Nature:吸收营养or增强防御?肠屏障的神经免疫调节器

Nature [IF:43.07]
① 肠道固有层中,表达血管活性肠肽(VIP)的肠神经元与表达VIP受体2型(VIPR2)的CCR6+ 3型天然淋巴细胞(ILC3)细胞簇存在近距离互作;② VIPR2活化使ILC3生成的细胞因子IL-22减少,导致肠上皮细胞(IEC)产生的RegIIIγ等抗菌肽减少,可削弱肠屏障功能(加剧肠道致病菌移位),同时IEC的脂质结合和转运蛋白表达增加;③ 进食可快速活化VIP神经元,经VIP-ILC3轴引起肠道菌群的餐后变化,促进附于肠上皮的分节丝状菌生长,并增加脂质吸收。
【主编推荐语】肠粘膜不仅参与摄取食物营养和菌群代谢物,同时还有重要的屏障功能,防止微生物入侵并抑制对肠腔内容物的炎症反应。Nature最新上线的一项研究,揭示了调节肠屏障吸收营养和抗微生物防御作用的一个关键的神经免疫回路。该研究表明,进食可快速激活肠道中表达VIP的神经元,从而抑制免疫细胞ILC3产生IL-22,这会增强肠上皮细胞的脂质吸收功能,但同时减少了抗菌肽表达,影响肠道屏障功能和菌群组成。这些发现有助于解释为何进食时间紊乱会削弱肠屏障、促进菌群失调、加剧代谢失衡,为减少脂质吸收和增强肠道屏障提供了新的潜在治疗靶点。(@mildbreeze)
Feeding-dependent VIP neuron–ILC3 circuit regulates the intestinal barrier
2020-02-12, doi:10.1038/s41586-020-2039-9

Nature子刊:超长DNA片段提取助力纳米孔测序对复杂环境单菌基因组的组装

Nature Biotechnology [IF:31.864]
① 虽然基因组中重复元件结构对于理解基因组功能至关重要,但使用常规短读长的测序去组装重复元件非常困难;② 本文提出一套测序流程(Lathe)结合长读长序列组装和短读长序列纠错可以从复杂的微生物群落中组装完整的基因组;③ 这套流程成功在12种细菌的模拟群落中组装出7个完整基因组,在13个人类粪便样本中组装了20个环状基因组;④ 这一方法将在研究微生物功能尤其是重复元件的作用等方面具有广阔应用前景。
【主编推荐语】基于二代测序让我们对复杂环境微生物群落组成和功能有了进一步的认识,然而更深层次的研究就需要从复杂环境中组装得到完整基因组,虽然三代测序准确率有待提升,但是却帮助我们将序列读长扩展到足够用的地步,可我们却还是无法从复杂环境中得到可用于三代测序的大片段DNA。因此,从复杂环境中组装完整基因组的工作,从样本提取就开始困难重重,本文提出了一整套方案,从样本提取到下游的生物信息学分析,带我们跨越障碍,组装高质量基因组。(@刘永鑫-中科院遗传发育所-宏基因组)
Complete, closed bacterial genomes from microbiomes using nanopore sequencing
2020-02-10, doi:10.1038/s41587-020-0422-6

Nature子刊:密歇根克雷伯菌或可抑制大肠杆菌定植

Nature Microbiology [IF:14.3]
① 链霉素处理使单笼饲养小鼠肠道菌群发生随机变化,变形菌门细菌多样性降低;② 链霉素处理后,大肠杆菌能在多数单笼饲养小鼠肠道定植,而同笼饲养小鼠肠道中密歇根克雷伯菌丰度高,能抑制大肠杆菌定植;③ 与大肠杆菌相比,密歇根克雷伯菌对单糖利用有优势;④ 给小鼠补充大肠杆菌可利用、密歇根克雷伯菌不能利用的半乳糖醇,可抵消后者对前者定植的抵抗作用;⑤ 密歇根克雷伯菌可阻止鼠伤寒沙门氏菌在小鼠肠道的定殖,延长宿主存活时间。
【主编推荐语】肠道菌群中含有有益的微生物,可以防止病原体的定植。抗生素治疗会破坏肠道菌群结构,降低对病原菌的抵抗。Nature Microbiology最近发表的文章,研究了小鼠同笼饲养对密歇根克雷伯菌抑制大肠杆菌定植的影响。结果显示,密歇根克雷伯菌可能通过营养竞争的方式抑制大肠杆菌的定植。同时,研究还表明,密歇根克雷伯菌延缓了病原体鼠伤寒沙门氏菌在小鼠肠道中的定植,延长了小鼠存活时间。本研究提示,宿主间传播/共享的微生物或可抑制病原菌的定植,最大限度地减少抗生素的负面影响。(@nana)
Klebsiella michiganensis transmission enhances resistance to Enterobacteriaceae gut invasion by nutrition competition
2020-01-20, doi:10.1038/s41564-019-0658-4

