首页资讯 Science观点：“挨饿”如何助有益肠菌适应肠道？

Science观点：“挨饿”如何助有益肠菌适应肠道？

来源：泰然健康网时间：2024年12月02日 19:06

Science：“饥饿”下的生存策略——有益肠菌的适应之道（观点）

Science——[56.9]

① 碳饥饿时，有益肠菌多形拟杆菌（Bt）通过特定机制来增强其在宿主肠道中的存活和适应性；② 碳水化合物利用调节因子Cur上调EF-G2表达，EF-G2能以不消耗GTP的方式进行蛋白质合成，帮助细菌节能；③ (p)ppGpp分子积累，调节大量基因表达和代谢物丰度，增强细菌对环境变化的适应力；④ Rho蛋白的液-液相分离增强其转录终止活性，帮助细菌调节基因表达；⑤ 这些因子使Bt在低营养时减少生长，增强存活，或是少食/间歇性禁食改善宿主健康的潜在原因。

【主编评语】

肠道细菌的生长、定植和适应性，受饮食和宿主的因素影响，包括缺乏营养的禁食期。研究有益肠道细菌在肠道中的适应性机制，将有助于设计具有理想特性的工程益生菌。Science最新发表的这篇观点文章，以多形拟杆菌为例，探讨了有益肠菌如何在宿主禁食时，应对缺乏营养的肠道环境。这些可为开发对肠道适应性更好的益生菌提供线索，也为禁食的健康益处提供了潜在的解释视角。（@mildbreeze）

【原文信息】

Advancing the fitness of gut commensal bacteria

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

Cell子刊：无纤维饮食如何抑制结肠炎？

Cell Host and Microbe——[30.3]

① 构建具有溃疡性结肠炎（UC）特征的菌群依赖型结肠炎模型，无纤维饮食可预防结肠炎的发展，并抑制肠道炎症；② 无纤维饮食减少了Mucispirillum schaedleri（M菌，寄居在粘液的致病菌）的丰度，而M菌是引发疾病所必需的；③ 膳食纤维的缺乏降低了营养的可利用性，并损害了M菌的异化硝酸盐还原为氨（DNRA）代谢途径，导致其被排除在粘液层之外，从而导致病情缓解；④ 在粘液层中适当定植特定的病原体对于结肠炎的发展至关重要。

【主编评语】

无纤维饮食的纯肠内营养（EEN）可诱导克罗恩病（CD）儿童的临床缓解，但EEN有益作用的机制仍然不清楚。Cell Host and Microbe近期发表的文章，在在克罗恩病样结肠炎模型中，无纤维饮食可以预防和抑制疾病。无纤维降低了Mucispirillum schaedleri的丰度，而该菌是引发疾病所需的一种寄居在粘液的致病菌。（@章台柳）

【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

国内团队：粪菌移植联合免疫疗法或可提高MSS mCRC治愈率

EClinicalMedicine——[15.1]

① 纳入20名难治性微卫星稳定转移性结直肠癌患者，随访13.7个月；② 中位无进展生存期9.6月、中位总生存期13.7月、中位缓解持续时间8.1月、客观缓解率20%、疾病控制率95%、临床受益率60%；③ 19名患者至少经历一次治疗相关不良事件（TRAE），6名患者出现3-4级TRAE；④ 无治疗死亡发生；⑤ 应答者粪便中高变形菌门和毛螺科丰度较高、放线菌门和双歧杆菌丰度较低；⑥ 治疗不改变外周血TCR库的结构，但应答者中扩增TCRs表现出抗原驱动应答特征。

【主编评语】

免疫疗法彻底改变了癌症的治疗，然而微卫星稳定转移性结直肠癌（MSS mCRC）对PD-1抑制剂的反应较低，而肠道菌群与抗PD-1功效密切相关。近日，武汉大学陈永顺团队联合殷雷团队在EClinicalMedicine上发表文章，探讨粪菌移植与替雷利珠单抗和呋喹替尼联合治疗难治性MSS mCRC的有效性和安全性，并发现其作为三线或以上治疗可显著提高难治性MSS mCRC患者的生存率且安全性可控，为该患者群体提供了一种有价值的新治疗选择。（@圆圈儿）

【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：肠道菌群如何影响骨骼健康？

Nature Communications——[16.6]

