食的效果略差;③ 在血脂方面,低碳水饮食降低LDL胆固醇的效果略差,但可提升HDL胆固醇;④ 降低体重及血压效果最好的饮食干预为Atkins饮食、DASH饮食及Zone饮食;⑤ 绝大多数饮食干预对体重及心血管风险因素的改善作用在12个月后大多消失。
【主编推荐语】British Medical Journal上发表的一项荟萃分析结果,按照宏量营养素组成将14种常见饮食干预分为3类:低碳水化合物饮食(例如Atkins饮食、Zone饮食)、低脂饮食(例如Ornish饮食),适量宏量营养素饮食(例如DASH饮食、地中海饮食),对涉及超过2万名超重/肥胖患者的121项随机试验进行总结,对比了不同饮食干预(中位干预时间26周)对体重及心血管风险因素的影响。结果发现,中等确定性的证据表明,多数饮食干预可在6个月后显著降低体重并改善心血管风险因素,但12个月后饮食干预的作用大多消失,可能一定程度上与对饮食干预的依从性降低有关。这些发现说明,在短期的减肥和改善心血管健康上,不论采用上述哪种饮食干预,可能效果都差不多。(@szx)
Comparison of dietary macronutrient patterns of 14 popular named dietary programmes for weight and cardiovascular risk factor reduction in adults: systematic review and network meta-analysis of randomised trials
2020-04-01, doi:10.1136/bmj.m696

Cell子刊:高糖饮食促早死,嘌呤代谢或是关键

Cell Metabolism [IF:22.415]
① 高糖饮食使成年野生果蝇脱水和代谢紊乱(如肥胖、高血糖和胰岛素抵抗)并缩短寿命,补水可迅速恢复这些果蝇的寿命,但无法改善其代谢综合症;② 营养感测途径受损的果蝇对含糖饮食更敏感,证明水份和遗传背景也均参与影响果蝇寿命;③ 高糖饮食促进尿酸的积累和凝结,进而形成肾结石,脱水和生理酸化会加剧这一过程,而补水能缓解;④ 含650人的队列研究显示,富含碳水和糖分的饮食极可能预示人血清中的高嘌呤水平,并影响肾脏功能。
【主编推荐语】Cell Metabolism的这篇文章发现高糖饮食对果蝇高死亡率的影响是通过自然代谢废物---尿酸的累积造成的,并非传统认为的通过肥胖、血糖和血脂等因素,随后作者也利用人体实验数据证明人类饮食中的高糖成分与血液中的高嘌呤成分浓度高相关。该研究的亮点在于实验设计,高糖喂养果蝇后进行水份补充,发现死亡率降低但肥胖等代谢紊乱症不受影响,因此成功将高糖饮食造成的高死亡率和肥胖等代谢紊乱症分离,保证了实验结论的准确性。(@潇洒小姐陈)
Sugar-Induced Obesity and Insulin Resistance Are Uncoupled from Shortened Survival in Drosophila
2020-03-19, doi:10.1016/j.cmet.2020.02.016
延伸阅读: 【Medical Xpress】

Nature:菌群产生的特定次级胆汁酸,能增加肠道Treg

Nature [IF:43.07]
① 次级胆汁酸3β-羟基-脱氧胆酸(isoDCA)可作用于树突状细胞(DC),抑制其免疫刺激作用,促进诱导外周调节性T细胞(pTreg);② 敲除DC中的核受体FXR能增强其诱导Treg的能力,这些DC与isoDCA处理的DC有相似的基因表达谱(增强抗炎作用),提示isoDCA可拮抗FXR介导的转录调控;③ 构建参与产生isoDCA的工程拟杆菌菌株,与闪烁梭菌组成将胆酸转化为isoDCA的最小菌群定植于小鼠中,能以依赖于Foxp3增强子CNS1的方式增加结肠RORγt+Treg。
【主编推荐语】调节性T细胞(Treg)在维持肠道稳态中有重要作用,其分化受肠道菌群产物的影响。几个月前Nature曾发表研究表明菌群的胆汁酸代谢物可调控结肠Treg(查看文章)。在最新一期Nature上发表的另一项研究,则鉴定出两种新的次级胆汁酸(ω-MCA和isoDCA)在体外能有效诱导Treg分化,其中isoDCA在肠内含量较高。进一步研究表明,isoDCA通过与树突状细胞中的法尼醇X受体(FXR)互作,来增强其诱导Treg的作用,并通过构建工程菌和菌群定植实验,在小鼠中证实产isoDCA的菌群能促进结肠中的外周Treg生成。(@mildbreeze)
Bacterial metabolism of bile acids promotes generation of peripheral regulatory T cells
2020-04-15, doi:10.1038/s41586-020-2193-0

