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魏辅文/赵方庆等:PandaGUT深度挖掘大熊猫肠道菌群 | 热心肠日报

今天是第2678期日报。

魏辅文+赵方庆等:构建大熊猫高质量肠道微生物组目录

Microbiome[IF:15.5]

① 基于439份大熊猫粪便样本长、短读长测序数据,构建大熊猫高质量肠道菌群目录(PandaGut,包含820个MAGs),其中64.5%属于先前未报道物种;② PandaGut含237万个独特基因,74.8%有完整开放阅读框,有利于挖掘物种功能潜力;③ 在野生和圈养熊猫种群中鉴定出三种肠型,分别以梭菌属、假单胞菌属和埃希氏杆菌属为特征;④ 野生熊猫表现出宿主遗传特异性的微生物结构和功能,提示宿主与肠菌存在共生关系,圈养熊猫群则编码更多的多重耐药基因。

PandaGUT provides new insights into bacterial diversity, function, and resistome landscapes with implications for conservation
10-07, doi: 10.1186/s40168-023-01657-0

【主编评语】肠道菌群在宿主适应和进化中发挥着重要作用,但在野生哺乳动物自然种群中研究不足。从宏基因组学的角度可进一步探究宿主的适应性进化和加强濒危哺乳动物的保护工作。近日,中科院动物所魏辅文、中科院北京生命科学研究院赵方庆及团队在Microbiome发表最新研究,基于439份大熊猫粪便样本长、短读长测序数据,构建大熊猫高质量肠道微生物组目录(PandaGut),共识别出820个MAGs和237万个独特基因,并构建划分出三种代表性肠型,值得关注。(@九卿臣)

姚军虎+武圣儒等:瘤胃菌群对山羊生长和泌乳性能的影响

Microbiome[IF:15.5]

① 分别分析15只最高(HADG)和最低(LADG)日均增重山羊的瘤胃液菌群和代谢组;② 与LADG相比,HADG碳水化合物和氨基酸代谢功能增强;③ 链球菌属等与幼羊生长率及HADG代谢物(如丙酸)呈显著正相关,普氏菌属等与幼羊生长率呈负相关,与LADG代谢物(如甲烷)相关;④ 普氏菌属在幼羊与成年泌乳羊间显著相关,且在LADG泌乳羊富集;⑤ 幼羊瘤胃菌群及代谢物为分类高低ADG羊的潜在微生物标记,准确度>81.3%,链球菌属丰度可高精度预测成年羊产奶量。

Multi-omics revealed the long-term effect of ruminal keystone bacteria and the microbial metabolome on lactation performance in adult dairy goats
09-29, doi: 10.1186/s40168-023-01652-5

【主编评语】幼羊生长速度加快可以导致成年山羊泌乳性能增加,然而瘤胃菌群对幼山羊生长的影响及早期瘤胃菌群对山羊终生生长和泌乳性能的作用尚不清楚。近日,西北农林科技大学姚军虎和武圣儒团队联合国外团队在Microbiome上发表文章,评估具有不同平均日增重(ADG)幼山羊的瘤胃菌群及其对生长和泌乳性能的贡献。(@圆圈儿)

刘占举+方蕾蕾+吴维:肠上皮受体GPR65如何护卫肠道抗肠炎

Gut Microbes[IF:12.2]

① 肠上皮细胞(IEC)中受体GPR65缺失会破坏肠道抗菌防御,包括抗菌肽和防御反应相关蛋白的产生;② IEC特异性GPR65缺失小鼠肠道菌群失调,且DSS和柠檬酸杆菌诱发的结肠炎易感;③ IEC中GPR65缺失导致对细菌的免疫和防御反应下调;④ IEC固有的GPR65信号传导维持肠道抗菌防御;⑤ 机制上,GPR65与IL-22信号传导协同作用,促进STAT3 磷酸化并驱动抗菌反应;⑥ IBD患者和DSS结肠炎小鼠发炎上皮细胞中GPR65的表达显著降低。

Intestinal epithelial pH-sensing receptor GPR65 maintains mucosal homeostasis via regulating antimicrobial defense and restrains gut inflammation in inflammatory bowel disease
09-25, doi: 10.1080/19490976.2023.2257269

【主编评语】肠上皮细胞(IEC)对屏障功能和粘膜稳态的调节能够建立和谐的肠道微环境,然而调节肠道抗菌防御的宿主衍生调节网络尚不清楚。近日,同济大学刘占举、方蕾蕾、吴维团队在Gut Microbes上发表文章,研究肠上皮pH敏感受体GPR65在调节IEC功能、参与肠道稳态和炎症反应中的潜在作用,并探讨其与人类IBD发病机制的临床相关性,揭示上皮GPR65保护肠道抗菌防御并预防肠道炎症的新机制,从而为IBD的治疗提供了一种新的治疗方法。(@圆圈儿)

重庆医科大Cell子刊:高果糖饮食促肝癌的新机制

Cell Metabolism[IF:29]

