第2529期：今日Science：少吃或助长寿，饥饿感如何起作用？
本期话题：饥饿，衰老，长寿，脂肪酸，肠脑轴，吸烟，动物模型，神经，早产儿，母婴
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05月12日

Science：“饥饿感”如何让果蝇不用少吃也能长寿？

Science [IF:63.714]
① 限制膳食支链氨基酸（BCAA）尤其异亮氨酸，或激活促进饥饿感/进食动机的特定神经，能诱导果蝇的饥饿状态，使其在进食量增加的情况下延长寿命；② BCAA限制可改变果蝇神经的组蛋白修饰模式，在分子层面上编码饥饿感，但饥饿似乎通过不同的神经途径调节进食和衰老；③ 组蛋白乙酰化组的变化介导了BCAA限制引起的进食增加，并部分介导其延寿作用；④ 此外，BCAA限制通过增加组蛋白变体H3.3促进短期进食，而长期饥饿似乎可改变食欲调控设定点，从而延缓衰老。
【主编推荐语】热量限制在一些实验动物中有延长寿命的作用。Science最新发表的一项研究表明，饥饿能增加果蝇的寿命。通过限制果蝇的支链氨基酸摄入，或通过光遗传学刺激与进食动机相关的大脑神经元，可诱导果蝇的饥饿感，在促进果蝇进食的同时，延长了它们的寿命。饥饿的这种作用与大脑中特定神经元的组蛋白的变化有关，且其对进食和衰老的调控似乎是通过不同的神经通路实现的。（@mildbreeze）
Effects of hunger on neuronal histone modifications slow aging in Drosophila
2023-05-11, doi:10.1126/science.ade1662
延伸阅读： 【Immunity Advances】 【转化医学网】 【酷炫脑】 【代谢网】 【生物世界】 【学术经纬】 【时光派】 【医诺维】 【细胞自然科学】 【软件通】 【iNature】 【李茗传】 【梅斯医学】 【ScienceDaily】
饮食限制 果蝇 膳食支链氨基酸 表观遗传 组蛋白乙酰化 组蛋白变体 食欲调控 神经 衰老 S D Pletcher K J Weaver
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Nature子刊：单不饱和脂肪酸如何延长寿命？

Nature Cell Biology [IF:28.213]
① 通过受激拉曼散射，发现补充顺式单不饱和脂肪酸（MUFAs）而不是反式MUFAs可增加脂滴数量并延长线虫寿命；② 增加脂滴数量对于MUFA诱导的长寿是必要的，并且足以延长寿命；③ MUFAs积累会改变膜脂质的成分（如减少醚键脂质），从而降低氧化脂质的产生；④ MUFAs的积累会上调过氧化物酶体的数量，其与脂滴存在共同调节作用，是寿命延长所必需的；⑤ 靶向RNAi筛选确定了参与脂滴和过氧化物酶体共同调节的基因，并揭示了对延缓衰老的新干预方法。
【主编推荐语】多项研究已经证明寿命受饮食的影响较大，特定的脂类对健康和长寿是有益的。然而，不同脂质种类对健康与长寿的影响机制仍不清楚。近日，斯坦福大学研究人员在Nature Cell Biology发表最新研究，确定了单不饱和脂肪酸（MUFAs）延长寿命的潜在机制，并揭示了脂滴过氧化物酶体细胞器网络在调节寿命中的重要性。总之，该研究为促进长寿和健康开辟了新的途径，值得关注。（@九卿臣）
Lipid droplets and peroxisomes are co-regulated to drive lifespan extension in response to mono-unsaturated fatty acids
2023-05-01, doi:10.1038/s41556-023-01136-6
延伸阅读： 【褚贝贝课题组】 【中科脂典】 【Aging】
单不饱和脂肪酸 长寿 研究论文 基础研究 膳食成分 衰老 线虫模型 脂滴 Katharina Papsdorf Anne Brunet
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Nature子刊：肠道不老或是健康长寿的秘诀？