Science:铁调素“没收”肠道菌群的铁源,促进肠道修复

Science [IF:41.037]
① 在肠炎小鼠模型中,肠道组织的修复需要铁调素(调节铁稳态的肽激素);② 发挥促肠黏膜愈合作用的铁调素并非来自肝细胞(系统性铁调素的主要来源),而是源自肠道的常规树突细胞(cDC),细菌及其产物脂多糖可刺激cDC表达铁调素;③ cDC产生的铁调素作用于表达铁转运蛋白的肠道吞噬细胞,限制其释放铁,降低肠腔内的铁含量;④ 从而调节肠道菌群,增加帮助肠屏障修复的双歧杆菌,减少菌群对肠组织的浸润,促进肠粘膜愈合。
【主编推荐语】铁代谢稳态对机体健康有重要调控作用,Science发表的一项最新研究发现,肠道中的常规树突细胞(cDC)经菌群刺激可表达铁调素,从而限制肠道吞噬细胞向肠腔内释放铁,进而调节肠道菌群,促进肠黏膜愈合,双歧杆菌可能在其中有重要作用。这些发现说明,旨在减少肠腔内铁含量的疗法以及靶向铁调素或肠道菌群的干预策略,或能用于改善炎症性肠病。(@mildbreeze)
Dendritic cell–derived hepcidin sequesters iron from the microbiota to promote mucosal healing
2020-04-10, doi:10.1126/science.aau6481

身体如何调整代谢对抗感染?(综述)

Trends in Immunology [IF:13]
① 宿主-菌群的免疫代谢互作可增强机体抗感染能力,该益处依赖通过饮食提供的有益菌和有益代谢所需的底物;② 免疫细胞与病原体在感染早期开始糖酵解,宿主和病原菌之间进行葡萄糖竞争;③ 由于特定病原体感染对宿主的影响不同,感染性厌食症可对宿主产生有益或有害影响;④ 宿主必须平衡对立的代谢适应,以便在感染过程中增强免疫功能和促进组织耐受,而铁在其中的作用需重新定义;⑤ 宿主可在感染过程中与病原体进行代谢配合促进自身生存。
【主编推荐语】宿主-微生物-病原体互作过程中发生的代谢反应,对宿主感染期间的生存有积极或消极的影响。定义三者的代谢需求、获取营养的机制、以及每个参与者在感染期间是否相互合作或竞争以满足自己的代谢需求,这些都有可能揭示治疗疾病的新方法。最新发表在Trends in Immunology的综述回顾了在机体代谢和感染方面的研究结果,并强调了四个研究新方向:宿主-微生物群的代谢伙伴关系如何预防感染;宿主和病原体如何竞争葡萄糖;感染性厌食症的意义;重新定义铁在感染中的作用。(@Lexi)
Metabolic Adaptations to Infections at the Organismal Level
2020-01-17, doi:10.1016/j.it.2019.12.001
延伸阅读: 【微生态】

Cell子刊:肠道上皮对抗病毒感染的防御机制(综述)

Cell Host and Microbe [IF:15.753]
① 常用于研究肠道抗病毒防御机制的模型包括:线虫、昆虫(果蝇及蚊子)及哺乳动物(类器官及小鼠);② 哺乳动物肠上皮细胞可通过MDA-5及NLRP6感知病毒以激活III型IFN信号,或通过TLR3感知病毒以激活NF-κB信号;③ 菌群影响肠道病毒感染的方式包括:直接结合病毒、通过代谢产物调节宿主免疫应答、增加tuft细胞数量等;④ 开发新动物模型(斑马鱼)、利用限菌动物研究菌群-病毒-免疫互作、关注菌群配体及代谢产物等是未来的潜在研究方向。
【主编推荐语】肠上皮细胞不仅发挥营养吸收的功能,同时在机体抵御病原体入侵中起着关键的物理和免疫屏障作用。近期发表在Cell Host & Microbe上的一篇综述,详细介绍了在当前主要的动物模型——包括线虫、昆虫、哺乳动物(类器官和小鼠)中取得的肠道抗病毒防御的相关研究成果,重点关注了菌群-病毒互作及菌群-免疫互作在肠道病毒感染的调控机制,并对肠道病毒感染相关领域研究面临的挑战及未来的潜在研究方向进行了讨论。(@szx)
Using Diverse Model Systems to Define Intestinal Epithelial Defenses to Enteric Viral Infections
2020-03-11, doi:10.1016/j.chom.2020.02.003

一文读懂生物钟、进食时间、菌群和免疫的亲密关系(综述)

