王军军等Microbiome：猪断纤维，菌不聊生，木聚糖来相助！ | 热心肠日报

Original 热心肠小伙伴们热心肠研究院 2022-01-15

今天是第2018期日报。

王军军团队：木聚糖如何缓解猪膳食纤维缺乏引起的菌群紊乱？

Microbiome[IF:14.65]

① 使用猪模型进行无膳食纤维饮食饲喂，在第0、7、21和35天检测回肠及粪便菌群和短链脂肪酸；② 缺乏膳食纤维可显著降低菌群多样性，引起回肠和粪便中乳酸杆菌和双歧杆菌缺失，短链脂肪酸显著下降；③ 补充木聚糖可改善菌群结构，增加短链脂肪酸浓度，宏基因组测序和随机森林预测发现假小链双歧杆菌是改善菌群结构的关键，且与短链脂肪酸浓度增加呈正相关；④ 补充木聚糖后，肠道菌群木聚糖降解相关酶基因丰度升高，体外验证提示相同结果。

Xylan alleviates dietary fiber deprivation-induced dysbiosis by selectively promoting Bifidobacterium pseudocatenulatum in pigs
11-21, doi: 10.1186/s40168-021-01175-x

【主编评语】研究发现低膳食纤维摄入会干扰肠道微生物群落，破坏黏液屏障，促进病原体易感性。Microbiome近期发表的来自中国农业大学王军军团队的研究成果，利用猪模型研究饲粮纤维缺乏对猪回肠和粪便微生物群的时间响应。此外，团队还进一步研究了膳食抗性淀粉、β-葡聚糖和木聚糖在整个胃肠道内缓解肠道失调的潜力及其可能的机制。结果表明，膳食纤维缺乏可引起益生菌缺失和SCFA产量损失，同时促进潜在病原体的产生。在几种干预中，木聚糖干预可以通过选择性地促进假小链双歧杆菌的生长，部分恢复膳食纤维缺乏带来的不利影响，促使肠道环境正常化。本研究结果提示，膳食纤维驱动的微生物群代谢或可介导微生物群和肠道健康之间的相互作用。（@nana）

Cell子刊：特定肠菌促进Tfh相关抗肿瘤免疫，或能治疗大肠癌

Immunity[IF:31.745]

① CRC小鼠模型中，定植免疫原性细菌肝螺杆菌（Hhep）对菌群结构影响不大，但能增加肿瘤免疫细胞浸润，抑制肿瘤生长，延长生存；② Hhep诱导的抗肿瘤免疫与CD8+T细胞无关，但依赖于CD4+T细胞、B细胞和NK细胞；③ Hhep诱导Hhep特异性的滤泡辅助性T细胞（Tfh），增加结肠Tfh数量，并促进肿瘤附近的三级淋巴结构（TLS）成熟；④ Hhep诱导的TLS形成、免疫浸润和肿瘤控制依赖于Tfh，且过继转移Hhep特异性Tfh可恢复Tfh缺陷小鼠对CRC的抗肿瘤免疫。

Microbiota-specific T follicular helper cells drive tertiary lymphoid structures and anti-tumor immunity against colorectal cancer
12-02, doi: 10.1016/j.immuni.2021.11.003

【主编评语】菌群可调节抗肿瘤免疫，Immunity最新发表的一项研究表明，用一种免疫原性的肠道细菌——肝螺杆菌对结直肠癌（CRC）模型小鼠进行定植，可诱导肝螺杆菌特异性的滤泡辅助性T细胞和肿瘤周围淋巴结构，从而促进抗肿瘤免疫，为治疗CRC提供了新思路。（@mildbreeze）

Nature子刊：sIgA可调控肠道真菌的共生

Nature Microbiology[IF:17.745]

① 白念珠菌在肠道的定植诱发强烈的sIgA反应，不依赖于肠道细菌；② 白色念珠菌的菌丝形态能够诱发更强的sIgA反应，sIgA抗体优先靶向真菌菌丝形态，调控真菌共生，且sIgA靶向结合真菌菌丝相关的毒力因子；；③ 肠道吞噬细胞与菌丝的相互作用，调控机体对真菌的sIgA反应；④ 克罗恩病患者肠道中抗真菌sIgA反应失调、颗粒状菌丝形态增加；⑤ 肠道中产生的抗真菌sIgA通过靶向结合真菌菌丝相关的毒力因子调控真菌肠道共生。

Mycobiota-induced IgA antibodies regulate fungal commensalism in the gut and are dysregulated in Crohn’s disease
11-22, doi: 10.1038/s41564-021-00983-z

