大连2月，最值得看的30篇菌群文献！

发布时间：2020-07-04 来源：大连胃肠医院

2月，最值得看的30篇菌群文献！

今天是第670期日报。

一图读懂：菌群-免疫疾病走向因果（Science子刊必读综述）

Science Immunology[IF:N/A]

① 肠道菌群与免疫性疾病的关联性已被确认，因果性研究正在开展；② 目前的因果性研究手段包括：单一菌株或人体完整肠道菌群的移植、用免疫系统确认致病菌（如IgA-seq）、用机器学习等高级算法整合多组学数据、体外培养肠道菌群；③ 肠道菌群多样性降低导致疾病易感性增加的机制：菌群的群落功能丧失、免疫失衡、菌群定殖位置异常；④ 免疫系统通过多种免疫因子等机制调控菌群；⑤ 免疫-菌群互作对宿主有广泛影响，因果性研究为菌群疗法奠定基础。

Causal effects of the microbiota on immune-mediated diseases

02-09 DOI: 10.1126/sciimmunol.aao1603

Nature Reviews：自身免疫疾病中的卫生假说（必读综述）

Nature Reviews Immunology[IF:39.932]

① 流行病学统计和动物实验数据显示，感染性疾病发病率的下降伴随着过敏和自身免疫疾病发病率的攀升；② 肠道菌在自身免疫病中的作用复杂，可缓解也可促进自身免疫疾病的发生，其机理与免疫调节有关；③ 来自病原体和共生菌的外来抗原与自身免疫抗原形成抗原竞争，缓解自身免疫反应；④ toll样受体介导病原体和共生菌对自身免疫疾病的预防：toll样受体是外来抗原的共同受体，外来抗原的持续作用使toll样受体脱敏，避免和缓解自身免疫疾病。

The hygiene hypothesis in autoimmunity: the role of pathogens and commensals

2017-10-16 DOI: 10.1038/nri.2017.111

Nature Reviews：癌症免疫治疗，菌群必不可少（年度回顾）

Nature Reviews Immunology[IF:39.932]

① 肿瘤的发生与菌群相关，肠道菌群可调控免疫系统；② 与细菌相关的结直肠癌中，从原发灶到转移灶均有细菌共存；③ 在黑色素瘤、非小细胞肺癌和肾癌中，菌群对基于PD-1和PDL1的免疫疗法具有深刻影响；④ 小鼠粪菌移植验证了菌群及个别菌种的免疫调节特性，菌群成为新的肿瘤预后性生物标志物和治疗靶点；⑤ 菌群刺激抗肿瘤免疫应答的机制仍待研究，可能包括辅助确定免疫应答强度、通过代谢效应影响免疫系统、与肿瘤相关抗原间存在免疫交叉反应等。

Cancer immunotherapy in 2017: The breakthrough of the microbiota

01-30 DOI: 10.1038/nri.2018.4

Nature Reviews：细胞代谢如何影响免疫功能（年度回顾）

Nature Reviews Immunology[IF:39.932]

① 阿尔兹海默症中，骨髓细胞2（TREM2）中表达的小神经胶质激活受体的信号促进mTOR驱动的代谢重编程；② 脱氨基酪氨酸是一种肠道细菌产生的代谢产物，可通过促进干扰素刺激基因的表达，帮助宿主针对流感病毒感染产生免疫反应；③ NK细胞中，相比于三羧酸循环，柠檬酸盐-苹果酸盐shuttle为电子传递链及氧化磷酸化提供了更多的NADH；④ 谷氨酸盐衍生的α-酮戊二酸盐向2-羟戊二酸的转化过程促进了Foxp3的甲基化及沉默，从而促进了Th17细胞的分化。

Immunometabolism in 2017: Driving immunity: all roads lead to metabolism

2017-12-11 DOI: 10.1038/nri.2017.139

Science子刊：影响肠道内稳态的免疫和菌群因素（综述）

Science Immunology[IF:N/A]