Trends in Immunology [IF:13]
① 生物钟、进食节律、肠道菌群和免疫系统之间存在密切互作;② 宿主生物钟和饮食可影响进食节律,驱动肠道菌群组成和功能的每日节律性变化;③ 肠道菌群整合营养、激素和先天免疫感应的信号,通过影响表观遗传和基因表达等机制,协调宿主的肠道和远端组织(如肝脏)的节律性;④ 禁食/进食循环模式对先天和适应性免疫都有巨大影响(如免疫细胞振荡和运输);⑤ 饮食-生物钟互作参与多种免疫相关疾病,时间营养学是潜在的疾病管理手段。
【主编推荐语】生物体的昼夜节律和进食时间存在相互调控和协调,对免疫和代谢健康等生理功能有重要影响。近期研究表明,饮食节律与免疫的相互作用,可能受肠道菌群的调节。《Trends in Immunology》最新发表了来自Eran Elinav团队的重要综述,介绍了进食时间、昼夜节律、肠道菌群与免疫系统之间的相互作用,及其对免疫相关疾病的影响,并探讨了调节进食时间以协调身体节律的时间营养学方法在相关疾病干预中的应用前景。(@mildbreeze)
Circadian Influences of Diet on the Microbiome and Immunity
2020-04-28, doi:10.1016/j.it.2020.04.005

Cell子刊:从关联性到因果性,肠道菌群及其功能产物在宿主代谢中的作用(综述)

Molecular Cell [IF:14.548]
① 菌群移植证明菌群与宿主代谢疾病间有因果关系,动物和人体粪菌移植(FMT)实验支持该因果推论;② 胶囊运输微生物可避免FMT的风险和短效,其中Akk菌、普拉梭菌和霍氏真杆菌等受到关注;③ 由于不同菌株功能的冗余性,需关注菌株功能与代谢环境的关系;④ 菌群代谢物短链脂肪酸、胆汁酸、氧化三甲胺和蛋白发酵产物与宿主代谢密切相关;⑤ 多组学研究、多点取样和鉴定代谢物靶点可提高研究的准确性和全面性,鉴定灭活微生物产物有望成为新疗法。
【主编推荐语】Molecular Cell的这篇综述介绍了关于肠道菌群和代谢疾病间关于因果关系的研究。目前最直接最常用的证明因果关系的研究方法是粪菌移植,大量动物实验结果证明了菌群与代谢症状间的因果关系,而人体实验数量非常有限。作者进而提出更为安全的新疗法--胶囊运输,但该方案仍处于初期。另外,作者强调了研究菌群代谢物的重要性,尤其是需要关注菌株代谢物。最后,关于新疗法,作者提出部分活性益生菌的安全性仍值得商榷,且效果并非十分明显,反而关注灭活菌株的成分可能是更有效的手段。(@潇洒小姐陈)
From Association to Causality: the Role of the Gut Microbiota and Its Functional Products on Host Metabolism
2020-03-31, doi:10.1016/j.molcel.2020.03.005

脂肪组织存在菌群再添新证,与肥胖和糖尿病的炎症相关

Gut [IF:17.943]
① 纳入75名肥胖者,部分患2型糖尿病(T2D),在血液以及多种脂肪组织(AT)中鉴定出细菌DNA,浓度范围为0.1-5 pg/μg,并用荧光原位杂交方法确定是活菌;② 变形菌和厚壁菌是AT中的优势细菌,肠系膜AT是细菌移位的主要部位,其细菌多样性在几个组织中最高;③ AT细菌数量与免疫细胞浸润、炎症和代谢指标相关;④ T2D和非T2D者的组织菌群组成不同,与全身和组织特异性炎症标志物等临床指标相关;⑤ 细菌DNA可刺激脂肪细胞在体外表达TNFα和IL6。
【主编推荐语】动物研究显示,“肠漏”及其相关的菌群移位,可能是促进代谢疾病的一种机制。最近在Nature Metabolism上发表的一项研究也显示,肥胖患者的不同脂肪组织中存在细菌DNA(查看文章)。《Gut》发表的一项最新研究,经严格的实验设计和生物信息学处理以排除污染干扰,进一步提供了脂肪组织中存在菌群的证据。研究者认为,这些菌群可能主要源自肠道,在触发和维持脂肪组织亚临床炎症中有重要作用,影响肥胖者的代谢健康。(@mildbreeze)
Adipose tissue derived bacteria are associated with inflammation in obesity and type 2 diabetes
2020-04-21, doi:10.1136/gutjnl-2019-320118

