Nature Reviews:新工具助力调节微生物组的治疗(年度回顾)

Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology [IF:65.1]
① 结合同位素示踪、代谢组学和蛋白质组学方法,对小鼠肠道菌群摄入和排出的代谢物进行定量研究,反映不同肠菌对营养物质的偏好;② 构建工程大肠杆菌,基于CRISPR的Record-seq方法, 在转录组层面记录细菌在穿过小鼠肠道过程中的基因表达历史及其对肠道环境扰动的反应;③ 构建乳酸乳球菌工程菌,使其分泌并在胞外组装异二聚体β-内酰胺酶,降解肠道中的广谱抗生素β-内酰胺,减少抗生素治疗对肠道菌群和稳态的影响。
【主编推荐语】临床和人群研究已经描绘了人类微生物组的多样性及其影响因素和在疾病中的变化。针对微生物组的调节也被认为是疾病治疗的新策略。Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology近期发表了年度回顾文章,介绍了2022年中发表的3项关于微生物组调节工具领域的重要进展,分别涉及评估肠菌对营养物质的偏好(查看文章)、记录肠菌基因表达历史(查看文章)和减少抗生素治疗对肠菌影响(查看文章)。这些工具及方法为调节肠菌的组成及功能、评估干预措施的体内效果和个体间差异提供了新的视角,尽管目前只在小鼠模型中进行了测试,但显示出改变微生物调节治疗的发展潜力。(@芥末)
Nifty new tools for microbiome treatment design
2023-01-06, doi:10.1038/s41575-022-00735-2

国内团队Nautre子刊:Akk菌在虫媒病毒感染中起到保护性作用

Nature Microbiology [IF:28.3]
① 在SFTSV感染期间,患者的肠道共生菌——Akk菌的相对丰度增加,但在死亡患者的样本中减少;② Akk菌产生的β-咔啉生物碱——骆驼蓬碱可通过抑制NF-κB介导的系统性炎症,从而在SFTSV感染中起保护性作用;③ 骆驼蓬碱通过特异性增强肝细胞中的胆汁酸-CoA:氨基酸N-酰基转移酶的表达,以增加结合型初级胆汁酸、甘氨鹅去氧胆酸及牛磺鹅去氧胆酸,从而间接调节病毒诱导的炎症反应;④ 上述胆汁酸可诱导TGR5依赖性的抗炎反应。
【主编推荐语】发热伴血小板减少综合征(SFTS)是一种新出现的蜱虫传染病,由布尼亚病毒科的白蛉病毒属(SFTSV)感染导致。北京微生物流行病研究所的刘玮团队与浙江大学的朱书团队在Nature Microbiology上发表的一项最新研究结果,发现Akk菌通过产生一种生物碱——骆驼蓬碱,调节肝细胞的胆汁酸代谢,以抑制NF-κB介导的系统性炎症,从而在SFTSV感染中起到保护性作用。(@aluba)
Akkermansia muciniphila protects mice against an emerging tick-borne viral pathogen
2023-01-05, doi:10.1038/s41564-022-01279-6

李兰娟院士团队:奥贝胆酸治疗肝纤维化效果不佳的可能机制

Redox Biology [IF:11.4]
① 在西式饮食(WD)喂养的非酒精性脂肪性肝炎(NASH)小鼠中,奥贝胆酸(OCA)可缓解肝脏脂肪积累和炎症,但对肝脏氧化应激及纤维化没有明显影响;② OCA使肠道中拟杆菌门富集,促进初级胆汁酸解偶联产生鹅去氧胆酸,诱导肝脏活性氧积累和脂质过氧化;③ OCA增加肝脏中更容易被氧化的多不饱和脂肪酸水平,从而诱导肝细胞铁死亡和肝脏星状细胞激活,诱导肝纤维化;④ 脂质过氧化抑制剂(己酮可可碱,PTX)联用OCA可显著抑制小鼠肝脏的纤维化。
【主编推荐语】奥贝胆酸(OCA)是由鹅去氧胆酸(CDCA)衍生而来的半合成FXR激动剂,已被开发用于治疗各种慢性肝脏疾病。但在近期的一项治疗非酒精性脂肪性肝炎合并肝纤维化的III期临床试验中,OCA未表现出理想的抗纤维化效果。浙江大学医学院附属第一医院李兰娟院士团队近日在Redox Biology发表文章,揭示了OCA通过肠道菌群增强肝脏脂质过氧化的机制,从而阐明了OCA抗肝脏纤维化效果不佳的原因,并提示联用脂质过氧化抑制剂或是增强OCA临床上抗肝纤维化的潜在途径。(@芥末)
Microbiota-induced lipid peroxidation impairs obeticholic acid-mediated antifibrotic effect towards nonalcoholic steatohepatitis in mice
2022-12-22, doi:10.1016/j.redox.2022.102582