Nature Aging [IF:N/A]
① 通过构建斑马鱼转基因品系，发现肠道组织中特异性端粒酶表达可防止端粒缩短，挽救敲除端粒酶逆转录酶（TERT）的斑马鱼过早衰老；② 敲除TERT的斑马鱼肠道中蛋氨酸及其代谢产物富集；③ 端粒酶表达可以改善肠道菌群失调、全身组织退化、生殖和造血系统等远距离器官的衰老等；④ TERT敲除组斑马鱼端粒缩短，平均寿命缩短至12-18个月，而对照组斑马鱼平均寿命超过42个月；⑤ 延缓肠道衰老可以将TERT敲除组斑马鱼的平均寿命延长约40%。
【主编推荐语】多项研究已经证明端粒缩短被认为是衰老的标志，而端粒酶可以防止端粒缩短。近日，法国尼斯癌症与衰老研究所研究人员在Nature Aging发表最新研究，通过构建斑马鱼转基因品系，发现在端粒酶逆转录酶（TERT）敲除斑马鱼中，肠道特异性端粒酶的表达可延缓衰老，改善整个生物体的健康状况，包括改善肠道菌群失调和延缓多个器官衰老。总之，该研究为进一步阐明肠道菌群与衰老之间的关系提供了新的证据，值得关注。（@九卿臣）
Gut-specific telomerase expression counteracts systemic aging in telomerase-deficient zebrafish
2023-05-04, doi:10.1038/s43587-023-00401-5
延伸阅读： 【Aging】
端粒 衰老 研究论文 基础研究 肠道菌群 代谢物 寿命延长 斑马鱼 Mounir El Maï Miguel Godinho Ferreira
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陆正齐+陆勇军等：长寿家族的肠菌及代谢物有何特征？

Aging Cell [IF:11.005]
① 纳入155名蕉岭县人（长寿家族43人，普通人群112人），表征中青年（≤59）、年轻老年人（60-74）、老年人（75-89）及长寿老人（≥90岁）人群的微生物和代谢谱特征；② 长寿个体具有显著不同的代谢物和微生物群特征，其中与年龄正相关的代谢物蒎烷血栓素A2（PTA2）水平在长寿家族个体及其后代中始终高于普通人；③ 功能分析发现PTA2可增强小胶质细胞的Aβ40特异性吞噬效率并增强抗炎表型，且这种保护作用与小胶质细胞中STAT6信号激活有关。
【主编推荐语】多项研究已经证实肠道菌群在长寿过程中扮演着重要角色，但目前与长寿相关的肠道微生物组和代谢组特征及机制尚不明确。近日，中山三院陆正齐、中山大学陆勇军及团队在Aging Cell发表最新研究，纳入155名蕉岭县人（长寿家族43人，普通人群112人），借助16S测序和非靶向代谢组学表征中青年（≤59）、年轻老年人（60-74）、老年人（75-89）及长寿老人（≥90岁）人群的微生物和代谢谱特征，发现长寿个体具有独特的代谢组学和微生物群特征，尤其富含PTA2，这是一种具有抗炎和保护作用的有益化合物。（@九卿臣）
Identification of fecal microbiome signatures associated with familial longevity and candidate metabolites for healthy aging
2023-05-02, doi:10.1111/acel.13848
延伸阅读： 【中山大学附属第三医院脑病中心】 【微长寿Welongevity】 【Aging】
代谢物 长寿 研究论文 基础研究 肠道菌群 衰老 血栓素A2 人群样本 Junli Gong Sanxin Liu Shisi Wang Yongjun Lu Zhengqi Lu
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复旦大学：肠道ATF4可调节雄性小鼠应激相关的行为改变

PNAS [IF:12.779]
① 慢性应激抑制肠上皮细胞ATF4的表达，结肠中ATF4的过表达可减轻雄性小鼠的应激相关行为变化；② 肠道特异性敲除ATF4，小鼠的室旁丘脑(PVT)中谷氨酸能神经元被抑制，改变应激相关行为，激活这些神经元可减轻应激相关行为改变；③ 肠道特异性敲除ATF4的小鼠中，由ATF4直接调控的肠分泌肽三叶因子3 (TFF3)在肠上皮细胞中表达降低，注射TFF3可逆转应激相关行为；④ 使用DREADDs抑制PVT谷氨酸能神经元，可阻断TFF3的有益作用。
【主编推荐语】慢性压力会导致抑郁和焦虑相关行为，这是常见的男性疾病，不仅伴随着大脑功能障碍，还伴随着肠道功能障碍。激活转录因子4（ATF4）是一种应激诱导的基因，之前研究已经表明它对肠道功能很重要，但肠道ATF4对应激相关行为的影响尚不清楚。复旦大学的郭非凡团队在PNAS发表文章，发现肠上皮细胞表达的ATF4在应激相关行为中有重要作用。在雄性小鼠中，肠道ATF4缺乏导致肽三叶因子3水平降低，从而激活室旁丘脑谷氨酸能神经元，影响应激相关行为。（@章台柳）
Intestinal activating transcription factor 4 regulates stress-related behavioral alterations via paraventricular thalamus in male mice
2023-05-01, doi:10.1073/pnas.2215590120
慢性应激 肠道 脑 Feixiang Yuan Ziheng Zhou Feifan Guo
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国内团队：肠道细菌与吸烟的双向因果关联