任发政+于政权等:产毒的肠道菌群,或促进肾衰竭

Gut [IF:17.943]
① 与健康人相比,终末期肾病患者的粪便和血清代谢组富含多种尿毒症毒素和次级胆汁酸(SBA);② 这些代谢物浓度与患者的肠道微生物组密切相关,菌群的芳香族氨基酸降解和SBA合成功能在患者中增强,一组携带尿毒症毒素和SBA合成基因的微生物与临床表型相关;③ 移植患者菌群或定植患者中增多的迟缓埃格特菌和具核梭杆菌,可使慢性肾病模型小鼠或大鼠的血清尿毒症毒素升高,加剧肾纤维化和氧化应激,而动物双歧杆菌有保护性作用。
【主编推荐语】终末期肾病(ESRD)是慢性肾脏疾病的晚期并发症,其发生和进展与有毒代谢物的积累密切相关。动物研究表明许多尿毒症毒素来源于肠道微生物,而这些毒素通常不能通过透析有效去除。中国农业大学任发政院士和于政权教授与团队近期在Gut上发表研究,对223名ESRD患者和69名匹配的健康对照个体进行了多组学分析,揭示了患者肠道微生物组、代谢组和疾病表型组之间的密切关系,表明患者异常的肠道菌群能通过产生有害代谢产物加重临床预后,并用动物模型提供了因果性证据。这些发现提示,调节肠道菌群有望成为降低患者尿毒症毒性的靶标,应作为透析的补充疗法进行深入研究。(@mildbreeze)
Aberrant gut microbiota alters host metabolome and impacts renal failure in humans and rodents
2020-04-02, doi:10.1136/gutjnl-2019-319766
延伸阅读: 【微生态】

程磊+周学东+魏泓等:肠道菌群与骨关节炎的直接关联

Annals of the Rheumatic Diseases [IF:14.299]
① 收集4名健康对照、7名无代谢综合征的OA患者(METS-OA+)及9名患有代谢综合征的OA患者(METS+OA+)的粪便菌群,分别移植到无菌小鼠体内;② 未经菌群移植的无菌小鼠半月板/韧带损伤(MLI)后的OA最轻;③ 与其它组相比,移植METS+OA+菌群的小鼠,全身性炎症、内毒素血症、肠道通透性和MLI引起的OA都最为严重;④ 较高的梭杆菌属和Faecalibaterium丰度、较低的瘤胃球菌科丰度,与小鼠的OA严重程度及系统性炎症标志物相关。
【主编推荐语】骨关节炎(OA)与肠道菌群密切相关。来自四川大学华西口腔医学院的程磊团队及周学东团队、同济大学附属第十人民医院的魏泓团队在Annals of the Rheumatic Diseases上发表的一项最新研究,将健康人及OA患者(部分患有代谢综合征)的粪便菌群移植给无菌小鼠,发现移植了患有代谢综合征的OA患者的粪便菌群后,半月板/韧带损伤引发的OA最为严重,同时鉴定出了与OA严重程度及系统性炎症相关的特定分类群。(@szx)
Faecal microbiota transplantation from metabolically compromised human donors accelerates osteoarthritis in mice
2020-03-23, doi:10.1136/annrheumdis-2019-216471

马现仓+贾慧珏等:精神分裂症患者的肠道微生物组特征

Nature Communications [IF:11.878]
① 收集90例未经治疗的精神分裂症患者和81例对照的粪便样本,通过宏基因组关联分析鉴定出83个相对丰度有显著差异的OTU;② 患者菌群中,兼性厌氧菌和口腔菌增多,短链脂肪酸合成、色氨酸代谢、多种神经递质的合成/降解等功能潜力发生改变;③ 包含26个OTU的诊断模型可较准确的区分患者和对照(AUC=0.896),并在测试队列中得到确认(AUC=0.765);④ 移植患者中富集的前庭链球菌,可诱导小鼠的精神分裂症样行为、改变外周神经递质水平。
【主编推荐语】肠道菌群可作用于肠脑轴,与神经疾病的发生存在密切关联。Nature Communications最新发表了来自西安交大一附医院马现仓团队和华大基因贾慧珏团队等的合作研究,鉴定出精神分裂症相关的人肠道微生物组的组成和功能特征,为进一步研究其发病机制和治疗方法提供了新线索。有兴趣的读者不妨结合阅读一下他们团队去年发表的一篇相关论文(查看文章),会有更多收获。(@mildbreeze)
Metagenome-wide association of gut microbiome features for schizophrenia
2020-03-31, doi:10.1038/s41467-020-15457-9