① 研究人员利用自发和化学诱导的肝癌小鼠模型研究补充果糖对肝癌进展的影响;② 代谢组学研究发现,高果糖诱导小鼠肝癌组织中O-GlcNAcylation的供体底物UDP-GlcNAc水平显著升高;③ 解析其促进机制发现肠道果糖衍生物乙酸盐上调谷氨酰胺合成代谢和UTP水平,增强O-GlcNAc糖基化;④ 抗生素抑制肠道菌群后,乙酸盐的产生和肝癌组织的O-GlcNAc修饰均受到明显抑制;⑤ 最后通过定量O-GlcNAcylomic修饰组学描绘了果糖诱导的O-GlcNAc修饰图谱。

High dietary fructose promotes hepatocellular carcinoma progression by enhancing O-GlcNAcylation via microbiota-derived acetate
10-04, doi: 10.1016/j.cmet.2023.09.009

【主编评语】这是发表在Cell Metabolism上的一份工作,由重庆医科大学黄爱龙、唐霓及其团队完成。流行病学表明高果糖与肝癌的发生率、死亡率正相关。但高果糖饮食是否促进肝癌进展仍缺乏实验证据和具体机制,本文作者通过多种肝癌小鼠模型补充高果糖进行探究。结果显示菌群衍生的乙酸盐可以增强肝脏内O-GlcNAc糖基化来促进肝癌的发生。(@Johnson)

国内团队Nature子刊:肠道菌群紊乱加剧高甘油三酯血症性胰腺炎

Nature Communications[IF:16.6]

① 高甘油三酯血症性胰腺炎(HTGP)患者肠道菌群多样性下降,益生菌丰度降低,部分细菌种类与疾病严重程度及预后相关;② 将HTGP患者粪便菌群移植到小鼠体内,导致胰腺组织中性粒细胞浸润增加,中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)形成增加,加剧胰腺损伤和全身炎症;③ HTGP患者和小鼠体内单形拟杆菌均显著下降,回补该菌可缓解HTGP;④ 单形拟杆菌衍生的牛磺酸抑制中性粒细胞IL-17产生和NF-κB信号通路的激活,减少NETs形成从而减轻胰腺损伤。

Gut microbiota aggravates neutrophil extracellular traps-induced pancreatic injury in hypertriglyceridemic pancreatitis
10-04, doi: 10.1038/s41467-023-41950-y

【主编评语】高甘油三酯血症性胰腺炎(HTGP)是由高甘油三酯血症导致酯球微栓影响胰腺微循环,以及胰酶分解甘油三酯,导致毒性脂肪酸损伤细胞而引发或者加重的急性胰腺炎,具有并发症发生率较高和临床效果较差的特点。已知肠道菌群失调与HTGP中的胰腺损伤有关,但其机制仍不清楚。哈尔滨医科大学第一附属医院孙备、李乐及团队在Nature Communications发表最新研究成果,表明肠道菌群失衡影响牛磺酸生成,促进中性粒细胞胞外诱捕网形成,从而加剧HTGP。(@RZN)

国内团队:肠菌衍生代谢物吲哚-3-甲醛或可减轻动脉粥样硬化

Signal Transduction and Targeted Therapy[IF:39.3]

① 相比健康个体,动脉粥样硬化患者色氨酸代谢紊乱,血浆中吲哚-3-甲醛(ICA)浓度较低;② 动物模型中,高脂饮食(HFD)组血浆ICA水平、拟杆菌科和乳杆菌科的丰度均低于对照组;③ ICA可缓解动脉粥样硬化相关表型,如阻止斑块发展,减少坏死核心并降低斑块厚度及减少斑块中炎症细胞;④ 机制上,ICA通过激活芳香烃受体AhR触发内皮细胞中的Nrf2-HO-1通路,从而降低促动脉粥样硬化因子和ROS水平。

Gut microbe-derived metabolite indole-3-carboxaldehyde alleviates atherosclerosis
10-04, doi: 10.1038/s41392-023-01613-2

【主编评语】吲哚-3-甲醛(ICA)是一种肠道微生物衍生的色氨酸代谢物。近日,复旦大学葛均波、张书宁及孙爱军团队在Signal Transduction and Targeted Therapy上发表文章,研究ICA在动脉粥样硬化中的作用,发现肠道微生物衍生的代谢物吲哚-3-甲醛可减轻动脉粥样硬化,并揭示肠道微生物是动脉粥样硬化的潜在靶标。(@圆圈儿)

浙大医学院:多种胃肠道疾病与静脉血栓栓塞事件风险间有何关联?