温州医学院:FGF21通过靶向肠道菌群调控的胆汁酸代谢来改善NAFLD

Free Radical Biology and Medicine [IF:7.4]
① 非酒精性脂肪性肝病(NAFLD) 患者肠道菌群显著改变,粪便中胆汁酸 (BA)生态失调,血清中FGF21水平较高;② FGF21水平和肠道菌群高度相关;③ FGF21处理显著缓解了甲硫氨酸-胆碱饮食(MCD)诱导的NAFLD模型小鼠的肝脏脂肪变性、炎症、纤维化及肠道损伤,并调节肠道菌群和BA谱失调及短链脂肪酸代谢;④ 抗生素清除菌群会削弱FGF21对NAFLD的改善作用;⑤ FGF21处理小鼠的粪菌移植可再现FGF21对NAFLD的保护,改善肠道菌群和BA。
【主编推荐语】非酒精性脂肪肝(NAFLD)的特点是肝脏脂肪变性、炎症和纤维化,以及肠道菌群失调。成纤维细胞生长因子21(FGF21)调节葡萄糖和脂质代谢,已被证明对NAFLD有良好的作用。然而在NAFLD的治疗过程中,FGF21、肠道菌群之间是否互作仍不清楚。温州医学院的郑明华、李校堃和龚方华团队合作在Free Radical Biology and Medicine发表的文章,发现NAFLD患者的肠道菌群显著改变,血清FGF21升高。FGF21通过靶向肠道菌群调控的胆汁酸代谢来改善NAFLD。(@章台柳)
Gut microbiota and bile acids partially mediate the improvement of fibroblast growth factor 21 on methionine-choline-deficient diet-induced non-alcoholic fatty liver disease mice
2022-12-28, doi:10.1016/j.freeradbiomed.2022.12.087

如何平衡长期使用FMT的有效性、安全性和创新性?(综述)

American Journal of Gastroenterology [IF:9.8]
① FMT可有效治疗CDI(复发性艰难梭菌感染),且对功能性胃肠疾病和抗生素抵抗等也有疗效;② 不良反应发生率为28.5%,严重不良反应、感染或疾病传播较少;③ 可通过调控肠道菌群治疗疾病,可活菌递送,在医学和药理学上具创新性;④ 其治疗儿童CDI发现新鲜粪便比冻存粪便疗效好,儿童FMT耐受性高,并发症少但缺乏安全性研究;⑤ 老人菌群变化等可导致FMT失败,应考虑患者并发症以制定治疗方案;⑥ 未来产品应考虑全年龄段人群及伦理问题。
【主编推荐语】FMT(粪便菌群移植)是用健康个体的有益菌群重建患者菌群失调的手段,近年来发展颇为迅速。目前利用FMT治疗复发性艰难梭菌感染的效果非常积极,但依然存在一些并发症。近期发表在American Journal of Gastroenterology杂志上的一篇综述讨论了FMT的并发症,和在整个生命周期都将使用FMT治疗的儿童、成年人和老年人所涉及到的有效性、安全性和创新性,以及临床医生、研究人员和监管机构在推进FMT疗法时应该考虑如何平衡以上三者的关系,从而更好更长远地帮助相关疾病的患者。(@MD)
Fecal microbiota transplantation across the lifespan: balancing efficacy, safety, and innovation
2022-12-29, doi:10.14309/ajg.0000000000002167

Nature子刊:利用深度学习模型挖掘药物与多组学数据间的关联

Nature Biotechnology [IF:46.9]
① 开发了一个基于深度学习的多组变分自编码器(MOVE),应用于789名新诊断T2D的队列,探究药物与组学表型间的关联;② 确定了T2D患者20种最普遍药物的组学关联,药物与表型和代谢组学间关联较多,与肠菌关联较少;③ 二甲双胍与T2D的12个临床标志物及7个蛋白显著相关,且二甲双胍是与代谢物关联最多的药物,辛伐/阿托伐他汀均与LDL和总胆固醇水平相关;④ 基于关联量化了药物间相似性(分4大类),二甲双胍和奥美拉唑对多组学数据影响最明显。
【主编推荐语】先前多项研究已经证明测序技术和多组学的快速发展,极大促进了疾病标记物的识别和精准医学的发展,但有效整合多组学数据和表型数据的规模和异质性,并且进一步深入挖掘数据间的关联仍存在较大地挑战。近日,丹麦哥本哈根大学研究人员在Nature Biotechnology发表最新研究,开发了一个基于深度学习的多组变分自编码器(MOVE),并且将这一方法应用于789名新诊断的2型糖尿病患者的多组学表型数据,以探究药物与组学表型间的关系。发现MOVE能够有效整合处理多组学和表型数据,并能更灵敏地挖掘出药物-组学间的关联,其中二甲双胍和奥美拉唑对多组学数据影响最明显,值得关注。(@九卿臣)
Discovery of drug–omics associations in type 2 diabetes with generative deep-learning models
2023-01-02, doi:10.1038/s41587-022-01520-x
延伸阅读: 【BioArt】