杨朝勇+王炜团队:利用D-型氨基酸探针定量细菌在肠道内的代谢活性

Angewandte Chemie International Edition [IF:12.257]
① D-型氨基酸荧光探针(FDAA)可高效标记细菌细胞壁,其标记强度与细菌生长代谢水平呈高度正相关;② FDAA标记结合FISH技术(MeDabLISH),通过流式分析可定量肠道中各细菌属的原位生长代谢水平;③ 用该方法研究小鼠菌群的昼夜节律,发现肠道中革兰氏阳性菌在夜间的代谢生长水平更高,而阴性菌恰好相反,推测菌群丰度的昼夜变化很可能是由于其生长代谢水平变化所引起;④ 该方法亦可直接定量各细菌属的相对丰度,结果与16S测序数据基本一致。
【主编推荐语】能够了解各类细菌在肠道内的生长代谢水平,这对研究菌群的在体活动及其对宿主造成的影响至关重要,但目前仍然缺少能够直接评估肠道细菌生长代谢活性的方法。来自上海交通大学医学院分子医学研究院的杨朝勇、王炜团队在Angewandte Chemie International Edition发表了最新研究,开发了基于在体D-型氨基酸荧光探针代谢标记与FISH技术的MeDabLISH的策略,能够对各类细菌在肠道内的生长代谢水平进行量化。作为首个可以对细菌在体活性进行直接定量的方法,这种新技术对直观、可信地探究各类肠道细菌在体的微生物活动及其动态变化具有非常重要的意义。配合传统的基于16S rDNA 测序的菌群研究思路,将有望把肠道菌群的研究往更深层次推进。(@mildbreeze)
Quantification of Bacterial Metabolic Activities in the Gut by D‐Amino Acid‐based in vivo Labeling
2020-04-07, doi:10.1002/anie.202004703

Nature:婴儿肠道病毒组定植分两步,母乳喂养保护作用显著

Nature [IF:43.07]
① 婴儿肠道病毒组的定植和组装可分为2个阶段;② 胎粪和早期粪便样本中基本不存在病毒样颗粒(VLP),但1月龄时每克粪便中的VLP数量增长至10亿(与成人接近),主要是早期定植的“先锋”细菌所诱导的原噬菌体(即细菌自带的温和噬菌体);③ 至4月龄时,婴儿肠道中具有感染性的病毒开始增多,该阶段的病毒和噬菌体组成主要受喂养方式影响,母乳喂养对多种病毒有明显的抑制作用,并能增加双歧杆菌属和乳杆菌属的温和噬菌体。
【主编推荐语】建立正常的肠道菌群对于婴儿的健康发育有重要意义,目前相关研究大多聚焦肠道细菌,人们对婴儿肠道病毒组还所知有限。Nature发表的一项最新研究,分析了20名婴儿出生、1月龄和4月龄时的粪便病毒组及其影响因素,并在另外2个超过百人的婴儿队列中进行验证。该研究发现,婴儿肠道病毒组的定植可分为2个阶段:早期以先锋细菌诱导的温和噬菌体为主,之后逐渐出现可感染人体细胞的病毒,而这些病毒在母乳喂养的婴儿中明显较少。这项研究不仅揭示了生命早期肠道病毒组的发展规律,也为母乳喂养的积极作用提供了新的见解。(@mildbreeze)
The stepwise assembly of the neonatal virome is modulated by breastfeeding
2020-04-15, doi:10.1038/s41586-020-2192-1

《科学》疾呼:研究真菌正当时!

Science [IF:41.037]
① 真菌与宿主和共生菌群间存在多种相互作用,由宿主生理和免疫以及营养竞争等因素决定;② 真菌定殖对宿主的有益影响包括:对病原体的抗性和免疫系统的调节;③ 真菌能引起宿主感染,并在炎症性疾病、自身免疫性疾病和胰腺导管腺癌中扮演重要角色;④ 真菌感染造成的全球负担逐渐扩大,真菌耐药性增加;⑤ 未来需开发抗真菌药物,并进一步探究真菌影响宿主健康的机制,挖掘真菌产生的有益化合物,新技术发展也将有助于真菌的病理生理学研究。
【主编推荐语】真菌覆盖人体的上皮表面,与宿主和其他微生物群相互作用。《Science》最近发表的观点文章,简要介绍了真菌对宿主的影响。一方面,真菌定植能发挥有益的作用,如皮肤中的马拉色霉菌属能利用皮肤脂质作为营养生长,并分泌抑制致病菌的抗菌物质,抵抗病原菌等。另一方面,真菌也对宿主造成不利影响,如引起各种机体感染,并促进胰腺导管腺癌发展等。因此,开展宿主-真菌相互作用的的深入研究,对促进人类健康和治疗疾病具有重要意义。(@nana)
Cultivating fungal research
2020-04-24, doi:10.1126/science.aaz8086

Lancet子刊:灭活两歧双歧杆菌MIMBb75可改善肠易激综合征

Lancet Gastroenterology & Hepatology [IF:12.856]
① 纳入443名肠易激综合征(IBS)患者,进行一项多中心、随机、双盲、对照临床试验,试验组(221人)每天口服1次灭活的两歧双歧杆菌MIMBb75(10^9个细胞),对照组服用安慰剂,持续8周;② 试验组和对照组中各有34%和19%的患者达到主要复合治疗终点(试验期间至少4周中,腹痛改善至少30%,且IBS症状得到充分缓解),两组间差异显著;③ 两组的安全性和耐受性接近,均无严重不良事件。
【主编推荐语】近期一些研究表明,灭活的益生菌可能在改善特定病症时有更好的效果和安全性。The Lancet Gastroenterology & Hepatology最新发表的一项来自德国的临床试验,检验了用热灭活的两歧双歧杆菌MIMBb75治疗肠易激综合征(IBS)的效果。结果表明,灭活的这种益生菌可有效改善IBS症状,且安全性良好。(@mildbreeze)
Heat-inactivated Bifidobacterium bifidum MIMBb75 (SYN-HI-001) in the treatment of irritable bowel syndrome: a multicentre, randomised, double-blind, placebo-controlled clinical trial
2020-04-08, doi:10.1016/S2468-1253(20)30056-X