【主编评语】分泌型免疫球蛋白A（sIgA）通过塑造驻留微生物群落、限制细菌病原体的生长、通过免疫排斥增强宿主保护性免疫，在肠道屏障保护中起着重要作用。Nature Microbiology近期发表的文章，发现白色念珠菌诱导肠道产生的抗真菌sIgA，sIgA通过包裹与毒力相关的真菌菌丝形态，调节肠道真菌的共生，并观察到这种保护机制在克罗恩病患者中失调的现象。（@章台柳）

帕金森病患者的肠道真核微生物群变化

npj Parkinsons Disease[IF:8.651]

① 纳入34名帕金森病患者及25名年龄匹配的对照，对粪便真核微生物群进行对比分析；② 相比于对照，帕金森病患者的粪便真核微生物群的α-多样性显著降低，而β-多样性具有显著差异；③ 相比于对照，帕金森病患者的粪便真核微生物群中，地丝菌属的相对丰度显著升高（39.7% vs. 0.05%），而曲霉菌属/青霉菌属、轮藻门/亚麻属、未鉴别的后鞭毛生物（Opisthokonta）、zooflagellates中的3个属的相对丰度显著降低。

Association between Parkinson's disease and the faecal eukaryotic microbiota
11-18, doi: 10.1038/s41531-021-00244-0

【主编评语】NPJ Parkinson's disease上发表的一项最新研究，对比鉴定了34名帕金森病患者及25名对照的粪便真核微生物群差异。（@aluba）

港中大：粘附侵袭性大肠杆菌在中国香港克罗恩病人中普遍存在

Gut Microbes[IF:10.245]

① 对60名中国香港克罗恩病（CD）患者和56名健康受试者回肠组织进行16s rRNA 测序，检测粘附侵袭性大肠杆菌（AIEC）；② AIEC在CD患者回肠组织中明显高于对照组，与严重的肠道黏膜生态失调相关，表现为厚壁菌门的多样性和丰度降低，包括产丁酸盐的Roseburia和益生菌芽孢杆菌；③ AIEC加剧DSS诱导的结肠炎小鼠的菌群失调，并减弱粪菌移植 (FMT) 恢复正常肠道菌群的治疗效果；④ AIEC定植小鼠中供体来源细菌的比例显著低于未感染小鼠。

Association of Adherent-invasive with severe Gut Mucosal dysbiosis in Hong Kong Chinese population with Crohn's disease
11-23, doi: 10.1080/19490976.2021.1994833

【主编评语】香港中文大学黄秀娟团队在Gut Microbes发表文章，发现粘附侵袭性大肠杆菌（AIEC）在香港的克罗恩病（CD）患者中普遍存在，并与CD的严重黏膜菌群失调有关。而且，AIEC的存在阻碍了粪菌移植（FMT）对正常肠道微生物群的恢复，削弱了FMT的治疗效果。（@章台柳）

张美玲团队：戊糖片球菌如何增强斑马鱼抵抗病原菌感染？

Frontiers in Immunology[IF:7.561]

① 将益生菌戊糖片球菌菌株YC添加至养殖水体中，3周或4周的YC给药增加了斑马鱼对致病菌嗜水气单胞菌的抵抗，而1周或2周的给药无效；② 与对照和1周YC给药相比，4周YC给药显著增加鱼肠道中的产SCFA菌丰度和nlrp3表达，伴随丁酸和受NLRP3炎性体调控的促炎因子IL-1β水平升高；③ 斑马鱼中，补充适量丁酸钠（10mmol/kg）可提高肠道IL-1β水平，从而促进中性粒细胞的招募，以增强对嗜水气单胞菌的抗性，而敲低il1b消除了丁酸钠的抗感染作用。

Pediococcus pentosaceus Enhances Host Resistance Against Pathogen by Increasing IL-1β Production: Understanding Probiotic Effectiveness and Administration Duration
11-26, doi: 10.3389/fimmu.2021.766401

【主编评语】在临床治疗或动物养殖中，益生菌是对抗肠道病原体感染的一种潜在策略，但其发挥作用所需的时间及其背后的机制仍待深入研究。华东师范大学张美玲团队近期在Frontiers in Immunology发表文章，探究了分离自鱼肠道的益生菌戊糖片球菌菌株YC对斑马鱼抗病原菌感染的保护作用和分子机制，表明足够时长的YC给药可使鱼的肠道菌群和肠道丁酸水平发生“量变到质变”的变化，从而通过NLRP3炎性小体→IL-1β→中性粒细胞的机制增强鱼对病原菌的抵抗。该研究提示，益生菌施用时间与其抗感染的机制密切相关，不同益生菌的作用机制不同，有效的施用时间也有差异。（@mildbreeze）