① 招募517名绝经前/后的中国女性，发现普通拟杆菌（B.vulgatus）与骨密度（BMD）呈负相关，在美国白人中得到验证；② 血清戊酸（VA）是菌群代谢产物，与骨密度呈正相关，被B.vulgatus下调；③ 去卵巢小鼠，喂食B.vulgatus表现出骨骼吸收增加和骨微结构较差，而喂食VA则表现出骨骼吸收减少和骨微组织更好；④ VA抑制RELA蛋白的产生（促炎性），并增强IL10 mRNA的表达（抗炎性），抑制体外破骨细胞样细胞的成熟，增强成骨细胞的成熟。

【主编评语】

肠道微生物群与骨质疏松症的患病风险有关。美国杜兰大学的邓红文、南方科技大学的沈洁、中南大学的肖红梅与团队在Nature Communications发表文章，通过宏基因组学/靶向代谢组学/全基因组测序对中国围绝经期前/后女性进行综合分析，来确定与骨健康相关的新的微生物标志物。结果发现普通拟杆菌通过调控戊酸来影响骨骼健康。（@章台柳）

【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

丁涛等：细菌群体感应协调纵向互作，形成微生物群组装

Microbiome——[15.5]

① 在体外构建优化的口腔生物被膜（OBM）组装平台，模拟和追踪口腔生物被膜菌群OBM组装全过程；② 将新构建蛋白序列参考库与时序OBM宏基因组同源比对，识别到2291个群体感应（QS）同源蛋白，涉及21条QS通路；③ QS通路主要来源自菌群组装过程中时序富集的优势物种，其信号在菌群通讯中双向传递，对群落结构定向转换有关键作用；④ 利用QS干扰实验对菌群AI-2通讯网络阻断，发现干扰淬灭菌群内的AI-2信号网络后，OBM组装会延迟且成熟被膜更脆弱。

【主编评语】

细菌群体感应（QS）作为细菌交换信息和相互作用的重要机制，具有普遍性、特异性和调控能力，但细菌QS如何调控人类微生物群落的组装过程尚不清楚。近日，中山医学院丁涛及团队在Microbiome发表最新研究，利用在体外搭建的优化的口腔生物被膜（OBM）的组装平台，结合体外模型培养、宏基因组测序、高通量数据分析以及信号干扰实验，发现OBM的组装过程中，依次处于优势地位的核心菌会通过时序性的QS网络进行信息交流实现菌种间互作，推动菌群结构的序贯演替，值得关注。（@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

洛哌丁胺会通过细菌抑制诱导斑马鱼肠菌失调？

Microbiome——[15.5]

① 基于体外细菌对洛哌丁胺的敏感性，使用常规和无菌幼年斑马鱼来评估洛哌丁胺对宿主肠道菌群的影响；② 洛哌丁胺处理对斑马鱼微生物群组成的影响取决于菌株在水中的存活和定植能力；③ 除宿主特异性作用外，洛哌丁胺还具有抗菌活性，可直接诱导微生物群多样性改变；④ 对洛哌丁胺敏感的菌株单一定植在无菌斑马鱼，在接受洛哌丁胺处理后其定殖量降低100倍；⑤ 洛哌丁胺处理也会影响5种代表性菌株混合定殖的无菌斑马鱼细菌多样性。

【主编评语】

洛哌丁胺是一种阿片受体激动剂，广泛用于治疗人类急性腹泻。洛哌丁胺也被用作研究动物模型肠功能障碍诱导便秘影响的工具，但其对宿主相关微生物群的影响尚不清楚。近日，巴斯德研究所研究人员在Microbiome发表最新研究，基于体外细菌对洛哌丁胺的敏感性，使用常规和无菌幼年斑马鱼来评估洛哌丁胺对宿主肠道菌群的影响，发现洛哌丁胺会通过细菌抑制诱导斑马鱼出现微生物群失调，值得关注。（@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+何健荣：剖腹产影响学龄前儿童肠道微生态

Clinical and Translational Medicine——[10.6]

① 纳入1034名广州市学龄前儿童进行菌群检测，其中43%为剖腹产；② 与阴道分娩的儿童相比，剖腹产出生的儿童肠道菌群丰富度较低，梭菌属显著富集；③ 仅在5岁及以下的儿童中，不同分娩方式引起肠道菌群β多样性显著差异，而所有年龄段α多样性均无显著差异；④ 5岁以上剖腹产出生的儿童中发现51条下调的通路，主要与维生素代谢相关；⑤ 母乳喂养或可改善剖腹产引起的肠道菌群代谢功能变化。