BMC Medicine [IF:11.15]
① 基于遗传因素预测的吸烟行为（开始吸烟、每天吸烟量、开始吸烟的年龄、停止吸烟、终生吸烟）与16种肠道细菌分类群的丰度相关；② 基于遗传因素预测的放线菌门/纲、双歧杆菌目/科/属的丰度与每天吸烟量及终生吸烟负相关；③ 基于遗传因素预测的放线菌门、双歧杆菌目/科/属的丰度增加与较晚开始吸烟相关；④ 色氨酸及酪氨酸介导了放线菌纲及消化球菌属对吸烟的影响，戊酸盐介导了消化球菌属对吸烟的影响。
【主编推荐语】浙江大学的周丹团队、朱依敏团队与杭州医学院的李迎君团队在BMC Medicine上发表的一项孟德尔随机化研究结果，吸烟行为可影响16种肠道细菌分类群的丰度，而反过来放线菌、双歧杆菌等肠道细菌分类群的丰度可影响吸烟行为，另外鉴定出了色氨酸、酪氨酸、戊酸盐等神经递质相关的肠道菌群代谢产物介导了肠道细菌对吸烟行为的影响。（@aluba）
Cross-talks between gut microbiota and tobacco smoking: a two-sample Mendelian randomization study
2023-04-28, doi:10.1186/s12916-023-02863-1
吸烟 研究论文 孟德尔随机化 Jiayao Fan Yuan Zhou Yimin Zhu Yingjun Li Dan Zhou
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陈从英+黄路生院士：猪作为宿主遗传与肠道菌群研究的实验动物（综述）

Gut Microbes [IF:9.434]
① 肠道菌群组成在个体、肠道部位和年龄间存在显著差异，且人猪间共有常见细菌属（87.24%）高于人鼠间（70%）；② 非遗传因素影响猪肠道菌群组成，如饮食和宿主性别等；③ 宿主遗传影响猪肠道菌群，主要为宿主遗传亲缘关系与菌群组成相似性间的相关性、细菌分类群遗传性估计及与猪和人的肠道微生物组相关的基因组异鉴定；④ 猪作为实验动物优势：可记录系谱、控制影响菌群组成变量和从同一个体采集不同组织阐明宿主基因影响肠道菌群组成机制。
【主编推荐语】猪不仅是重要的养殖动物，也是研究人类疾病的生物医学模型。近日，江西农业大学的陈从英和黄路生院士在Gut Microbes发表综述，回顾了宿主遗传对肠道菌群组成影响的研究进展，并总结了猪作为实验动物在探索宿主遗传对肠道菌群组成影响方面的主要优势和挑战。（@热心肠小伙伴们）
Employing pigs to decipher the host genetic effect on gut microbiome: advantages, challenges, and perspectives
2023-04-30, doi:10.1080/19490976.2023.2205410
肠道微生物组 宿主遗传 遗传力估计 全基因组关联研究 猪 Lusheng Huang Congying Chen
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菌群代谢产物吲哚-3-丙酸或有神经保护作用