人类生物钟类型相关的肠道菌群特征

FASEB Journal[IF:5.191]

① 纳入91个不使用闹钟和药物的人的粪便样本，进行宏基因组测序；② 云雀型与猫头鹰型生物钟间菌群存在差异，Alistipes在云雀型生物钟组肠道中更为丰富，毛螺菌在猫头鹰型中更为丰富；③ 与猫头鹰型生物钟组相比，包括糖异生途径在内的三种微生物代谢途径，在云雀型生物钟组中显著富集；④ 水果和蔬菜的高摄入量与云雀型生物钟有关，并与瘤胃球菌科的丰度呈正相关；⑤ 云雀型生物钟个体更偏向坚持健康的饮食方式。

Metagenomic analysis reveals the signature of gut microbiota associated with human chronotypes
10-25, doi: 10.1096/fj.202100857RR

【主编评语】FASEB Journal发表的研究，评估了不同的生物钟类型（早起型-云雀型，晚睡型-猫头鹰型）是否与不同的肠道微生物组成相关。利用宏基因组测序分析，建立了一个与生物钟类型相关的独特菌群标记，同时还确定了与云雀型生物钟相关的三种代谢途径，并将不同的饮食模式与不同时型联系起来。本研究结果提示，肠道微生物组和生物钟类型之间的存在联系，在未来或可用于指导饮食干预。（@nana）

国内团队：缺失MyF88或可改善肠道氧化损伤导致的恶病质

Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle[IF:12.91]

① 百草枯(PQ)可导致肠上皮细胞(IECs)凋亡，并增加MyD88蛋白表达量；② 在IECs敲除MyD88可改善PQ诱导的细胞周期阻滞、 DNA损伤、线粒体功能障碍和ROS水平升高；③ 敲除MyD88通过抑制mTOR信号，磷酸化p53，促进自噬，进而减少PQ诱导的ROS，减少细胞死亡；④ 在小鼠模型中，使用MyD88特异性抑制剂ST2825通过促进体内自噬，有效改善PQ导致的体重减轻、食物摄入减少、腓肠肌和比目鱼肌减少和肠氧化应激。

MyD88 deficiency ameliorates weight loss caused by intestinal oxidative injury in an autophagy-dependent mechanism
11-22, doi: 10.1002/jcsm.12858

【主编评语】肠道氧化应激在恶病质的诱导和进展中起着关键作用，恶病质通常根据体重减轻进行诊断和分类。因此，减少肠道氧化损伤是维护人类和动物健康的一种常见且高效的策略。中国科学院亚热带农业生态研究所的唐宇龙和湖南农业大学的谭碧娥合作在Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle上发表文章，MyD88通过自噬依赖机制调节肠道氧化应激，这表明降低MyD88水平可能是肠道氧化损伤诱导体重减轻的一个假定的治疗目标。（@章台柳）

国内团队Science子刊：基于微藻的肠道药物递送策略

Science Advances[IF:14.136]

① 钝顶螺旋藻（SP）生物降解性好，螺旋结构使药物在肠道内持续释放，荧光叶绿素能进行体外荧光成像；② SP可以保护姜黄素在肠道条件下不被降解；③ 负载姜黄素的SP（SP@姜黄素）可以介导放化疗相结合以抑制肿瘤进展，同时作为辐射保护剂清除健康组织中由高辐射引起的活性氧；④ SP@姜黄素还可减少促炎细胞因子的产生，从而对结肠炎起到抗炎作用；⑤ 未来在藻种的选择、负载剂量、药效和安全性方面仍需要进一步研究探讨。

Orally deliverable strategy based on microalgal biomass for intestinal disease treatment
11-24, doi: 10.1126/sciadv.abi9265

【主编评语】传统口服药物存在吸收率低、药效差等问题。浙江大学周民和哈佛医学院陶伟作为共同通讯作者，在Science Advances发表研究，探究利用钝顶螺旋藻（SP）负载和传递姜黄素（SP@姜黄素），用于治疗结肠癌和结肠炎的可能性。研究结果表明，SP@姜黄素可以增加姜黄素的生物利用度，提高其对于肠道疾病的疗效。文章认为，微藻由于其特殊的构造，可能是一种潜在的新型药物递送系统。（@Bingbing）

感谢本期日报的创作者：徐硕，mildbreeze，圆圈儿，aluba，Dr.Smile，十年雪落，耿六一，Sophia

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