微生物群落中功能性化学介质 (综述)

Trends in Biochemical Sciences [IF:13.8]
① 微生物群落通过分泌性低分子量化学介质(CMs)进行相互作用(信号传递、营养获取、对抗其他生物);② CMs在复杂的生态位中受到基于群落的化学修饰产生新的生物功能;③ 最近的研究表明,多种CMs修饰可导致功能的丧失或获得,可分为化学降解、改变或扩展;④ 微生物群落中生物因素通常负责CMs的失活,但非生物因素也可以促进或使其降解;⑤ 功能获得性CMs修饰研究尚不充分,但在微生物群系研究中的重要性愈加凸显。
【主编推荐语】微生物之间通过特定的化学物质进行交流。虽然这些化学介质已经被发现,但复杂微生物群体可能对这些化学介质进行一定的修饰和功能调节。本文综述了微生物多维关系网中那些获得功能的以及失去功能的化学介质(CM)。虽然有非常多的研究观测功能丧失的微生物修饰,但是那些被微生物“赋予”功能的CM在微生物互作中发挥着重要的作用。文章为研究微生物之间,以及微生物-宿主间的相互作用提供了更多信息。(@Bingbing)
Functional modulation of chemical mediators in microbial communities
2022-08-15, doi:10.1016/j.tibs.2022.07.006
病从口入:口腔菌群和口腔疾病如何影响全身健康?
本期话题:口腔菌群,口腔疾病,心血管,1型糖尿病,牙膏,生命早期,肥胖,多发性硬化,口臭,古人
2023-01-11
肠-肺轴新发现:“坏”菌定植肠道如何恶化肺部感染?
本期话题:肠肺轴,感染,细菌疫苗,霍乱弧菌,幽门螺杆菌,TH17,T细胞,工程菌,药物递送,IBD,天然产物
2023-01-10
GUT新发现:肠菌可影响大肠癌术后的吻合口愈合
本期话题:术后愈合,超加工食品,有机食品,上皮TGFβ,诊断模型,免疫治疗,液体活检,超声技术,肝内胆管癌,胃肠道恶性肿瘤
2023-01-09
31分Cell子刊3文聚焦饮食:精准营养/限时进食/肠道菌群
本期话题:精准营养,1型糖尿病,限时进食,减肥,癫痫,甲硫氨酸限制,衰老,低蛋白饮食,膳食碳水,生活方式
2023-01-08
多文速览:消化道医疗器械和生物材料的技术创新
本期话题:医疗器械,生物传感器,消化内镜,显微成像,胰腺炎,AI,环保,胃功能障碍,生物材料,类器官
2023-01-07
张和平团队Nature子刊突破:高分辨率解析内蒙人的肠道菌群
本期话题:宏基因组组装基因组,关节炎,伤口菌群,生信,肠-肌肉轴,衰老,抗生素耐药基因,寄生虫
2023-01-06
喝酒别过量!NEJM等高分综述纵论酒精相关疾病
本期话题:饮酒,酒精肝,酒精使用障碍,肠屏障,NASH,体外消化模型,胃轻瘫,微生物组工程,菌株资源库,农作物
2023-01-05
肠道古菌病毒组+改造噬菌体,马迎飞团队连发重要成果
本期话题:病毒组,噬菌体,心血管,动脉僵硬度,先心病,慢性脑缺血,肠肺轴,寄生虫
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Immunity领衔:3文聚焦肠道T细胞研究新知
本期话题:T细胞,黏膜免疫,IBD,肥胖,纳米医学,仿生探针,植物乳杆菌,小檗碱,感染,昼夜节律
2023-01-03
38分Cell子刊:9位专家纵论肿瘤微生物组前沿
本期话题:肿瘤菌群,肝癌,Akk菌,大肠癌,多组学,基因突变,AGR2,铁死亡,阑尾癌,内镜
2023-01-02