Clinical Nutrition [IF:7.643]
① 53名健康老人随机分为益生菌组（两岐双歧杆菌BGN4和长双歧杆菌BORI）和安慰剂组，干预12周，收集血样和粪便；② 补充益生菌显著改变色氨酸代谢相关的途径，特别是菌群产生的吲哚-3-丙酸（IPA）增加1.91倍，与肠道细菌谱显著相关；③ 益生菌组IPA升高与血清中脑源性神经营养因子（BDNF）水平正相关，安慰剂组相反；④ IPA显著降低小胶质细胞中促炎症TNF-α浓度，IPA处理小胶质细胞的培养基培养神经元细胞的BDNF和神经生长因子产量显著增加。
【主编推荐语】益生菌消费对与年龄相关的脑功能下降具有有益影响已有文献报道，然而，肠道和大脑相互作用之间的机制联系尚未完全阐明。Clinical Nutrition最新研究性文章，通过临床试验和体外机制研究中的血液代谢组学分析来确定肠道菌群代谢物吲哚-3-丙酸在肠-脑轴相互作用中的作用，并揭示其可缓解小胶质细胞炎症，具有神经保护作用。（@RZN）
Gut microbiota indole-3-propionic acid mediates neuroprotective effect of probiotic consumption in healthy elderly: A randomized, double-blind, placebo-controlled, multicenter trial and in vitro study
2023-05-02, doi:10.1016/j.clnu.2023.04.001
吲哚丙酸（IPA） 神经保护作用 研究论文 医学研究 益生菌治疗 微生物-肠-脑轴 Chong-Su Kim Dong-Mi Shin
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Science子刊：早产儿的血流感染或源于肠道菌群

Science Translational Medicine [IF:19.319]
① 氨苄青霉素、庆大霉素或万古霉素等抗生素暴露与婴儿肠道中肠杆菌科和肠球菌科的丰度增加有关；② 由肠杆菌科引起的细菌性血流感染（BSIs）婴儿更有可能在BSI之前的10天内接触过这类抗生素；③ 且肠道中BSI致病菌的相对丰度增加，并根据BSI病原形成Bray-Curtis相异聚簇；④ 肠道病原体定植先于新生儿重症监护病房的血流感染；⑤ BSI菌株在新生儿重症监护病房的婴儿中共享，暗示其传播的可能。
【主编推荐语】细菌性血流感染（BSI）导致晚发性败血症，影响多达一半的极早产儿，并具有显著的发病率和死亡率。新生儿重症监护室（NICU）中与BSI相关的细菌种类通常定植于早产儿肠道。Science Translational Medicine近期发表的文章，新生儿重症监护室中，BSI相关的病原体在肠道定植先于血流感染。（@章台柳）
Gut pathogen colonization precedes bloodstream infection in the neonatal intensive care unit
2023-05-03, doi:10.1126/scitranslmed.adg5562
延伸阅读： 【Medical Xpress】
细菌性血流感染 新生儿重症监护室 肠道 Drew J Schwartz Nitan Shalon Gautam Dantas
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母体和食物来源菌群可塑造婴儿肠道菌群

Current Biology [IF:10.9]
① 共纳入700个粪便宏基因组样品，评估西化和非西化群落中母婴间菌株共享动态；② 西化和非西化新生儿菌群组成在出生前几个月比后几个月重叠更多，与最初食用母乳有关；③ 相比多数西化人群，埃塞俄比亚和非西方化母婴中微生物共享减少，一些未表征物种仅在埃塞俄比亚种群中共享，与食用当地传统发酵食品有关；④ 芽囊原虫属物种存在所有队列的母婴中，但很少共享，肠道菌群受生活方式（如饮食、药物和环境差异）和母婴菌株共享模式的影响。
【主编推荐语】多项研究发现分娩方式、抗生素暴露和喂养方法等是影响母婴微生物组传播的重要因素，但其他关键影响因素，如现代西化的高卫生生活方式、高热量饮食和城市环境，与非西化的生活方式相比，尚未进行系统调查。近日，意大利和西班牙研究人员在Current Biology发表最新研究，纳入700个粪便宏基因组样品，评估西化和非西化群落中母婴间菌株共享动态，发现母体和特色发酵食物来源的微生物塑造了埃塞俄比亚农村人口的婴儿微生物组。总之，该研究表明生活方式不仅可以通过饮食、药物消耗和环境因素的差异来影响肠道微生物组的组成，还可以通过影响母婴间菌株共享模式来塑造菌群。（@九卿臣）
Maternal and food microbial sources shape the infant microbiome of a rural Ethiopian population
2023-04-27, doi:10.1016/j.cub.2023.04.011
母婴菌群 菌株共享 研究论文 基础研究 传统发酵食品 芽囊原虫属 生活方式 共享模式 人群样本 Serena Manara Edoardo Pasolli Maria Carmen Collado Nicola Segata
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