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年度回顾:在菌群与疾病中,确立饮食的核心地位 | 热心肠日报

热心肠小伙伴们 热心肠研究院 2020-10-12

今天是第959期日报。

Nature Reviews:用饮食营养靶向肠道菌群来防治疾病(年度回顾+一图读懂)

Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology[IF:16.99]

① 高纤维饮食靶向肠道菌群中的短链脂肪酸产生者,可有效改善2型糖尿病患者的血糖控制;② 肠道屏障受损可促进代谢疾病,西式饮食经肠道菌群引起小鼠肠道黏液层缺陷,移植正常饲料喂养的小鼠粪菌、补充益生元(菊粉)或特定益生菌可改善;③ 环境因素对塑造肠道菌群有主要影响,遗传因素的贡献相对较小,同居者的菌群相似度高于非同居的血亲,非抗生素药物也可影响菌群组成;④ 用饮食营养调节肠道菌群和个性化营养,在疾病防治方面很有潜力。

Establishing the role of diet in the microbiota–disease axis
12-12, doi: 10.1038/s41575-018-0093-7

【主编评语】肠道菌群的研究今年持续火热,越来越多的证据表明,饮食等环境因素对肠道菌群有很强的塑造作用,用饮食和营养靶向菌群是可行的疾病预防和治疗策略。Nature Reviews的年度回顾系列专门发表短文,介绍了今年该领域的几项重要研究,非常值得感兴趣的读者认真阅读。(@mildbreeze)


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口腔微生物组中的“口型”

Microbiome[IF:9.133]

① 评估西班牙1500名青少年的口腔微生物组及其与生活方式、饮食、卫生、社会经济和环境参数的关系;② 除了卫生和饮食习惯,自来水的成分与几种细菌的丰度变化有关,表明饮用水在塑造口腔微生物群方面发挥着重要作用;③ 微生物组样本可以分为两种广泛的组成模式(口型),分别主要由奈瑟菌和普雷沃菌驱动;④ 结论:这些口型代表口腔微生物组中两种可能的最佳平衡,反映了人类口腔生态位的潜在限制。

Citizen science charts two major “stomatotypes” in the oral microbiome of adolescents and reveals links with habits and drinking water composition
12-06, doi: 10.1186/s40168-018-0592-3

【主编评语】口腔包含丰富且多样的微生物组,其在健康和疾病中起重要作用。以前的研究主要集中在成年人群或幼儿,而青少年口腔微生物组仍然研究不足。本文分析了青少年的口腔微生物组及其与外在参数的关系,发现口腔微生物组样本可以分为两种广泛的组成模式(口型),这些口型代表口腔微生物组中两种可能的最佳平衡,反映了人类口腔生态位的潜在限制。(@可乐)

吕农华等:肠道菌群失衡可加剧急性胰腺炎

Journal of Gastroenterology[IF:5.561]

① 分析130例急性胰腺炎(AP)患者+35例健康人的粪便16S rRNA多样性,发现二者肠道菌群结构存在显著差异,且与全身炎症反应和肠屏障受损密切相关;② 肠道菌群组成随病情加重进一步改变,重症患者中Blautia等有益菌丰度明显少于轻症和中度重症患者;③ 功能预测显示AP细菌侵袭上皮细胞通路活性升高,且与Escherichia-Shigella丰度呈正相关;④ 与正常小鼠相比,假无菌小鼠和无菌小鼠诱导AP后胰腺损伤更轻,而移植正常小鼠粪便可加重胰腺病变。

Gut microbiota dysbiosis worsens the severity of acute pancreatitis in patients and mice
12-05, doi: 10.1007/s00535-018-1529-0

【主编评语】来自南昌大学第一附属医院吕农华教授团队的研究,首先通过比较急性胰腺炎(AP)患者和正常人肠道菌群结构,发现AP早期存在肠道菌群失衡且与疾病严重程度有关;进一步利用动物模型证实肠道菌群失衡可能在AP发生发展中发挥重要作用,与之前一篇肠道菌群与胰腺疾病的综述(http://www.mr-gut.cn/papers/read/1070608928)提出的观点不谋而合,为未来调节肠道菌群治疗胰腺疾病提供新思路。(@mildbreeze)

Gut:抗腹泻性细菌感染的新机制

Gut[IF:17.016]

① 鼠柠檬酸杆菌(Cr)可在小鼠中模拟人致病性大肠杆菌感染,RIPK2是感知细菌感染的NOD2的下游分子,RIPK2敲除使小鼠对Cr的易感性增加;② RIPK2缺失造成的肠道菌群组成改变不足以增加小鼠对Cr的易感性;③ 清除Cr需要RIPK2下游分泌的C-型凝集素REG3b;④ 感染早期,REG3b作用于巨噬细胞,以促进天然淋巴细胞生成IL-17A,从而招募中性粒细胞来清除感染;⑤ 缺失RIPK2或REG3b均会减少STAT3活化和IL-17A生成及IL-17A介导的中性粒细胞招募。

The regenerating family member 3 β instigates IL-17A-mediated neutrophil recruitment downstream of NOD1/2 signalling for controlling colonisation resistance independently of microbiota community structure
10-04, doi: 10.1136/gutjnl-2018-316757

