大连《科学》新方法，解析菌群产物对宿主

《科学》新方法，解析菌群产物对宿主的影响

今天是第1313期日报。

Science：研究肠道菌产物对宿主影响的新利器

Science[IF:41.037]

① 开发一种基于CRISPR-Cas9的方法，可实现对肠道共生梭菌的多基因敲除；② 以生孢梭菌（Cs）为模式菌，成功敲除了10个Cs衍生分子（三甲胺、多种短链脂肪酸（SCFA）和支链SCFA等）合成通路中的基因；③ 并用质谱方法和无菌小鼠定植试验证实，得到的突变株无法产生相应的分子产物；④ 对比定植野生型Cs菌株和无法产生3种支链SCFA（异丁酸、2-甲基丁酸、异戊酸）的双基因敲除Cs突变株的小鼠，发现这些分子可调控宿主产生IgA的浆细胞。

Depletion of microbiome-derived molecules in the host using Clostridium genetics
12-13, doi: 10.1126/science.aav1282

【主编评语】肠道菌群可产生大量多样化的生物活性分子，对宿主的生理活动和健康产生影响。然而由于缺乏相应的遗传操纵工具，人们一直难以深入分析特定细菌产物对宿主的影响和作用机制。比如哺乳动物肠道中常见的共生梭菌，就是一类难以进行遗传操纵的细菌。Science最新上线的一项研究报道了一种可对梭菌进行多基因敲除的方法，并通过小鼠定植实验，发现生孢梭菌产生的支链短链脂肪酸，具有对宿主的免疫调控功能。这种方法不仅可研究梭菌等细菌产生的分子对宿主的影响，也可通过编辑特定细菌的基因组，实现对特定菌群产物的调控。（@mildbreeze）

HNF4调控脂肪酸氧化以促进小鼠的肠道干细胞更新

Gastroenterology[IF:19.233]

① 隐窝细胞快速摄入脂肪酸，抑制脂肪酸β-氧化（FAO）可抑制肠道类器官中的ISC更新；② 转录因子肝细胞核因子4（HNF4）可与脂肪酸结合，ISC和肠道上皮表达HNF4A/G；③ HNF4A/G双敲除导致ISC丢失且无法自我更新，单敲除则无影响；④ HNF4可直接激活FAO基因，肠道上皮细胞中HNF4A/G双敲除显著下调FAO基因表达、FAO活性、TCA代谢物水平等；⑤ HNF4A/G双敲除的肠道类器官中，TCA循环的棕榈酸或乙酸盐降低，回补乙酸或二氯乙酸可修复干细胞。

HNF4 Regulates Fatty Acid Oxidation and is Required for Renewal of Intestinal Stem Cells in Mice
11-21, doi: 10.1053/j.gastro.2019.11.031

【主编评语】饮食和代谢通路可调控肠道干细胞（ISC）功能。Gastroenterology上发表的一项最新研究，发现肠道上皮及ISC中表达的肝细胞核因子4（HNF4，一种可与脂肪酸结合的转录因子）可通过激活脂肪酸β-氧化基因，促进ISC的更新。（@沈志勋）

NASH与柯林斯菌属有关

Gut Microbes[IF:7.823]

① 研究纳入76例健康成人（对照）及65例非酒精性脂肪性肝炎（NASH）和NASH-肝硬化患者；② 与对照相比，患者肠道菌群的α和β多样性显著降低；③ 与NASH密切相关的均属为柯林斯菌；④ 柯林斯菌的丰度与空腹甘油三酯、总胆固醇浓度呈正相关，与高密度脂蛋白胆固醇浓度呈负相关，预示着该菌群代谢对机体脂质代谢的调节作用；⑤ 同时，患者体内的一些瘤胃菌科（Ruminococcaceae）丰度降低，进而降低炎症反应，缓解NASH症状。

Lower gut microbiome diversity and higher abundance of proinflammatory genus Collinsella are associated with biopsy-proven nonalcoholic steatohepatitis
11-07, doi: 10.1080/19490976.2019.1681861

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