Science:肠道菌群调节神经退行性疾病

Science [IF:63.714]
① 构建表达人ApoE异构体——ApoE3(中性)和ApoE4(增加AD风险)的tau蛋白病小鼠模型(称为TE3和TE4);② 无菌TE4小鼠可抵抗tau介导的神经退行病变;③ 生命早期抗生素(ABX)处理也有保护作用,但与性别和ApoE异构体有关(只对雄性有效,且对TE3鼠作用强、对TE4鼠作用弱);④ 这些保护作用与星形胶质细胞和小胶质细胞的表型变化有关;⑤ ABX引起的肠道菌群变化导致SCFA减少、外周免疫改变,给无菌TE4小鼠补充SCFA会促进其胶质增生和tau病理。
【主编推荐语】Tau蛋白介导的神经退行性病变是阿尔茨海默病(AD)的一个重要特征。载脂蛋白E(ApoE)的异构体种类可强烈影响AD风险,并调节tau介导的神经退行性病变。此外近期研究表明,肠道菌群能以ApoE基因型依赖的方式调控神经炎症。然而,菌群与tau介导的神经退行性病变之间的因果关系,还需要更多证据。Science最新发表的一项研究发现,在tau蛋白介导的神经退行性病变小鼠模型中,操纵肠道菌群(无菌饲养、早期抗生素处理)能以性别和ApoE异构体依赖的方式,减少胶质细胞增生和tau病理,对神经退行性病变起保护作用;而菌群代谢物如短链脂肪酸(SCFA)可能在疾病进展中发挥有害作用。作者认为,肠道菌群可能通过调节大脑的先天免疫反应,影响由tau介导的大脑神经病变;而ApoE异构体种类和性别可能差异性地影响了肠道菌群对抗生素的反应,从而影响抗生素的保护作用。这些发现揭示了菌群、免疫反应和tau介导的神经退行性病变之间的相互关系,靶向ApoE相关肠道菌群或能为防治AD和原发性tau蛋白病提供新思路。(@mildbreeze)
ApoE isoform– and microbiota-dependent progression of neurodegeneration in a mouse model of tauopathy
2023-01-12, doi:10.1126/science.add1236

国内团队:肠道菌群或可预测帕金森病?(Meta分析)

NPJ Biofilms and Microbiomes [IF:8.462]
① 帕金森病(PD)中潜在的促炎菌群、基因和通路的相对丰度明显增加,而潜在的抗炎菌群、基因和通路则明显减少;② 这或导致潜在的抗炎物质(短链脂肪酸)减少,潜在的促炎物质(脂多糖、硫化氢和谷氨酸)增加;③ PD中罗斯氏菌属、栖粪杆菌属、布劳特氏菌属、毛螺菌属和普雷沃氏菌属减少,链球菌, 双歧杆菌属、乳酸杆菌 、艾克曼菌和脱磷孤菌属菌属增加;④ 基于与炎症有关的11个菌属或6个基因,随机森林模型预测PD准确率>80%或>90%。
【主编推荐语】帕金森病(PD)作为全球第二大神经退行性疾病,带来了沉重的经济和医疗负担。近年来越来越多的证据表明肠道菌群可能影响PD,但PD的确切发病机制仍不清楚。此外,目前对PD的诊断可能不准确且昂贵。中国科学院大学葛源研究员团队针对PD的肠道菌群进行了目前最大规模的Meta分析,包括2269个16S rRNA基因样本和236个鸟枪法宏基因组样本,旨在揭示PD与肠道菌群之间的联系,建立或可预测PD的模型。(@RZN)
Inflammatory microbes and genes as potential biomarkers of Parkinson’s disease
2022-12-24, doi:10.1038/s41522-022-00367-z

