肠道菌群

肠道菌群动物实验孕鼠环境PM2.5 空气污染

人体胃肠道是一个开放的生态系统，可直接或间接从外部环境中（例如食物、水、土壤和动物）中获取微生物。但是，环境与人类肠道菌群之间微生物交换的程度和持续时间仍未得到很好的理解。养殖环境因富含大量的微生物，成为菌群和耐药基因交换研究的热点地区。华南农业大学刘雅红团队与合作者近期在Nature Communications发表研究发现，猪场的职业暴露会影响人的肠道微生物组，从而导致潜在动物病原菌和抗生素耐药基因在肠道内的富集。比较学生与猪场工人及猪场环境的宏基因组样本，发现在学生、工人和环境间普遍存在菌株和耐药基因交换。该研究揭示了生活环境的短暂变化是如何以及在多大程度上塑造了人类肠道菌群及其耐药性。

抗生素耐药性 Antimicrobial resistance metagenomics microbial ecology Microbiome

食品添加剂

大连工业大学：食品添加剂与肠道菌群

大连工业大学朱蓓薇和Xia Xiaodong团队研究成果。文章系统综述了人工甜味剂、乳化剂、化学防腐剂、以及精油、着色剂等常见食品添加剂与肠道菌群的关系。通过体外模拟、动物实验以及人群临床研究结果均显示，不同的食品添加剂可能影响肠道菌群，进而影响人体健康。鉴于实验模型研究的局限性，食品添加剂的对菌群、机体代谢、以及进而对健康的长期影响需要进一步研究。

食品添加剂肠道菌群 Gut microbiota Food additives artificial sweeteners

冠心病

肠道菌群与心血管疾病：机遇与挑战（综述）

高胆固醇是冠心病的一个重要风险因子。人体中1/4的胆固醇源于食物，其余源于人体内的甲羟戊酸途径，因此除了饮食，其余因素（如年龄、性别、种族及不同的生活习惯）均可导致高胆固醇及冠心病。肠道菌群近年来被发现与冠心病之间存在直接或间接的关系，其不仅可通过代谢产物和调节人体免疫系统影响冠心病病发，也能影响冠心病用药效果，因此肠道菌群也应被考虑进冠心病研究和药物研发中。另外，不同人、不同时间点和粪样采集方法不统一也是该领域目前面临的挑战。

冠心病肠道菌群胆固醇

肠道菌群

母亲肠道菌群、饮食对新生儿发育的影响

本研究内容十分丰富，阐述了女性饮食习惯对肠道菌群的影响，以及饮食、肠道菌群和分娩方式三者共同对新生儿生命早期18个月发育的影响。值得相关领域的学者参考和借鉴。

肠道菌群母亲饮食孕妇新生儿肥胖

心力衰竭

肠道菌群失调与心衰的关系

肠道菌群与心脏代谢健康以及心衰等疾病存在密切关系，European Journal of Heart Failure近期发表的观点文章，主要回顾了肠道菌群与心衰的相关研究发现，认为菌群失调、慢性炎症和心衰之间的关系可能是解决心衰难题的一个关键所在。

心力衰竭肠道菌群慢性炎症

衰老

老年小鼠肠道中的大肠杆菌如何进化？

肠道微生物在衰老过程中起着重要作用。Current Biology最近的研究表明，大肠杆菌在老年小鼠和年轻小鼠中均发生进化。然而，在老年小鼠中，大肠杆菌新陈代谢的适应出现得更慢，并表现出明显的与压力相关的基因突变，即与毒性相关的基因iscR和lrhA。本研究结果提示，衰老或给哺乳动物肠道微生物进化施加了一个选择压力。

衰老肠道菌群大肠杆菌进化 Microbiome

候鸟

中科院微生物所团队：候鸟肠道菌群中的耐药组

人及动物的肠道菌群可能作为抗生素耐药基因的“蓄水池”。来自中国科学院微生物研究所的高福团队及朱宝利团队在Microbiome上发表的一项最新研究，对多种不同的候鸟物种的肠道菌群宏基因组进行了分析，重点关注了其中的抗生素耐药基因的多样性与丰度，提示候鸟可能作为环境中抗生素耐药基因的传播者。

候鸟耐药组 Microbiome Resistome antibiotic resistance

同种异体造血干细胞移植

NEJM：肠道菌群多样性可预测骨髓移植后的死亡风险

同种异体造血干细胞移植移植物抗宿主病肠道菌群肠道菌群多样性预后预测

结直肠癌

姜黄素用于大肠癌防治的现状（综述）

姜黄素提取于姜黄属植物，在印度阿育吠陀和传统中医中被用于治疗包括癌症在内的多种慢性疾病。过去几十年里有大量研究表明，姜黄素作用于癌症相关关键信号通路，表现出强大的抗癌活性。最新发表在Seminars in Cancer Biology的综述介绍了姜黄素在抗结直肠癌（CRC）领域的最新进展和展望，包括其影响的基本细胞机制、临床证据的现状、以及癌症防治中的局限等。

