Science:共生菌适应宿主肠道的一种新分子机制

Science [IF:63.714]
① 多形拟杆菌(Bt)的转录终止蛋白Rho含有内在无序结构域(IDR),对Bt在小鼠肠道中的适应性很重要;② 在体外,IDR能促进Rho发生液-液相分离,根据盐和蛋白质浓度及RNA的存在而形成液滴;③ 小鼠实验显示,Rho以IDR依赖的方式在Bt中凝聚形成无膜区室(相分离),从而应对碳源不足和肠道环境;④ IDR依赖的相分离能增强Rho的转录终止活性,且对特定基因的转录终止有关键作用;⑤ IDR调控Bt的全局基因表达,包括在肠道内生存所需的一些关键基因。
【主编推荐语】通过操纵肠道菌群来改善宿主健康,具有广阔前景。理解细菌在肠道内定植的机制,可为临床进行菌群干预提供新思路。Science最新发表的这项研究报道了一种增强共生菌在宿主肠道内的适应性的新机制。该研究表明,人类肠道中常见的共生细菌——多形拟杆菌,其转录终止因子Rho能通过发生相分离,控制细菌基因表达,从而促进细菌在小鼠肠道中的适性和定植。(@mildbreeze)
Bacteria require phase separation for fitness in the mammalian gut
2023-03-16, doi:10.1126/science.abn7229

Nature子刊:肠道菌群以年龄和性别依赖的方式改变小鼠代谢组

Nature Communications [IF:17.694]
① 选取无菌、12种共生菌定植(OMM12)和SPF的C57BL/6小鼠,检测在3、8和12周龄时胃肠道不同区域、腹腔液、血清、肝脏、脾脏和尿液中的代谢物;② 菌群改变身体多个部位代谢组,胃肠道代谢物浓度差异取决于肠道菌群,在盲肠和结肠中的定植改变大部分代谢物;③ OMM12改变盲肠(49%)和结肠(54%)的代谢物丰度,SPF菌群分别对应调节52%和62%的代谢物;④ 年龄是肝脏和脾脏菌群变异的主要因素,性别对除回肠以外的所有部位代谢物都有重大影响。
【主编推荐语】肠道共生菌群对于哺乳动物新陈代谢十分重要,越来越多的文献表明,肠道菌群组成的变化会对免疫功能、神经调节和疾病进展产生深远影响,其中肠道菌群的代谢物渗透到全身宿主组织,是菌群影响宿主生理的一种机制。卡尔加里大学研究学者在Nature Communications发表最新文章,使用LC-MS研究无菌、共生菌定植、SPF小鼠不同发育阶段整个胃肠道的代谢特征,同时评估了年龄和性别对代谢物谱的影响,揭示微生物组与关键生物变量之间的相互作用。(@RZN)
Microbiota alters the metabolome in an age- and sex- dependent manner in mice
2023-03-11, doi:10.1038/s41467-023-37055-1
延伸阅读: 【News Medical】

IL-22或可作为菌群调节剂,改善肠道菌群并增强芳香烃受体活性

Microbiome [IF:16.837]
① IL-22作为一种菌群调节剂,可改变小鼠胃肠道菌群组成,并伴随微生物代谢L-色氨酸的能力增加;② IL-22治疗的小鼠粪便中细菌衍生的吲哚衍生物增加,并与粪便芳香烃受体(AhR)活性的增加相关;③ 与健康对照相比,溃疡性结肠炎(UC)患者粪便中吲哚衍生物浓度降低,且伴随粪便AhR活性降低;④ 与安慰剂治疗的UC患者相比,外源性IL-22治疗的UC患者粪便中AhR活性和吲哚衍生物浓度均随时间增加。
【主编推荐语】IL-22由芳基烃受体(AhR)信号传导,通过影响抗菌蛋白产生、粘液分泌及上皮细胞分化增殖,在胃肠道屏障功能中发挥关键作用,从而调节肠道菌群。而肠道菌群可以通过合成L-色氨酸(L-Trp)衍生的AhR配体影响IL-22的产生,从而产生宿主-菌群反馈回路。近日,发表在Microbiome上的这篇文章, 为了探索IL-22在反馈回路和溃疡性结肠炎(UC)中的潜在作用,通过观察小鼠和人类外源性IL-22治疗后肠道菌群组成、功能和AhR配体产生的变化,发现IL-22通过改变肠道菌群的组成和功能,增加小鼠和人类AhR的活性。(@圆圈儿)
IL-22 alters gut microbiota composition and function to increase aryl hydrocarbon receptor activity in mice and humans
2023-03-09, doi:10.1186/s40168-023-01486-1