Nature:细菌的运动能力与生长速度决定细菌是否可以共存

Nature [IF:43.07]
① 定殖在营养斑的混合细菌种群,相对丰度较低的种群将竞争超过另一种群;② 斑块内的主动隔离和空间排斥导致竞争等级的逆转,快速移动的小种群可通过阻止大种群迁移到斑块内部和将大种群从最初的接触区域驱逐出去,从而超过快速增长的大种群;③ 缺乏生长-迁移平衡和原始空间将导致空间隔离的丢失,而种群比例、密度和趋化能力对其没有影响;④ 实验室和野生菌株都观察到空间隔离现象;⑤ 运动性差异和生长-迁移平衡足以促进多样性的产生。
【主编推荐语】本文以两株大肠杆菌为材料,研究了运动能力与空间竞争共同驱动下的细菌共存,并从多个水平对相关机制做了解析。总的来说,就是对于存在“生长-迁移”权衡的细菌,它们通过这两个过程的反复增强作用,实现了有效的空间隔离和群体共存:即,生长速度快的群体,总是会倾向于占据原始位置的空间,而运动速度快的群体,则总是倾向于占据远离原始位置的空间。本文还发现,运动能力对于细菌的多样性维持,可能也具有非常重要的作用。这一发现,无论是对于细菌的群落多样性研究、还是其他生态系统内生物多样性的研究,无论是理论研究、还是实验研究,都具有很重要的参考意义。(@刘永鑫-中科院-宏基因组)
Bacterial coexistence driven by motility and spatial competition
2020-02-19, doi:10.1038/s41586-020-2033-2
延伸阅读: 【宏基因组】

Science综述:利用根际微生物组提高作物抗旱和产量

Science [IF:41.037]
① 几乎没有证据表明微生物的耐旱机制与植物生长的功能性状之间存在关系;② 根系分泌物的速率和组成改变会触发营养物质的微生物矿化,从而影响植物的抗旱恢复;③ 对干旱有反应的微生物代谢产物多是植物免疫激素的前体;④ 肠道和植物根系相似之处可能为控制根际微生物群落的干旱效应性状提供有针对性的研究;⑤ 了解土壤微生物影响植物干旱耐受性和恢复的机制,为使作物生产系统具有更强的抗旱能力提供了巨大潜力。
【主编推荐语】尽管人们对植物选择根际微生物群落的机制有了更多的了解,也对微生物群落对植物生长和适应性的反馈有了更多的了解,但我们对于田间农作物在干旱条件下这些机制的了解仍然有限,本文从干旱响应特征、植物信号、微生物机制、益生菌、初级和次级植物代谢物等方方面面讨论可能的抗旱机制,不管是将来为利用根际微生物组增加作物生产对干旱的适应性铺平道路,还是为使作物生产系统具有更强的抗旱能力提供了巨大潜力,亦或为提高植物对水分胁迫的适应能力开辟新的研究途径,总之都是为了抵御胁迫,增强农作物对自然气候的适应能力,最大限度地提高农作物的产量,服务人类社会。(@刘永鑫-中科院-宏基因组)
Harnessing rhizosphere microbiomes for drought-resilient crop production
2020-04-16, doi:10.1126/science.aaz5192

Nature:何胜洋+辛秀芳等揭示植物叶际微生物组稳态机制

Nature [IF:43.07]
① 植物叶片上生存着大量的不同种类的微生物,有益微生物和有害微生物与植物长期共存;② 健康叶片和不健康叶片的总微生物组的多样性没有显著差异,但是叶内微生物组的丰度和多样性均有显著的变化,不健康的叶片内部微生物的多样性降低;③ 菌群失调的合成群落也会导致植物不健康;④ CAD1可能是控制叶内微生物数目和多样性的一个关键下游基因,CAD1、PTI途径和MIN7途径共同调控叶内微生物的数目和多样性,阻止菌群失调并维持植物的健康。
【主编推荐语】2020年4月8日,密歇根州立大学的Shengyang He (何胜洋)院士和中科院植物生理生态研究所的辛秀芳研究员合作在Nature(《自然》杂志)在线发表了题为"A plant genetic network for preventing dysbiosis in the phyllosphere"的研究论文,该研究率先开启了植物学的新领域——植物菌群失调与植物健康之间的关系。发现了一条植物通过PTI信号通路和MIN7囊泡转运过程调控叶际微生物生态平衡来维持自身健康的机制。这一研究首次发现植物拥有类似于动物的防止自身免疫失调的调控机制,而且大范围分析发现植物控制网络中的关键基因广泛存在于植物界中,该研究有望为通过遗传通路调控改善植物的健康生长和抵抗胁迫环境的能力,从而提高重要作物的产量和改良自然生态系统,为人类生活服务。美国密歇根州立大学访问学者、华中农业大学植物科学技术学院的副教授陈桃和密歇根州立大学的博士后Kinya Nomura为该论文的共同第一作者。(@刘永鑫-中科院-宏基因组)
A plant genetic network for preventing dysbiosis in the phyllosphere
2020-04-08, doi:10.1038/s41586-020-2185-0