【主编评语】

迄今为止剖腹产对婴儿期以上儿童肠道微生态特征影响的相关研究较少且不够深入，不足以探索菌群功能。广州市妇女儿童医疗中心出生队列研究室的邱琇、何健荣及团队在Clinical and Translational Medicine上发表最近研究成果，采用宏基因组测序法检测剖腹产对学龄前儿童肠道微生物组的影响，同时对菌群代谢功能进行检测，数据表明剖腹产或可引起梭菌属的显著富集，同时影响维生素代谢途径。（@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：关联分析揭示肠道菌群与宿主间的相互作用

Cell Reports——[8.8]

① 纳入625名日本参与者，进行粪便宏基因组、血浆代谢组和宿主基因组分析，评估肠道菌群与宿主的关系；② 肠道菌群全基因组关联研究鉴定到PDE1C基因位点与肠拟杆菌相关，TGIF2及TGIF2-RAB5IF基因位点与产酸拟杆菌相关；③ 形成A血型抗原的碳水化合物代谢有关的agaE和agaS与A血型的关联取决于由东亚特有的FUT2变体决定其分泌状态；④ 菌群-代谢组关联分析确定胆汁酸（如胆汁酸代谢基因直向同源物bai和7β-羟类固醇脱氢酶）与微生物特征关联。

【主编评语】

肠道菌群与宿主之间的相互作用在人类健康中发挥着关键作用。近日，发表在Cell Reports上的这篇文章，通过肠道宏基因组测序、非靶向代谢组分析、单核苷酸多态性（SNP）阵列和全基因组测序，评估肠道菌群与宿主遗传学和血浆代谢物的关联，将为了解代表性不足的人群中肠道菌群与宿主相互作用提供有用资源。（@圆圈儿）

【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

肠道菌群或能部分解释饮食与肥胖和炎症之间关联

American Journal of Clinical Nutrition——[7.1]

① 纳入620个德国社区样本，其中较高替代地中海饮食（aMed）评分与较低皮下脂肪组织（SAT）、内脏脂肪组织（VAT）和C-反应蛋白（CRP）浓度相关；② 在与aMed评分显著相关类群中，较高丰度的紫单胞菌科与较低的SAT、VAT和CRP的相关性分别为11.6%、9.3%和8.7%，而较低丰度的消化链球菌科与SAT和CRP的关联分别为13.1%和18.2%；③ 适度饮酒与较低VAT相关，其中较高丰度的草酸杆菌科和较低丰度的伯克氏菌科分别解释该关联的8.3%和9.6%。

【主编评语】

腹部肥胖会增加慢性炎症，地中海饮食与肥胖之间的关联可能取决于肠道菌群的组成，然而，肠道菌群是否调节饮食与年龄相关的身体成分参数与全身炎症之间的关联仍然未知。近期发表于American Journal of Clinical Nutrition上的文章，使用替代地中海饮食（aMed）评分进行评估，研究了肠道菌群对坚持地中海饮食之间的关联的潜在介导作用。数据表明，与得分最低的参与者相比，aMed评分较高的参与者的脂肪组织和全身炎症水平较低，紫单胞菌科的相对丰度较高，消化链球菌科的相对丰度较低。地中海饮食依从性与肥胖和炎症之间高达20%的关联可以通过肠道菌群介导来解释。（@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

吃太多如何影响人体的营养吸收和肠道微生物？

Obesity——[6.9]

① 探究不同能量负荷对肠道微生物群组成以及通过粪便和尿液排泄能量和营养物质的速率的影响；② 招募10名健康男性接受过量喂养（OF）、对照（CON）和喂养不足（UF）三种饮食条件的随机交叉饮食干预；③ 短期的能量负荷在α多样性（香农指数）、门和属水平上都动态地改变了肠道微生物群；④ 相比于CON和UF，OF下通过尿液和尿液加粪便的能量排泄率下降得更多；⑤ 通过粪便的能量排泄率在不同条件下没有差异。

【主编评语】

Obesity近期发表的文章，发现短期过量喂养将动态地改变肠道微生物群的组成，但通过粪便的能量排泄率没有受到影响。在过量喂养的条件下，通过尿液和尿液加粪便的能量排泄率低于对照和喂养不足条件下。（@章台柳）

【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

感谢本期日报的创作者：mildbreeze，章台柳，Sunflower，九卿臣，RZN，accepted