① 多种免疫因素和宿主-菌群互作共同协调肠道内平衡，以建立对共生菌的耐受、抑制炎症；② 肠道菌群通过DC激活Treg生成大量IL-10，作用于巨噬细胞以抑制TH1和TH17的分化；③ 菌群还刺激肠道免疫细胞生成IL-2，促进TH1、TH2和Treg的分化、抑制TH17，Treg高效结合IL-2加强对Teff的抑制；④ DC将菌群抗原呈递给CD4+ T细胞，后者分化为菌群特异的Teff和Treg，ILC3可“删除”菌群特异的Teff；⑤ 这些机制为治疗炎性肠病（IBD）提供了靶点和策略。

Essential immunologic orchestrators of intestinal homeostasis

02-09 DOI: 10.1126/sciimmunol.aao1605

ARI：一文读懂肠道菌群相关IgA（综述）

Annual Review of Immunology[IF:28.396]

① IgA具有中和毒素和病毒、阻止过多活菌的粘附或转位、清除上皮表面多余的大分子结构等功能；② IgA结合可预测促炎症菌群，适当多样化的IgA是维持菌群分类多样性所必需的；③ 导致IgA多样性的体细胞突变过程可在肠道次级淋巴样组织中进行，而不需要高亲和性B细胞受体参与；④ 结合型IgA可修饰菌群代谢，消除粘膜炎症应答；⑤ 通过高通量测序技术分析菌群或IgA的多样性，有助于选择性靶向不同类型的菌群，并帮助研究IgA多样化的轨迹。

IgA Function in Relation to the Intestinal Microbiota

01-26 DOI: 10.1146/annurev-immunol-042617-053238

Cell子刊：低碳水饮食迅速改变菌群改善脂肪肝

Cell Metabolism[IF:18.164]

① 短期低碳水饮食（LCD）干预为肥胖的非酒精性脂肪肝患者带来多种代谢益处，用多组学法分析；② LCD显著减少脂肪生成、增强β-氧化（血清β-羟基丁酸浓度大幅上升），使肝脏脂肪含量急剧下降；③ LCD诱导肠道菌群快速转变，25个菌属丰度显著变化，产叶酸的链球菌属和乳球菌属迅速增多，伴随着血清叶酸水平上升，或与脂代谢、氧化应激和炎症的改善相关；④ 肝脏中基因表达改变，脂肪酸合成通路下调、叶酸介导的碳代谢和脂肪酸氧化通路上调。

An Integrated Understanding of the Rapid Metabolic Benefits of a Carbohydrate-Restricted Diet on Hepatic Steatosis in Humans

02-07 DOI: 10.1016/j.cmet.2018.01.005

JCI：FODMAP饮食促进肠道炎症的机制是什么

Journal of Clinical Investigation[IF:12.784]

① 大鼠食用高FODMAP饮食（HFM），可增加粪便中的革兰氏阴性菌，提高脂多糖（LPS）的浓度，引起肠道炎症、屏障功能障碍、内脏高敏感性（VH）；② 抗生素处理可抑制上述症状，低FODMAP饮食（LFM）可逆转上述症状；③ 给大鼠结肠内灌注LPS、肠易激综合征（IBS）患者或HFM大鼠的粪便上清，可造成肠道屏障功能障碍及VH，用LPS拮抗剂治疗或敲除TLR4可抑制病症；④ IBS患者的粪便LPS高于健康人，LFM处理4周显著改善IBS患者的症状并降低粪便LPS水平。

FODMAP diet modulates visceral nociception by lipopolysaccharide-mediated intestinal inflammation and barrier dysfunction

01-02 DOI: 10.1172/JCI92390

Cell子刊：小肠保护肝脏少受果糖“荼毒”

Cell Metabolism[IF:18.164]