内源性小肠菌群或可决定发酵乳制品中细菌的短时定植效率

Microbiome [IF:16.837]
① 开展一项随机、交叉、探索性研究,16名回肠造口术者分为发酵乳制品组和安慰剂组,接受3个为期2周的干预期;② 补充鼠李糖乳杆菌CNCM I-3690或嗜热链球菌CNCM I-1630和保加利亚乳杆菌CNCM I-1519的发酵制品会改变小肠菌群组成和功能;③ 干预措施不会影响肠道中SCFAs水平或胃肠道渗透性,对内源性群落的影响可忽略,但对物种组成的影响是高度个性化的,会受到生态系统能量代谢的影响;④ 特征不明显的消化链球菌科与摄入细菌的低丰度正相关。
【主编推荐语】随着测序技术和生物信息学的快速发展,研究人员对肠道菌群的了解主要依赖于粪便样本分析,因此食用发酵食品对小肠菌群的影响及其对宿主平衡的作用在很大程度上没有得到很好表征。近日,瓦格宁根大学研究人员在Microbiome发表最新研究,开展了一项随机、交叉、探索性研究,16名回肠造口术者分为发酵乳制品组和安慰剂组,接受3个为期2周的干预期,发现摄入的细菌是对小肠菌群组成产生干预效果的主要驱动因素,在短时间内其丰度水平是高度个性化的,会受到生态系统能量代谢的影响,而生态系统的能量代谢又会反映在其微生物组成上,值得关注。(@九卿臣)
Endogenous small intestinal microbiome determinants of transient colonisation efficiency by bacteria from fermented dairy products: a randomised controlled trial
2023-03-07, doi:10.1186/s40168-023-01491-4
延伸阅读: 【科学私享】

浙江大学:脂肪过度分解的围产期奶牛免疫功能受损,或与肠道菌群有关

Microbiome [IF:16.837]
① 围产期奶牛中,过度脂肪分解(HNF)影响产后生理状态,与免疫细胞中功能下调有关;② HNF过程激活了奶牛肠道菌群中次级胆汁酸(SBA)的生物合成途径,粪便中SBA水平增加;③ HNF导致奶牛与细胞迁移吞噬、对细胞因子和病毒的反应相关的单核细胞功能下降,或与血浆中共轭胆汁酸浓度降低导致表达GPBAR1的单核细胞的免疫抑制有关;④ 肠道中拟杆菌OF04−15BH、Paraprevotella clara、Paraprevotella xylaniphila、密螺旋体属JC4与SBA合成有关。
【主编推荐语】围产期(分娩前后3周)是奶牛饲养管理的重要阶段,此时奶牛进食减少、支持泌乳的能量需求增加,导致脂肪组织的脂肪过度分解,容易出现严重的免疫抑制而增加感染或疾病风险。肠道菌群可以调节宿主的免疫和代谢过程,但其在奶牛过度脂肪分解过程中扮演的角色还不甚清楚。浙江大学动物科学学院孙会增团队近日在Microbiome发表研究文章,揭示了过度脂肪分解的围产期奶牛肠道菌群、胆汁酸生物合成功能和单核细胞功能抑制之间的潜在联系,为改善围产期奶牛的饲养管理提供了新的思路。(@芥末)
Gut microbiome is linked to functions of peripheral immune cells in transition cows during excessive lipolysis
2023-03-03, doi:10.1186/s40168-023-01492-3

吉林农大:母鸡自产卵起,便影响着后代的肠道发育与免疫?

