本期為大家?guī)淼氖悄c道微生物與機(jī)體健康之間的關(guān)系的研究進(jìn)展盤點，希望讀者朋友們能夠喜歡,。

1. Hepatology：藥物傷肝,？可能跟腸道菌群有關(guān)系

DOI: 10.1002/hep.29327

藥物會在肝臟被各種酶分子分解變成代謝物隨后通過排泄途徑以糞便和尿液的形式排除，除此之外藥物還會在腸道細(xì)菌的作用下發(fā)生化學(xué)反應(yīng),，這是一條非常重要的途徑但是經(jīng)常被忽視,。在一項新研究中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)腸道菌群可能會選擇性的改變藥物的分解過程,，這會引起一些病人發(fā)生藥物誘導(dǎo)的肝損傷,，服用藥物以后產(chǎn)生意想不到的副作用。對該過程的發(fā)現(xiàn)和了解將有助于開發(fā)新的策略改善藥物治療效果減少藥物副作用,。

在這項研究中,，研究人員對一種叫做tacrine的阿爾茨海默病治療藥物進(jìn)行了研究，這種藥無可能引起肝臟損傷,?！澳c道微生物對藥物命運的影響只在市場上的一小部分藥物中進(jìn)行過研究,。目前還不太清楚腸道菌群對于不同病人服用同一種藥物產(chǎn)生的應(yīng)答差異到底有何貢獻(xiàn)。了解病人對藥物治療的應(yīng)答差異具有重要的臨床意義,，也為藥物開發(fā)和病人病情管理提出了重要挑戰(zhàn),。”文章作者Eric Chan教授這樣說道,。

研究人員發(fā)現(xiàn)受藥物誘導(dǎo)肝損傷影響的大鼠會經(jīng)歷一個叫做“增強(qiáng)型腸肝循環(huán)”的過程,，意思就是膽汁中排泄的藥物代謝物會被腸道細(xì)菌重新變成藥物并被腸道再次吸收。研究人員發(fā)現(xiàn)在發(fā)生藥物誘導(dǎo)肝損傷的大鼠腸道中,，與藥物重新轉(zhuǎn)變過程有關(guān)的某一種特定細(xì)菌會有更高的豐度,。如果使這種細(xì)菌失去活性，肝臟的損傷就會減輕,。

這項研究首次證實了肝腸微生物群體會對tacrine造成的肝臟損傷產(chǎn)生影響,。雖然只對tacrine這一種藥物進(jìn)行了研究，這一發(fā)現(xiàn)也會對分析其他藥物的副作用有重要啟示,。

2. Sci Rep：吃魚油讓你的腸道菌群更健康

DOI: 10.1038/s41598-017-10382-2

含有omega-3不飽和脂肪酸和大量纖維以及促進(jìn)益生菌生長的健康飲食能夠改善腸道菌群多樣性,，來自英國諾丁漢大學(xué)和倫敦國王學(xué)院的研究人員通過一項新研究得出這一結(jié)論。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Scientific Reports上,。

他們對一個大型的中年和老年女性隊列進(jìn)行了腸道菌群檢測,，包括菌群多樣性、益生菌豐度,，還檢測了血清中omega-3不飽和脂肪酸的水平,。他們發(fā)現(xiàn)飲食中omega-3不飽和脂肪酸攝入更多血清中水平更高的女性其腸道菌群的種類也更加多樣。而菌群的多樣性與許多健康狀況都有相關(guān)性,，比如糖尿病,、肥胖和炎癥性腸病。

文章作者Ana Valdes教授表示：“人類腸道得到了許多關(guān)注,，并且科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)腸道與許多種人類健康問題都有聯(lián)系,。我們的消化系統(tǒng)中駐扎著幾萬億微生物，其中大多數(shù)都對我們有益,，在消化、免疫系統(tǒng)甚至體重調(diào)節(jié)方面發(fā)揮重要作用,?！?/p>

“在關(guān)于Omega-3脂肪酸和腸道菌群組成的關(guān)系方面，我們這項研究是有記載的最大的研究,。這一隊列中共有876名女性志愿者,，我們曾經(jīng)借助該隊列研究人類基因?qū)w重和疾病相關(guān)腸道菌群的貢獻(xiàn)。通過調(diào)查問卷我們進(jìn)一步了解了他們飲食中Omega-3脂肪酸的攝入情況,，發(fā)現(xiàn)這一數(shù)據(jù)與他們血清中Omega-3脂肪酸的水平都與腸道益生菌的多樣性和豐度有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián),?！?/p>

研究人員發(fā)現(xiàn)血清中高水平的omega-3脂肪酸還與腸道中一種叫做N-carbamylglutamate（NCG）的化合物水平升高有關(guān)。這種化合物能夠降低動物腸道中的氧化應(yīng)激水平,，研究人員認(rèn)為omega-3發(fā)揮的一些好的作用可能與誘導(dǎo)細(xì)菌產(chǎn)生了這種物質(zhì)有關(guān),。