① 使用同位素示踪和质谱，在小鼠体内对果糖中的碳原子进行追踪，发现饮食中的果糖主要是在小肠中代谢，需要己酮糖激酶参与；② 摄入低剂量果糖时，约90%可被肠道清除，转化为葡萄糖以及乳酸等有机酸；③ 高剂量果糖可使小肠的代谢能力饱和，小肠无法清除的果糖被肝脏和肠道菌群代谢；④ 果糖摄入可快速诱导肠道中与果糖吸收和代谢相关的基因表达，通过喂食强化，可提高小肠对果糖的代谢能力；⑤ 小肠或可保护肝脏，减少果糖对肝脏的毒性。

The Small Intestine Converts Dietary Fructose into Glucose and Organic Acids

02-06 DOI: 10.1016/j.cmet.2017.12.016

Cell子刊：在菌株水平追踪FMT前后的菌群变化

Cell Host and Microbe[IF:14.946]

① 分析18位复发艰难梭菌感染患者在粪菌移植（FMT）期间和前后的肠道菌群；② 成功建模预测细菌在患者中的植入情况，并开发出用于解析菌株动态变化的方法Strain Finder；③ FMT后患者的菌群动态存在较大个体差异，是来自患者、供体和环境细菌的复杂混合，FMT疗效或取决于某些特定菌株的植入；④ 细菌植入情况主要取决于在供体和患者中原来的丰度+细菌类别，来自供体某菌种的多个菌株以“全或无”的方式定殖；⑤ 这些原理在其他FMT数据中得到验证。

Strain Tracking Reveals the Determinants of Bacterial Engraftment in the Human Gut Following Fecal Microbiota Transplantation

02-14 DOI: 10.1016/j.chom.2018.01.003

Nature子刊：高通量&无偏差，分析微生物群落的新方法

Nature Biotechnology[IF:41.667]

① 通过多步骤优化得到小亚基核糖体RNA（SSU rRNA）的全长cDNA，搭配合成长读测序，可用高通量方法获得高质量、无引物偏倚的SSU rRNA全长序列；② 用该方法分析7种环境样本的微生物群落构成，得到超过一百万个SSU rRNA序列，涵盖细菌、古细菌和真核生物，原始错误率约0.17%，与鸟枪法RNA测序相比无明显偏差；③ 对比现有SILVA数据库，观察到约半数新多样性；④ 该方法可使现有参考数据库以数量级方式扩展，帮助完善对全球微生物的分类和编目。

Retrieval of a million high-quality, full-length microbial 16S and 18S rRNA gene sequences without primer bias

01-01 DOI: 10.1038/nbt.4045

Microbiome：大幅提高16S菌群分析分辨率的新方法

Microbiome[IF:8.496]

① 短多重区域框架（SMURF）是一种将来自不同PCR扩增区域的测序结果组合分析的方法，可鉴定接近全长的16S rRNA基因序列，与现有技术相比分辨率更高；② 该方法只需适度的记忆即可极快重建，简单且低成本，实现了低生物量和片段化DNA的高分辨率分析；③ 通过计算机模拟分析，SMURF可分别将人类微生物组计划和人类肠道细菌分离株的模拟混合物分辨率提高了2倍和100倍；④ SMURF可应用于任何一组扩增子，从而实现有效的下游分析。

Combining 16S rRNA gene variable regions enables high-resolution microbial community profiling

01-26 DOI: 10.1186/s40168-017-0396-x

Nature：Treg如何调节对致病共生菌的免疫耐受

Nature[IF:40.137]

① 将肝螺杆菌定殖于小鼠肠道中，可在野生型小鼠中促进对其特异的RORγt+FOXP3+调节性T细胞（iTreg）分化，而在IL-10缺陷小鼠中主要诱导促结肠炎的辅助T细胞17（TH17）；② Treg中转录因子c-MAF失活可损害iTreg的分化和功能（如IL-10的生成），导致肝螺杆菌特异的炎性TH17积聚，促发结肠炎；③ 肠道菌群诱导的T细胞中，iTreg可约束炎性TH17，使宿主对致病共生菌建立免疫耐受，减少结肠炎，c-MAF对调控肠道内iTreg-TH17的平衡不可或缺。

c-MAF-dependent regulatory T cells mediate immunological tolerance to a gut pathobiont