南京医科大学团队:预测先天性巨结肠术后小肠结肠炎的肠道菌群特征

Gut Microbes [IF:7.823]
① 纳入253例先天性巨结肠(HSCR)患儿进行前瞻性研究,分析肠道微生物组特征及母乳喂养与手术后发生HSCR相关性小肠结肠炎(HAEC)的关系;② 通过巢式病例对照研究,鉴定出含21个OTU(9个属于肠杆菌科)的术时肠道微生物组特征,可预测术后HAEC风险(准确率85%),且脂多糖(LPS)合成和分泌途径的富集与术后HAEC相关;③ 纯母乳喂养与HAEC风险降低相关,减少肠道菌群中的革兰氏阴性菌(尤其肠杆菌科)丰度和LPS浓度是其潜在机制。
【主编推荐语】先天性巨结肠(HSCR)是一种出生缺陷,患儿存在肠道运动障碍,可导致肠梗阻,需接受手术治疗。约1/3的患者会发展出可危及生命的HSCR相关性小肠结肠炎(HAEC),而目前对于HAEC的发病机理、预防和早期治疗,人们仍然所知有限。Gut Microbees上近期发表了南京医科大学公共卫生学院的夏彦恺团队参与主导的一项前瞻性研究,分析了患者术时的肠道微生物组组成,鉴定出可用于预测术后发生HAEC的微生物组特征。此外,该研究还发现纯母乳喂养是HAEC的保护性因素,可能通过调节肠道菌群构成、减少菌群的LPS合成和释放,来降低HAEC风险。这些发现对于预防HAEC和其高危患者的鉴定,有重要参考意义。(@mildbreeze)
Prospective study reveals a microbiome signature that predicts the occurrence of post-operative enterocolitis in Hirschsprung disease (HSCR) patients
2020-01-16, doi:10.1080/19490976.2020.1711685

鸟类和蝙蝠肠道菌群结构类似,或与飞行适应相关

mBio [IF:6.747]
① 纳入315种哺乳动物和491种鸟类,分析饮食、系统发育和生理对构建肠道菌群的作用;② 大多数非飞行类哺乳动物中,肠道菌群相似性、饮食和宿主种类间存在较强相关性;③ 鸟类肠道菌群与饮食、宿主系统发育相关性较弱,其肠道大多数细菌没有宿主特异性;④ 蝙蝠肠道菌群,特别是与鸟类相似的肠道菌,与饮食和宿主系统发育相关性较弱;⑤ 鸟类、蝙蝠宿主-肠道菌群系统发育共生关系,依赖于两者中普遍缺失的影响因素,这或与飞行的生理适应相关。
【主编推荐语】哺乳动物的饮食和宿主系统发育地位,驱动着肠道菌群变化,但这种驱动模式是否适用于所有的脊椎动物尚不清楚。mBio最近的研究中,纳入315种哺乳动物和491种鸟类,分析饮食、系统发育和生理对肠道菌群的作用,发现鸟类和能飞行的哺乳动物-蝙蝠的菌群组成相似性高,在不具备飞行能力的哺乳动物中,饮食和短期进化亲缘关系驱动着微生物组成变化,并且许多微生物物种是特定存在于一种哺乳动物的。但鸟类和飞行类哺乳动物-蝙蝠打破了这种模式,它们的许多微生物在不同宿主间共享,与饮食或宿主的亲缘关系几乎没有相关性。本研究结果提示,对飞行的适应性或破坏了宿主和微生物之间长期存在的共进化关系。(@nana)
Comparative Analyses of Vertebrate Gut Microbiomes Reveal Convergence between Birds and Bats
2020-01-07, doi:10.1128/mBio.02901-19
炎症性肠病专题:菌群、疗法与机制
本期话题:IBD,宿主-菌群互作,粪菌移植,药物递送,间充质干细胞,药物临床,免疫细胞,心理社会应激
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血液感染中的肠道菌群与肠屏障
本期话题:血液感染,肠道真菌,肠道通透性,标志物,肠-骨轴,植物-菌群互作,工程菌,蜜蜂
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限制特定膳食氨基酸,或是癌症治疗新思路
本期话题:饮食与癌症治疗,BCAA,非必需氨基酸,维生素C,癌症筛查,大肠癌,术后监测,粪菌标志物
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肉类大PK,吃啥更健康?
本期话题:加工肉,红肉,禽肉,鱼肉,心血管,利益冲突,椰子油,乳制品,污染,酸奶,乳脂,衰老
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用多组学方法,推进肠道菌群的功能和转化研究
本期话题:多组学分析,纵向数据分析,减肥手术,母婴垂直影响,BMI,菌群,低密度脂蛋白,2型糖尿病
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如何用肠道菌群更好的诊断精神疾病?看看新方法
本期话题:肠脑轴,抑郁,菌群标志物,脑成像,生物电神经调节,狗肠道菌群,脂肪肝,内毒素,肥胖
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《自然》揭示菌群促进肠道蠕动的神经机制
本期话题:肠神经,AHR,膳食纤维,饮食-菌群互作,表观遗传,婴儿菌群,甜味剂,噬菌体,分娩方式
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蛋白质吃太多,为啥可能损害心血管健康?
本期话题:高蛋白饮食,低碳水饮食,低脂饮食,发酵豆制品,营养危机,饮食习惯,肥胖
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幼年饮食、菌群发育与过敏性疾病
本期话题:肠道菌群发育,过敏,母乳喂养,肠道炎症,藻酸盐寡糖,IgM,诺如病毒,炎性小体,口腔菌群
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菌群、饮食与肠癌,再添新视角
本期话题:硫代谢菌群,产短链脂肪酸菌,大肠癌,禁食,免疫治疗,溶瘤病毒,糖酵解,药物筛选,纳米颗粒
2020-02-03