【主编评语】NOD2基因变异与克罗恩病相关,缺少NOD2基因的小鼠对鼠柠檬酸杆菌(可模拟人致病性大肠杆菌感染的小鼠致病菌)的易感性增加,Gut近期发表的一项研究,揭示了NOD2下游的RIPK2和再生家族3β(REG3b,又名再生胰岛衍生蛋白3β)在清除鼠柠檬酸杆菌中的作用机制,并表明该过程与RIPK2缺失造成的肠道菌群组成改变无关。(@mildbreeze)

阿奇霉素对儿童肠道菌群具有短期影响

EBioMedicine[IF:6.183]

① 纳入12-36月龄患有复发性哮喘样症状的儿童,在急性期口服3天阿奇霉素或安慰剂,收集短期(14天后,29例阿奇霉素,30例安慰剂)和长期(4岁时,31例阿奇霉素,18例安慰剂)粪便样本进行测序;② 短期内,阿奇霉素使肠道菌群可观测丰度降低23%,香农多样性降低13%,组成变化主要来自放线菌门,尤其是双歧杆菌属丰度显著降低;③ 长期跟踪未观察到两组肠道菌群组成上的差异;④ 儿童服用阿奇霉素可在短期内引起肠道菌群变化,长期影响不大。

Short- and long-term impacts of azithromycin treatment on the gut microbiota in children: A double-blind, randomized, placebo-controlled trial
11-23, doi: 10.1016/j.ebiom.2018.11.035

【主编评语】大环内酯类抗生素通常用于儿童呼吸道感染和哮喘发作。虽然已证明其临床益处,但其治疗用途的副作用仍令人担忧。本文评估了阿奇霉素对幼儿肠道微生物群的短期和长期影响。结果表明,阿奇霉素治疗14天后会诱导肠道微生物群的变动,但对肠道微生物群的组成没有长期影响。不过,其分析的样本数量有限。(@可乐)

Nature子刊:脂肪细胞OGT如何刺激食欲

Nature Communications[IF:12.353]

① O-连接β-D-N-乙酰葡糖胺(O-GlcNAc)信号慢性失调可导致代谢性疾病;② 脂肪细胞O-GlcNAc转移酶(OGT)对于高脂饮食诱导的过食症必不可少,但对于调控基础食物摄入量并不重要;③ OGT通过激活从头脂质去饱和的转录及积累n-花生四烯基乙醇胺(一种引起食欲的内源性大麻素)来刺激摄食过量;④ 大麻素受体激动/拮抗剂可以脂肪细胞OGT依赖的方式调节摄食过量;⑤ OGT作为调节外周脂质信号的脂肪传感器,可能介导一条诱导多食和肥胖的脂肪-脑轴。

Adipocyte OGT governs diet-induced hyperphagia and obesity
11-30, doi: 10.1038/s41467-018-07461-x

【主编评语】Nature Communications上发表的一项最新研究,发现脂肪细胞O-GlcNAc转移酶(OGT)对于高脂饮食引起的过食症是必需的,脂肪细胞OGT通过激活脂质去饱和及内源性大麻素积累以刺激食欲。(@沈志勋)

Nature子刊:抗精神病药物引起的过食症的潜在靶点

Nature Communications[IF:12.353]

① 抗精神病药物(AP)与体重显著增加和代谢疾病相关,食欲过剩可能是AP诱导体重增加的驱动力,但机制未知;② 给秀丽隐杆线虫施用AP,可通过一种遗传上与基础食物摄入不同的机制诱导食欲过剩;③ 在小鼠中,AP诱导的食欲过剩与独特的下丘脑基因表达特征相关,通过辅助性药物治疗可消除这种表达特征;④ 使用丽隐杆线虫对该特征进行遗传分析,鉴定出AP诱导的食欲过剩需要两种转录因子,即nhr-25/Nr5a2 和nfyb-1/NFYB。

A phenotypic Caenorhabditis elegans screen identifies a selective suppressor of antipsychotic-induced hyperphagia
12-10, doi: 10.1038/s41467-018-07684-y

【主编评语】抗精神病药物可能引起过食症而诱导体重增加。来自Nature Communications上发表的一项最新研究,利用线虫作为模式生物,鉴定出了在抗精神病药物诱导的过食症中必需的两种转录因子,为防治抗精神病药物引起的代谢副作用提供了潜在的靶点。(@沈志勋)

Nature子刊:人胃类器官的培养方法

Nature Protocols[IF:12.423]

① 介绍将人多能干细胞(hPSC)分化为人胃类器官(hGO)的方案;② 首先用激活素A将hPSC分化为终末内胚层,然后用FGF4、Wnt通路激动剂CHIR、BMP通路拮抗剂Noggin和视黄酸,产生自由漂浮的3D后前肠球状体;③ 在基质胶中包埋球状体,并在含有EGF的培养基中持续3D生长4周,形成胃窦hGO,添加CHIR和FGF10处理球状体则可获得胃底hGO;④ 胃底hGO中的泌酸壁细胞的诱导分化,需在第30天用BMP4和MEK抑制剂处理48小时;⑤ 从hPSC到hGO共需约34天。

Generation of human antral and fundic gastric organoids from pluripotent stem cells
11-23, doi: 10.1038/s41596-018-0080-z

【主编评语】类器官是非常有用的研究工具,Nature Protocols近期发表文章,介绍了将人多能干细胞分化为有功能的胃类器官的方法,值得专业人士关注。(@mildbreeze)

感谢本期日报的创作者:mildbreeze,可乐,小胖子,MAY DAY,吴芹,女巫

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