北大团队Cell突破:靶向髓系细胞治疗大肠癌

Cell [IF:36.216]
① 单细胞RNA测序(scRNA-seq)揭示了人结直肠癌(CRC)瘤内不同细胞亚群;② 单核/巨噬细胞亚群具有组织特异性,肿瘤相关巨噬细胞(TAM)由独特的肿瘤浸润单核细胞样前体发育而来;③ CRC中TAMs表现出明显的两分法——C1QC+ 或SPP1+ TAM,分别具有炎性和血管生成特征;④ TAM和传统树突状细胞(cDC)构成预测的细胞-细胞互做网络中心;⑤ 促血管生成TAM对CSF1R 阻断治疗具有抗性,抗CD40治疗可活化特异性cDC1并扩增Th1样和CD8+记忆T细胞。
【主编推荐语】单细胞RNA测序(scRNA-seq)是明确肿瘤细胞多样性的有力工具,但其在免疫调节治疗机制研究中的应用尚不多见。北京大学的张泽民团队和北京大学人民医院的申占龙团队联合美国安进公司(Amgen)的Xin Yu和Jackson G. Egen研究团队在Cell上发表了一项重要研究,该研究利用scRNA-seq分析人和小鼠结直肠癌(CRC)瘤内保守髓系细胞亚群,鉴定了对CSF1R阻滞治疗具有不同敏感性的髓系细胞群,并定义了抗CD40治疗时涉及的树突状细胞和T细胞的协同免疫反应。(@Lexi)
Single-Cell Analyses Inform Mechanisms of Myeloid-Targeted Therapies in Colon Cancer
2020-04-16, doi:10.1016/j.cell.2020.03.048
延伸阅读: 【BioArt】

Nature子刊:直肠癌的多学科管理(综述)

Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology [IF:23.57]
① 高分辨率磁共振成像(MRI )提供与肿瘤相关的预测和预后信息,使直肠癌治疗变得更加精确;② 手术管理取决于患者和肿瘤因素,旨在以最低的复发风险来优化管理;③ 目前有多种直肠癌切除方法,包括切除直肠和相关肠系膜的根治性手术,以及局部切除病灶或推迟手术的器官保留方法;④ 对直肠癌标本的病理学评估提供高水平质控,确保以最佳方式进行手术;⑤ 规范化治疗包括多学科团队的成像数据、循证肿瘤学、外科建议和手术质量的病理评估。
【主编推荐语】过去40年里,随着肿瘤切除标准化手术技术(全直肠系膜切除)的应用,直肠癌的治疗也在不断发展。由于对直肠癌的外科肿瘤学有了更好的理解,直肠癌的局部复发率大幅降低,生存结果也有所改善。辅助手术和新辅助手术的出现为疾病的多学科管理提供方便。根据影像技术的进一步发展,及其确定预后因素的能力发展出了“根据术前分期信息做决策”的概念。这些途径依赖于多学科团队的密切合作。最新发表在Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology的综述通过多学科的方法来分析现代直肠癌管理的基本组成部分,为结直肠外科医生提供最佳患者护理的重要指导信息。(@Lexi)
The multidisciplinary management of rectal cancer
2020-03-12, doi:10.1038/s41575-020-0275-y