结直肠癌 curcumin colorectal cancer chemoprevention Chemotherapy

代谢

Cell子刊：肠道菌群是通过影响脂肪生热来调控血糖吗？

肠道菌群参与血糖调控，有研究认为菌群的这种作用可能是源于其对脂肪组织生热作用的调节。然而最新一期Cell Metabolism的封面研究却认为，肠道菌群并不影响宿主的能量消耗调控和适应性生热反应，而是通过其代谢产物促进肝脏糖异生来维持血糖稳态。该研究还指出，在使用菌群缺陷型小鼠模型测定能量消耗时，必须考虑这些小鼠的盲肠扩张现象所引起的测定偏差。这些发现对于研究肠道菌群在宿主代谢调控中的作用和机制，具有重要参考意义。菌群对血糖稳态的调控机制，或许有助于研发相关干预方法用于防治糖尿病。

代谢 gut microbiome energy expenditure adaptive thermogenesis browning

饮食-菌群互作

Cell：肠道共生菌如何活化蔬菜中的营养素硫代葡萄糖苷

有研究显示，摄入西兰花、菜花、卷心菜等蔬菜中富含的营养物质硫代葡萄糖苷（GS），与某些癌症风险的降低相关。其中，肠道菌群代谢GS产生的小分子物质异硫氰酸酯（ITC），被认为具有潜在的抗癌作用。Cell最新发表来自美国斯坦福大学Elizabeth Sattely团队的研究，揭示了肠道菌群中的多形拟杆菌将GS转化为ITC的遗传和生化机制，为研究肠道菌如何代谢膳食营养素提供了一个范例。

饮食-菌群互作 glucosinolate isothiocyanate myrosinase Bacteroides thetaiotaomicron

致病共生菌

Cell子刊：致病共生菌如何从“共生”迈向“致病”

肠道内存在一些致病共生菌，大多数情况下“安分守己”，但在某些情况下（特别是当它们成为优势菌时）会转化为致病菌引发疾病，然而目前尚不清楚究竟有哪些因素驱动了这种转化。Cell Host and Microbe近期发表的一项果蝇研究发现，致病共生菌能将肠道内的尿苷分解代谢为尿嘧啶和核糖，会促进细菌间的群体感应和毒力基因表达，从而使得其特性从共生向致病转变。这些发现对于研究宿主-菌群之间的相互作用有参考意义。

致病共生菌 nucleoside hydrolase Drosophila quorum sensing dual oxidase

菌群-免疫互作

Cell子刊：卵形拟杆菌调节肠道IgA水平

粪便IgA产生依赖于肠道菌群的定植，但尚不清楚具体是哪些菌株驱动了肠道IgA生成。Cell Host & Microbe近期发表的一项研究，通过单一定植实验，评估了一系列人肠道细菌诱导小鼠产生IgA的能力。该研究表明，不同的卵形拟杆菌（Bacteroides ovatus）菌株诱导大肠产生IgA的能力存在很大差异，具有高IgA诱导力的混合菌株可赋予小鼠高IgA表型。这些发现强调了在菌株水平研究肠道共生菌调节宿主粘膜免疫的重要性，为研究基于肠道菌群的免疫调控策略带来启示。

菌群-免疫互作 immunoglobulin A Gut microbiota Bacteroides ovatus strains

结直肠癌

Cell子刊：大肠癌微生物组，如何从宏组学走向机制研究？（综述）

来自宏基因组分析的大量证据表明，在结直肠癌（CRC）患者的肠道中普遍存在一种病理性微生物失衡或失调状态。已经鉴定出几种微生物类群与CRC显著相关，但其潜在促癌机制仍未阐明。最新发表在Trends in Microbiology的综述提供了一份关于CRC肠道菌群当前知识的调查。除了观察性研究，该综述还概述了新的实验方法，以获得生态系统级的机制以理解肠道微生物在癌症发病机制中的作用。

结直肠癌肠道菌群代谢促癌机制肠道芯片

衰老

南昌大学徐振江等：微生物组或可预测人的实际年龄

研究表明，肠道微生物组会随着年龄的增长而变化，甚至会加速成年人的衰老。与身体其他部位相比，肠道微生物组的年龄相关变化是否更为显著？能否从微生物组样本中预测一个人的实际年龄？目前并没有定论。最近mSystems发表南昌大学徐振江与UCSD的Rob Knight团队合作的研究，结合了来自包括中国、美国等不同国家的几项大型队列研究，以确定身体哪个部位（肠道、口腔和皮肤）的微生物组可以最准确地预测成年个体的实际年龄。结果发现，皮肤微生物组的预测结果最佳。本研究为进一步研究微生物组在加速或减缓衰老过程中的作用，及在与年龄相关的疾病易感性中的作用奠定了基础，并有助于开发潜在的微生物靶向治疗策略，延缓衰老。推荐阅读。