02-07 DOI: 10.1038/nature25500

Cell子刊：科学禁食或促健康长寿

Cell Metabolism[IF:18.164]

不同禁食形式对健康和寿命的影响，包括有效性，作用机制、安全性；① 禁食大于24小时将改变机体代谢，使更依赖于酮体样碳源而非葡萄糖；② 间歇和周期性禁食、限时饮食（TRF）都有益于疾病预防和治疗，禁食和模拟禁食饮食（FMD）可成为预防和治疗慢性代谢疾病的潜在疗法；③ FMD可促进肝脏组织/细胞再生、减少腹部脂肪沉积、恢复白细胞和淋巴细胞水平、改善神经再生和记忆；④ 不同禁食相关的干预手段，或可成为促进健康长寿的可行方法。

Fasting, Circadian Rhythms, and Time-Restricted Feeding in Healthy Lifespan

2016-06-14 DOI: 10.1016/j.cmet.2016.06.001

TEM：禁食能否帮助“饿死”癌细胞？（综述）

Trends in Endocrinology and Metabolism[IF:10.893]

① 癌细胞信号传导及代谢通路失调，导致葡萄糖摄入增多、线粒体功能改变及逃避抗生长信号；② 禁食和模拟禁食饮食（FMD）可减少IGF-1和葡萄糖及相关信号水平，部分介导了在正常细胞和癌细胞中引发的不同反应；③ 可使正常细胞中TOR和AKT等通路下调、抗压力基因上调，保护其免受化疗等应激源的伤害（差异应激抗性）；④ 还可使癌细胞对化疗药物更易感、提高治疗效果（差异应激致敏），或与癌细胞独特的代谢特征有关；⑤ FMD或可用于辅助临床治疗。

Starvation, Stress Resistance, and Cancer

02-17 DOI: 10.1016/j.tem.2018.01.008

Science：在家族性息肉病人肠道里，有两种细菌促癌！

Science[IF:37.205]

① 对家族性腺瘤性息肉病（FAP）患者的结肠黏膜进行活组织检查，发现存在pks+大肠杆菌和肠毒性脆弱拟杆菌（ETBF）组成的细菌生物被膜，及两种菌产生的促肿瘤毒素的共表达；② 在小鼠模型中，相较于定殖单一菌株，pks+大肠杆菌和ETBF共同定殖可显著增加肿瘤数量和死亡率；③ ETBF可降解粘液层，增加粘附于结肠粘膜的pks+大肠杆菌，后者释放colibactin导致结肠上皮细胞发生DNA损伤；④ 两种菌共定殖可诱导结肠IL-17显著上升，加剧结肠肿瘤恶化。

Patients with familial adenomatous polyposis harbor colonic biofilms containing tumorigenic bacteria

02-02 DOI: 10.1126/science.aah3648

Nature子刊：吃得太咸，或损害血管伤认知

Nature Neuroscience[IF:17.839]

① 高盐饲料喂食小鼠8周后，其学习和记忆脑区的静息脑血流量明显减少，血管内皮细胞受损，生成的一氧化氮（NO）减少，行为测试中表现认知功能障碍；② 其机制为：高盐使小鼠小肠TH17细胞增加，导致血浆IL-17明显升高；③ 循环中的IL-17通过Rho激酶抑制性磷酸化内皮NO合成酶，减少脑内皮细胞NO生成，最终促进内皮功能紊乱和认知障碍；④ 恢复正常饮食或使用药物干预，小鼠脑血流量和血管内皮功能恢复正常，逆转高盐饮食带来的后果。