Cell:诱导癌细胞衰老,或是攻克胰腺癌的银色子弹

Cell [IF:36.216]
① PDAC小鼠模型中,MEK抑制剂(曲美替尼)与CDK4/6抑制剂(帕博西尼)联用可诱导视网膜母细胞瘤蛋白介导的细胞衰老,并促进肿瘤周围的血管重构;② 曲美替尼+帕博西尼诱导衰老的PDAC细胞分泌促血管生成因子,这一过程称为衰老相关的分泌表型(SASP);③ 曲美替尼+帕博西尼可促进PDAC小鼠对化疗药物吉西他滨的应答;④ 曲美替尼+帕博西尼诱导的SASP介导了内皮细胞活化,以促进CD8+ T细胞在“冷肿瘤”中的累积,使后者对PD-1单抗治疗产生应答。
【主编推荐语】KRAS突变型胰腺导管腺癌(PDAC)以血管减少及免疫抑制为特征,并对化疗及免疫治疗产生耐药性。来自Cell上发表的一项最新研究,发现在PDAC小鼠模型中,联用MEK抑制剂(曲美替尼)与CDK4/6抑制剂(帕博西尼)可诱导PDAC细胞的衰老,使后者分泌促血管生成因子,以促进肿瘤血管生成。曲美替尼+帕博西尼诱导的上述表型可促进PDAC小鼠对化疗的应答,并通过促进CD8+ T细胞在肿瘤中的浸润以增强PDAC小鼠对PD-1单抗治疗的应答。(@szx)
Senescence-Induced Vascular Remodeling Creates Therapeutic Vulnerabilities in Pancreas Cancer
2020-03-31, doi:10.1016/j.cell.2020.03.008

Nature:喜欢吃糖?关键肠-脑轴神经回路被锁定

Nature [IF:43.07]
① 与人工甜味剂相比,小鼠更偏好含葡萄糖(或其类似物)的饮水,这是因为糖分子(而非甜味剂)能活化脑干孤束尾核(cNST)中的神经元;② 这种作用由肠-脑轴神经回路介导,向小鼠肠道中直接注入葡萄糖,可作用于肠道内的糖转运蛋白/感受器SGLT1,再经迷走神经节神经元,将糖信号传至大脑;③ 沉默该神经回路可抑制小鼠发展出对糖的行为偏好,而人为活化该回路可使小鼠建立新的行为偏好。
【主编推荐语】喜欢吃糖是人和其它动物共同的天性。动物研究表明,对糖的偏好并不需要感知甜味的受体,提示这种偏好的背后还有其他神经机制。Nature发表的一项最新小鼠研究揭示了产生糖偏好的关键肠-脑轴神经途径,发现肠道中的糖可通过迷走神经节中的神经元,向脑干中的神经发送信号,从而驱动对糖的偏好。这些发现或有助于研发治疗“糖上瘾”的干预方法,从而减少过量吃糖引发的慢性疾病。(@mildbreeze)
The gut–brain axis mediates sugar preference
2020-04-15, doi:10.1038/s41586-020-2199-7
Eran Elinav重磅综述:饮食对菌群和免疫的节律性影响
本期话题:生物钟,菌群-免疫互作,进食时间,神经,T2D,菌群代谢物,胆汁酸,土壤菌群,益生菌
2020-04-30
农科院GUT报道:褐藻寡糖或改善菌群,提高精子质量
本期话题:褐藻寡糖,真菌群,真菌-宿主互作,FMT,生物标志物,瘤胃菌群,企鹅,菌群内互作,口腔菌
2020-04-29
应对自身免疫病,除了植提物,适量喝酒或也有效?
本期话题:饮酒,关节炎,乳糜泻,IBD,外泌体,胃肠道感染,新冠肺炎,IgA,纳米微粒,熊果酸
2020-04-28
再添新证:肿瘤免疫治疗前用抗生素,或缩短生存期
本期话题:免疫治疗,抗生素,大肠癌,肥胖,息肉,风险因素,胰腺癌,上消化道上皮癌,诊断标记,胃癌
2020-04-27
多篇新论文聚焦:吃什么能防老年痴呆?
本期话题:饮食与痴呆,食物网络,类黄酮,磷脂,生酮饮食,禁食,内源性代谢物,白藜芦醇,植酸
2020-04-26
完美共生:近期植物微生物组研究频发顶刊
本期话题:抗旱、抗病、固氮、遗传力、稻田甲烷、抗病蛋白、综述、替代固氮酶
2020-04-25
"菌群-肠脑轴"渐入佳境,9篇论文多角度审视
本期话题:菌群-肠-脑轴,饮食,记忆,自闭症,焦虑,抑郁,帕金森,细菌淀粉样蛋白,EGCG
2020-04-24
肠道寄生虫如何调节免疫抗炎症?两篇高分论文锁定关键产物
本期话题:寄生虫产物,免疫调节,哮喘,T1D,核糖利用系统,肝病,低温适应,太空飞行,口腔菌群
2020-04-23
肥胖会让肠菌“漏”到脂肪组织?Gut发出新证
本期话题:脂肪组织菌群,肥胖,糖尿病,菌群代谢物,限菌小鼠,菌群药物临床,吲哚信号,功能性胃肠病
2020-04-22
聚焦:最新更新的5项新冠肺炎相关胃肠道研究
本期话题:新冠肺炎,胃肠症状,IBD,肠道免疫,巨噬细胞,寄生虫感染,多发性硬化,英夫利昔单抗
2020-04-21