衰老肠道菌群皮肤菌群口腔菌群预测年龄

梭杆菌属

港中大团队：我国南方人肠道菌群中常见多种梭杆菌，或与大肠癌有关

梭杆菌属中，具核梭杆菌在结直肠癌（CRC）中富集，FadA黏附素可能介导了这种细菌对CRC的促进作用。Gut近期发表的来自香港中文大学团队的研究发现，我国南方人群的肠道菌群中，多个梭杆菌属细菌类群都比在其它人群中更为常见，含量和多样性也更高，并且从可变梭杆菌（F. varium）和溃疡梭杆菌（F. ulcerans）等多个梭杆菌菌种中，鉴定出FadA同系物的存在，或许与CRC相关。这些发现不仅扩充了与CRC有潜在关联的肠道细菌种类，也揭示出不同人群中梭杆菌属细菌的分布和多样性差异，再次提示基于菌群类群特征的诊断和治疗方法需要针对不同人群进行“量身定制”。

梭杆菌属结直肠癌肠道菌群标志物肠道菌群中国人群

肠道屏障

Nature：吸收营养or增强防御？肠屏障的神经免疫调节器

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。

肠道屏障 Innate Lymphoid Cells neuroimmunology 神经免疫 3型天然淋巴细胞

饮食-菌群互作

膳食纤维，而非脂肪，调节肠道菌群

文章通过膳食切换的方法，研究了食物中可溶性膳食纤维和脂肪含量对小鼠菌群的影响。研究结果表明膳食纤维，而不是脂肪，是肠道菌群改变的主要推动力。并且，小鼠肠道菌群的具体改变与自身的年龄和性别相关。在小鼠肠道菌群研究的实验设计上，文章指出对照食物的选择非常重要，可能会影响相关结论的解读。

饮食-菌群互作 Microbiome Metabolism Diet aging

益生元

肠道菌群特征或可预测益生元干预的减肥效果

Gut上发表的这项来自比利时的研究，结合动物和人群实验发现，菊粉对于肥胖的改善效果与干预前的肠道菌群组成密切相关，主要体现在菌群中特定微生物类群的含量上。因此，在干预前对受试者的肠道菌群进行分析，或能筛选出潜在的应答者，有助于实现个性化减肥。

益生元菊粉肥胖肠道菌群代谢

肥胖

菌群和基因结合或可预测饮食干预的减肥效果

这项膳食干预研究采用高纤维膳食对腰围大的受试者进行减肥干预，研究发现，干预前受试者肠道菌群中的普雷沃氏菌与拟杆菌之比，以及受试者的唾液淀粉酶基因拷贝数（AMY1 CN），可用于预测膳食干预的减肥效果。

肥胖 amylase genes Prevotella Enterotypes

非酒精性脂肪性肝病

调节肠道菌群，能改善NAFLD吗？（综述）

非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）越来越普遍，Gastroenterology近期发表的综述，总结了目前对肠道菌群在NAFLD中的作用的研究进展，重点探讨了调节菌群以改善NAFLD的潜在干预疗法，值得专业人士关注。

非酒精性脂肪性肝病肠道菌群 NAFLD microbiota probiotics

肠神经系统

Nature：肠道菌群如何作用于结肠神经，调控肠道蠕动？

肠道蠕动对消化健康和抵御肠道致病菌入侵有重要意义，肠腔内环境（比如饮食和菌群因素）可作用于肠神经，从而调控肠道蠕动，比如清除菌群的小鼠呈现肠神经元兴奋性降低、肠道运输时间变长等表型，但背后的分子机制尚不明晰。Nature上线的一项最新研究表明，肠神经回路中的芳香烃受体（AHR）信号，是连接菌群等肠腔环境因素与肠神经功能的枢纽，在肠道运动调控上有重要作用。用药物或饮食干预来调节控制肠道蠕动的肠神经元的AHR活性，或能改善肠道蠕动障碍相关的胃肠疾病。

肠神经系统 Enteric nervous system Neurophysiology 菌群-宿主互作肠道菌群

非酒精性脂肪性肝病

赵立平团队等：过度生长的产内毒素肠菌，可诱导脂肪肝

肠道菌群和非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）之间存在关联，比如无菌小鼠不会患NAFLD等代谢综合征；然而，具体什么微生物会诱发NAFLD，以及致病过程中这些微生物与宿主的分子互作机制仍不明晰。mBio最新发表的上海交通大学赵立平团队参与主导的研究，从肥胖脂肪肝患者肠道菌群中分离出了过度生长的内毒素产生菌，证实这些无毒性的致病共生菌可诱导小鼠的炎症和脂肪肝，并揭示出内毒素与宿主Toll样受体4的互作是其中的关键性分子事件。这些发现为NAFLD的诊断和治疗带来启示。