帕金森病患者的粪便代谢产物缺陷、肠道炎症和饮食

Clinical and Translational Medicine [IF:8.554]
① 纳入77例帕金森(PD)诊断患者和113例对照,发现PD的结肠转运时间较长与粪便短链脂肪酸缺乏有关,尤其是色氨酸代谢;② 结肠转运迟缓/运动减退、震颤、睡眠障碍和嗅觉障碍都与色氨酸代谢缺陷有关;③ 脉搏加快与苯甲酸和咪唑环化合物(抗真菌)、维生素B3(抗炎)、血清CCL20升高等代谢簇的缺陷有关,而PD的脉搏加快与体位性低血压无关;④ PD的游离糖、麦芽糖、粪钙保护素增加,16%的PD超过了与炎症性肠病兼容的炎症的临界点。
【主编推荐语】肠-脑轴广泛参与帕金森病(PD)的病理生理学。Clinical and Translational Medicine近期发表的文章,从饮食/外源性物质摄入、粪便代谢组、肠道炎症、血清细胞因子/趋化因子、临床表型(包括结肠转运时间)等方面对帕金森患者和对照进行分析,发现PD患者的临床表型或与肠道健康所必需的微生物代谢产物的缺乏有关,以及PD患者出现肠道炎症和全身炎症反应等症状。(@章台柳)
Faecal metabolite deficit, gut inflammation and diet in Parkinson's disease: Integrative analysis indicates inflammatory response syndrome
2023-01-01, doi:10.1002/ctm2.1152

南开大学:全氟烷基膦酸如何扰乱肠脑轴而导致神经毒性

Environmental Science & Technology [IF:11.357]
① 暴露于10nM的6:6全氟烷基膦酸(PFPiA)28天后,雄性斑马鱼表现出明显的焦虑样行为;② 6:6 PFPiA增加了斑马鱼肠道中革兰氏阴性菌的丰度,导致脂多糖(LPS)水平增加和肠道炎症,LPS进一步经肠脑轴传递到大脑,破坏血脑屏障,刺激大脑的神经炎症,引起脑细胞凋亡和神经损伤;③ 血脑屏障损伤也导致6:6 PFPiA在脑中积累,强烈结合并激活芳烃受体(AhR),直接诱发大脑炎症;④ AhR抑制剂或抗生素处理可显著降低斑马鱼的炎症反应和焦虑样行为。
【主编推荐语】全氟烷基膦酸(PFPiAs)被广泛用于农药、食品包装、洗涤剂等领域,经常在水生环境和人类血液样本中被检测到。动物研究表明PFPiAs有潜在的神经毒性,但具体机制尚不清楚。南开大学环境科学与工程学院祝凌燕团队近日在Environmental Science & Technology发表研究文章,阐明了PFPiAs暴露通过扰乱肠脑轴引发斑马鱼焦虑样行为的新机制,填补了PEPiAs引起潜在神经毒性的知识空白。(@芥末)
Novel Insight into the Mechanisms of Neurotoxicity Induced by 6:6 PFPiA through Disturbing the Gut–Brain Axis
2023-01-03, doi:10.1021/acs.est.2c04765

神经调节剂治疗肠-脑互作失调的反安慰剂效应

American Journal of Gastroenterology [IF:12.045]
① 总结30项随机对照试验(共包含2284名DGBI患者)进行荟萃分析;② 在27项随机对照试验中,安慰剂组与神经调节剂组因不良事件导致退出的总体比例分别为4%及9%;③ 在12项随机对照试验中,安慰剂组与神经调节剂组的不良事件发生率分别为18%及43%;④ 在神经调节剂组,44%的退出及42%的不良事件可归因于反安慰剂效应;⑤ 亚组分析显示,性别、用药类型、偏移风险、DGBI类型均可影响退出率。
【主编推荐语】反安慰剂效应可影响临床试验中的不良反应发生率及受试者退出。神经调节剂通常被用于治疗肠-脑互作失调(DGBI),但对这类药物的依从性通常被副作用(头痛、口干、疲劳、排便习惯改变等)所限制。American Journal of Gastroenterology上发表的一项荟萃分析结果,总结了30项随机对照试验(共包含2284名DGBI患者)的数据,在接受神经调节剂治疗的患者中,约44%的因不良事件导致退出、约42%的不良事件可归因于反安慰剂效应。(@aluba)
Examining the Nocebo Effect in Trials of Neuromodulators for Use in Disorders of Gut-Brain Interaction
2022-12-22, doi:10.14309/ajg.0000000000002108
《自然·综述》年度回顾:助力研究微生物组疗法的新工具
本期话题:方法工具,Akk菌,FMT,脂肪肝,胆汁酸,铁,化学介质,药物-组学关联,细菌基因传递,动物肠道菌群
2023-01-12
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
2023-01-04
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