American Journal of Hematology[IF:12.8]

① 开展一项前瞻性队列研究,含超4.8万名基线无静脉血栓栓塞(VTE)受试者,评估21种胃肠道疾病与VTE风险间关联;② 中位随访12年期间诊断出13646例VTE,其中11种胃肠道疾病(9种非肿瘤性和2种肿瘤性)与发生VTE风险增加相关;③ 相比无胃肠道疾病个体,患胆囊/胆道癌、胰腺癌、肝硬化、克罗恩病或胰腺炎的受试者发生VTE风险高出50%以上;④ 年龄、性别和BMI与一些胃肠道疾病存在相乘交互作用,在年轻、女性或肥胖患者中,VTE风险增加更明显。

Long-term risk of venous thromboembolism among patients with gastrointestinal non-neoplastic and neoplastic diseases: A prospective cohort study of 484 211 individuals
09-27, doi: 10.1002/ajh.27106

【主编评语】静脉血栓栓塞是一种由于血液凝固而导致的血管疾病,通常发生在下肢深静脉,可能会引起肺栓塞等严重并发症。近日,浙大医学院陈洁、李雪等在American Journal of Hematology发表最新研究,开展一项前瞻性队列研究,含超4.8万名基线无静脉血栓栓塞(VTE)受试者,评估多种胃肠道疾病与VTE风险间关联,发现患胆囊/胆道癌、胰腺癌、肝硬化、克罗恩病或胰腺炎的受试者比对照组发生VTE风险高出50%以上,值得关注。(@九卿臣)

饮食及肠菌与IBS的关联或存在疾病亚型特异性?

Gut Microbes[IF:12.2]

① 使用食物频率问卷和969名18-65岁受试者的粪便宏基因组数据,调查了IBS疾病亚型中饮食风险因素和肠菌间的互作;② 相比非IBS患者,IBS-D患者会摄入更多健康的植物性食物和纤维,而IBS-C患者倾向于摄入更多不健康的植物性食物;③ IBS-D患者的微生物多样性名义上低于非IBS或IBS-C患者,且IBS-C患者促炎菌群轻微增加,而IBS-D患者严格厌氧菌减少(如普氏粪杆菌);④ 在普氏粪杆菌相对丰度较高的个体中,纤维和铁摄入量与IBS-D间正相关性更强。

Diet and gut microbial associations in irritable bowel syndrome according to disease subtype
10-02, doi: 10.1080/19490976.2023.2262130

【主编评语】饮食和肠道微生物在肠易激综合征(IBS)发病机制中的作用尚不完全清楚。近日,麻省总医院研究人员在Gut Microbes发表最新研究。使用食物频率问卷和969名受试者的粪便宏基因组数据,调查了IBS疾病亚型中饮食风险因素和肠菌间的互作,发现IBS患者的饮食习惯、肠道微生物组成和功能以及饮食-微生物群相互作用存在亚型特异性差异,值得关注。(@九卿臣)

使用抗生素可能增加IBS发病风险

Alimentary Pharmacology and Therapeutics[IF:7.6]

① 一项病例对照研究前瞻性地收集了2007年至2016年期间瑞典29111名诊断为肠易激综合征(IBS)的成年患者的数据,并与135172名对照人员相匹配;② IBS患者比对照组更有可能在诊断前1年内使用抗生素(74.9% vs. 57.8%);③ 多变量校正分析显示,使用抗生素的IBS发病的几率增加了2倍以上(OR=2.21);④ 与无抗生素相比,使用1~2和≥3次抗生素与IBS几率增加相关,且存在剂量反应趋势。

Antibiotic use as a risk factor for irritable bowel syndrome: Results from a nationwide, case–control study
09-28, doi: 10.1111/apt.17736

【主编评语】肠道微生物组在肠易激综合征(IBS)的病理生理中起着重要作用,抗生素的使用可以显著改变肠道微生物生态。近期发表于Alimentary Pharmacology and Therapeutics的一项研究利用人群数据调查了抗生素使用与肠易激综合征的关系,结果表明抗生素的使用与随后发生肠易激综合征的风险增加有关,这种风险随着暴露量的增加而增加,且与抗生素类别无关。未来的研究需要确定抗生素管理是否对IBS的预防有重要意义,或者在诊断前有显著抗生素暴露的患者是否可能从微生物靶向治疗中获益。(@注册营养师陈彬林)

IBS患者的生活满意度与胃肠道症状严重程度无显著关联

American Journal of Gastroenterology[IF:9.8]

① 纳入195肠易激综合征患者填写有关胃肠道症状、生活质量、心理因素和生活满意度的调查问卷;② 71.3%的患者生活满意度量表SWLS评分≥21,表明对生活感到满意;③ 心理生活质量较高、焦虑和抑郁症状较少以及胃肠道症状严重程度较低的人群生活满意度显着较高;④ 多变量线性回归显示,较高的生理生活质量和较高的心理生活质量与较高的生活满意度相关;⑤ 胃肠道症状严重程度和生活满意度之间没有显着关联。

Satisfaction with life in IBS is associated with psychological burden rather than gastrointestinal symptom severity
10-04, doi: 10.14309/ajg.0000000000002547

【主编评语】心理问题在肠易激综合征(IBS)患者中高发,该疾病对情绪、社交和职业生活菌有着较大影响。American Journal of Gastroenterology最新研究评估了IBS患者的总体生活满意度(主观幸福感),并确定较高的生理/心理生活质量而并非胃肠道症状严重程度,与较高的总体生活满意度相关。该工作提示临床IBS治疗不应只局限于胃肠道症状的缓解,应关注包括心理负担在内等多个方面。(@RZN)

感谢本期日报的创作者:湖人总冠军,accepted,圆圈儿,阿童木,Jadon,九卿臣,注册营养师陈彬林,RZN

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