非酒精性脂肪性肝病肠-肝轴肠道菌群产内毒素细菌致病共生菌

甜味剂

母亲摄入甜味剂，或不利于后代的代谢和肠道菌群健康

文章研究了母体摄入甜味剂阿斯巴甜和甜叶菊，并且进行高糖脂膳食后，对其本身和所产后代的影响。研究结果表明，甜味剂的摄入引起后代肥胖，且该现象不依赖于母体是否肥胖；母体摄入甜味剂对后代的菌群也产生影响；母体甜味剂的摄入可以改变后代脑部某些基因，促使其摄食更多可口食物，从而更有利于肥胖产生。该文章表明，饮食-菌群互作可能具有传代效应。

甜味剂肥胖肠道菌群血糖调控饮食-菌群互作

昼夜节律

宁波大学团队：茶多酚与菌群互作调节机体昼夜节律（综述）

宁波大学张鑫团队等发表在《Critical Reviews in Food Science and Nutrition》上的综述性文章。文章详细论述了菌群与人体昼夜节律的关系，并且探究了茶多酚在此过程中潜在的调节作用。研究建议1）茶多酚是直接还是通过介导肠道菌群干预昼夜节律需要明确；2）茶多酚的菌群发酵代谢物需要鉴定；3）茶多酚的具体种类以及剂量需要考虑。

昼夜节律茶多酚肠道菌群 Tea polyphenols circadian rhythms

膳食纤维

Cell子刊：膳食纤维或可精确调节短链脂肪酸产生菌

膳食纤维对肠道菌群的影响通常被认为是有益的。然而，尚不清楚是否可以通过利用微小结构差异的膳食纤维，精确并可预测地调节肠道微生物群，尤其是肠道菌的代谢活动。Cell Host and Microbe最近的研究，纳入40名健康个体，分别给予3种结构差异较小的化学改性抗性淀粉（分别为玉米、土豆及木薯的衍生物，化学结构和颗粒大小不同) 膳食纤维及可消化的玉米淀粉干预，分析肠道菌群结构。结果表明，结构差异较小的抗性淀粉对肠道菌群产生不同的、高度特异性的影响，并直接影响短链脂肪酸的产量。如玉米IV型抗性淀粉可特异性富集Eubacterium rectale，增加丁酸产量；木薯IV型抗性淀粉则特异性富集Parabacteroides distasonis，增加丙酸含量。并且，抗性淀粉对肠道菌群影响有剂量依赖性，35 g/d的剂量或使其作用达到平台期。

膳食纤维饮食-菌群互作 dietary fiber Resistant starch gut microbiome

药物研发

Nature Outlook：多组学大数据，帮助降低药物研发成本

药物研发通常成本高昂，Nature Outlook肠道菌群专题中，以色列魏茨曼科学研究学院的Eran Segal教授撰写的观点文章提出，整合包括微生物组、基因组、代谢组和蛋白质组等多组学的队列大数据研究，从分子层面对人体表型进行深入解析，将有助于优化药物和干预手段的研发，降低研发成本。

药物研发多组学肠道菌群个性化医疗

膳食与疾病

Nature Outlook：靶向菌群的饮食干预，没那么简单

很多研究结果表明，膳食可以显著改变肠道菌群，也有研究利用膳食诱导特定菌群治愈某些疾病。因此，膳食可以通过介导菌群变化影响身体健康。但是，加州大学的Peter J. Turnbaugh在本文中指出，膳食介导的菌群及代谢物变化，以及其与宿主的相互作用机制并不清楚，尚不能将膳食看做一种疾病治疗手段。Peter指出，菌群数据的使用可以参照传统药物的发现过程：生物标志物的发现和靶向菌群筛选。其认为，膳食可以作为一种研究手段，用于发现疾病相关菌群、基因或者酶；而疾病治疗手段应该是传统的小分子药物、生物制品或细胞导向疗法。

膳食与疾病饮食干预肠道菌群

菌群-免疫互作

Nature Outlook：菌群干预可能治疗自身免疫疾病吗？

近年来的研究发现肠道菌群与系统性红斑狼疮、1型糖尿病、类风湿关节炎、多发性硬化等自身免疫疾病密切相关。Nature Outlook肠道菌群专题中的这篇文章，对肠道菌群影响自身免疫疾病的可能机制的相关研究进行了简单总结，并探讨了靶向菌群以治疗自身免疫疾病的可能性及面临的挑战。

菌群-免疫互作自身免疫疾病肠道菌群