Microbiome [IF:16.837]
① 将486只蛋鸡分为对照组和营养干预组(CCAB),发现CCAB干预有利于母体免疫、卵孵化和后代生长;② CCAB组溶菌酶和禽β-防御素水平较高,卵泡中免疫球蛋白水平与母体血清正相关;③ CCAB组胚胎十二指肠、空肠和回肠绒毛高度和隐窝深度增大,后代肠道发育始于胚胎期;④ CCAB组膨大部双歧杆菌富集,母体菌群可从膨大部转移到胚胎肠道再到蛋清;⑤ 转录组分析发现多种与肠道发育和免疫相关的差异表达基因,胚胎肠道菌群与肠道基因表达和发育相关。
【主编推荐语】营养物质会促进动物的免疫功能,母体良好的免疫也有利于后代健康。但母亲的免疫优势是如何转移给她们的后代,受益方式是什么?仍需深入探究。近日,吉林农业大学郑鑫及团队在Microbiome发表最新研究,将486只蛋鸡分为对照组和营养干预组,发现禽类肠道在胚胎期便开始微生物定植,这些微生物大多数溯源于母体生殖道,并且自胚胎期便影响着肠道的基因表达与发育。总之,该研究提出了生殖道菌群是改善动物健康的潜在资源之一,启发了禽类健康养殖的新方向,值得关注。(@九卿臣)
Maternal effects drive intestinal development beginning in the embryonic period on the basis of maternal immune and microbial transfer in chickens
2023-03-03, doi:10.1186/s40168-023-01490-5
延伸阅读: 【植物研究进展】
今日Nature:甜味剂三氯蔗糖可抑制T细胞免疫功能
本期话题:饮食-免疫互作,三氯蔗糖,山梨醇,T细胞,定植抗性,小胶质细胞,早产儿,免疫发育,小肠
2023-03-16
菌群可预测CAR-T免疫治疗效果?《自然·医学》再报新发现
本期话题:癌症免疫治疗,ICU,骨折,1型糖尿病,肠道炎症,膳食纤维,脂肪细胞,肠道感染,药物临床,饮食排除法
2023-03-15
今日《自然·医学》:预防慢病,哪些饮食模式效果好?
本期话题:饮食模式,营养不良,癌症恶病质,免疫治疗,维生素,饮食限制,模拟禁食,促炎饮食,铁,葱蒜
2023-03-14
肠道真菌如何促进酒精肝?31分Cell子刊揭示免疫机制
本期话题:肠肝轴,肠道真菌,酒精肝,胆汁淤积,SCFA,减肥手术,肝性脑病,解酒,自免肝,乙肝
2023-03-13
进食/禁食知多少?限食进食可能也有健康隐患?
本期话题:限时进食,禁食,饮食限制,饮食模式,地中海饮食,生酮饮食,植物性饮食,特医食品
2023-03-12
31分Cell子刊:详解多部位的母婴菌群传递和补偿途径
本期话题:母婴菌群传递,抗肿瘤免疫,鞭毛蛋白,性激素,肠内分泌细胞,代谢,枸杞多糖,发酵食品,抗生素耐药
2023-03-11
关注肠脑轴:益生元纤维或可改善帕金森病?
本期话题:肠脑轴,帕金森病,多发性硬化,抑郁症,认知障碍,益生元,饮食,电针灸,早期诊断
2023-03-10
王硕等Cell子刊新进展:2种共生菌或能抗大肠癌
本期话题:大肠癌,组织菌群,瘤内菌群,胆汁酸,IBD,病毒,新冠,哮喘,黑斑息肉综合征,Akk菌,PPI
2023-03-09
国内团队Nature子刊:环保生物塑料可能对肠道不友好
本期话题:可降解塑料,黏蛋白O聚糖,抗性淀粉,膳食纤维,心血管,糖尿病,菊粉,益生元,生物钟
2023-03-08
《自然·综述》详解:肠道B细胞与炎症疾病
本期话题:IBD,B细胞,标志物,焦虑抑郁,消化内镜,生活方式,口腔,芽囊原虫,食品添加剂,鸡
2023-03-07