Dietary salt promotes neurovascular and cognitive dysfunction through a gut-initiated TH17 response

01-15 DOI: 10.1038/s41593-017-0059-z

Nature Reviews：高血压相关机制研究有哪些亮点（年度回顾）

Nature Reviews Nephrology[IF:12.146]

① T细胞中的血清及糖皮质激素相关激酶1（SGK1）信号通过上调Na+/K+/2Cl?共转运蛋白1（NKCC1）及促进Th17细胞极化，促进了高盐诱导的血压升高及终末器官损伤；② 高盐饮食可改变人及小鼠的肠道菌群，导致乳杆菌属缺失、Th17细胞数量增加、血压升高；③ 在小鼠中，γδT细胞促进了血管紧张肽II引起的高血压及血管内皮功能障碍；④ AGTR1A及骨桥蛋白介导了血管周围脂肪中的巨噬细胞向炎症表型的极化，导致炎症发生，促进主动脉动脉瘤的形成。

Hypertension in 2017: Novel mechanisms of hypertension and vascular dysfunction

01-02 DOI: 10.1038/nrneph.2017.178

Neurotherapeutics：肠道菌群与神经内分泌系统（综述）

Neurotherapeutics[IF:5.166]

① 肠道菌群与神经内分泌系统通过下丘脑-垂体-肾上腺（HPA）轴产生多向相互作用；② 益生菌可能通过免疫调节及减少肠道屏障菌群易位作用，影响神经内分泌生理稳态；③ 无菌小鼠的皮质酮水平及HPA轴活性上升，表明肠道菌群对HPA轴发育及神经调节的中心作用；④ 受肠道菌群初始组成的差异、抗生素的脱靶效应等因素影响，口服抗生素可产生有益或有害影响；⑤ 同时，肠道菌群、神经内分泌系统间的通讯还可能与免疫系统、肠道-血脑屏障等系统相关。

Gut Microbiota and the Neuroendocrine System

01-27 DOI: 10.1007/s13311-017-0600-5

TEM：肠-肝轴中的胆红素（综述）

Trends in Endocrinology and Metabolism[IF:10.893]

① 胆红素是亚铁血红素分解代谢途径中的重要成分，被肠道菌群代谢为尿胆素，尿胆素可被还原为粪胆素或被重吸收；② 胆红素可减少肝脏中的脂肪堆积，血浆中的非结合胆红素水平升高与肥胖及2型糖尿病有关；③ 胆红素还原酶可能来自于菌群，如多枝梭菌、产气荚膜梭菌、艰难梭菌和脆弱类拟杆菌；④ 胆红素可结合PPARα并增加其转录活性，从而增加脂肪燃烧基因的表达，以抑制肝性脂肪变性；⑤ 胆绿素还原酶A可通过改变胆红素产生而引起肝性脂肪变性。

Bilirubin in the LiverGut Signaling Axis

02-04 DOI: 10.1016/j.tem.2018.01.002

Nature Reviews：肺部感染的诊疗方法（综述）

Nature Reviews Microbiology[IF:26.819]

① 许多肺部疾病与致病菌相关，如肺结核中的结核分枝杆菌、大叶性肺炎中的肺炎链球菌、支气管肺炎中的流感嗜血杆菌等；② 现有的诊断方法依赖于从患者的样本中培养以分离致病菌，现有的治疗方法主要是抗生素，可能产生抗生素耐药性；③ 最新研究发现肺与其他粘膜表面一样有菌群定殖，为重新考虑肺部感染的机制和治疗提供了机会；④ 可利用宏基因组测序的分子生物学手段改进肺部疾病的诊断；⑤ 新型治疗方法包括：疫苗、窄谱抗生素、噬菌体疗法等。

New opportunities for managing acute and chronic lung infections

2017-10-24 DOI: 10.1038/nrmicro.2017.122