之前一些研究曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)omega-3脂肪酸在減輕胰島素抵抗、高血壓,、關(guān)節(jié)炎,、血栓，降低一些癌癥風(fēng)險,，防止認(rèn)知下降方面有作用,。這項新研究又增添了新證據(jù)表明omega-3脂肪酸還可以在多樣性和組成方面改善腸道菌群。

3. Nature：揭秘腸道菌群與人類細(xì)胞對話機(jī)制 有望幫助開發(fā)多種人類疾病的新型療法

doi:10.1038/nature23874

我們與居住在體內(nèi)數(shù)以萬億計的微生物菌群之間有一種奇妙的共生關(guān)系,，彼此之間互相幫助,，這些微生物菌群甚至?xí)f同一種語言，近日,，一項刊登在國際雜志Nature上的研究報告中,，來自洛克菲勒大學(xué)及西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院的研究人員通過研究發(fā)現(xiàn)了一些特殊的共性，或能幫助科學(xué)家們對腸道菌群進(jìn)行改造來幫助開發(fā)治療人類多種疾病的新型療法,。

研究人員Sean Brady表示,，盡管在很多方面不同，但腸道菌群和人類細(xì)胞能夠根據(jù)配體分子以一種相同的化學(xué)語言來進(jìn)行溝通交流,，基于此,，研究人員開發(fā)了一種新方法來對腸道菌群進(jìn)行遺傳工程化操作使其產(chǎn)生特殊的分子，通過改變?nèi)祟悪C(jī)體的代謝來潛在地治療多種人類疾病,，通過引入修飾后的腸道菌群就能夠幫助降低動物機(jī)體的血糖以及其它代謝改變,。

分子模擬

研究人員開發(fā)的方法涉及配體的鎖鑰關(guān)系，配體能夠與人類細(xì)胞表面的細(xì)胞膜上的受體進(jìn)行結(jié)合來產(chǎn)生特殊的生物學(xué)效應(yīng),，在這種情況下,，由細(xì)菌產(chǎn)生的特殊分子就能夠模擬人類的配體，同一系列名為GPCRs的受體分子進(jìn)行結(jié)合（GPCRs：G蛋白偶聯(lián)受體）,。很多GPCRs與多種機(jī)體代謝疾病的發(fā)生直接相關(guān),，同時其也是很多藥物療法的常用靶點，通常GPCRs存在于胃腸道中,，當(dāng)然胃腸道中也是腸道菌群的棲息地,，研究者認(rèn)為，如果你想要和細(xì)菌對話,，那么胃腸道就是絕佳的地方,。

這項研究中，研究者Cohen及其同事對腸道菌群進(jìn)行工程化操作使其產(chǎn)生特殊配體N-酰胺,，這種配體能夠同名為GPR119的特殊人類受體分子結(jié)合,，GPR119主要參與人類機(jī)體中葡萄糖和食欲的調(diào)節(jié),，此前研究者也發(fā)現(xiàn)該受體能夠作為治療糖尿病和肥胖的特殊靶點分子。研究者表示,，他們所開發(fā)的細(xì)菌配體幾乎同人類配體結(jié)構(gòu)完全相同,。

操作系統(tǒng)

研究者表示，機(jī)體中所有細(xì)菌中的所有基因在某一個時刻都能夠被測序,，在過去研究中,，研究者Brady的實驗室從土壤中“發(fā)掘”了很多微生物并試圖從這些微生物機(jī)體中尋找天然的治療制劑，而研究者Cohen則對人類糞便樣本開始進(jìn)行研究試圖尋找能夠進(jìn)行工程化操作的腸道菌群,，研究者發(fā)現(xiàn)他們能夠?qū)@些特殊細(xì)菌進(jìn)行培養(yǎng)并且將其置于大腸桿菌中促其生長,，隨后就能夠看到大腸桿菌能夠工程化制造哪些細(xì)菌了。本文研究僅僅是研究者開始深入探究腸道菌群的第一步,，后期他們將會通過更為深入的研究來擴(kuò)展與人類機(jī)體相互作用的腸道微生物菌群的理解,。

4. PNAS：組織相容性復(fù)合體通過調(diào)節(jié)腸道微生物穩(wěn)態(tài)保護(hù)機(jī)體不受I型糖尿病與其它自體免疫性疾病的影響

DOI: 10.1073/pnas.1712280114

最近一項研究發(fā)現(xiàn)，一種保護(hù)機(jī)體抵抗自體免疫疾病,，尤其是I型糖尿病的基因是通過改變腸道微生物的組成發(fā)揮功能的,。小鼠水平的試驗結(jié)果表明，發(fā)育關(guān)鍵時期如果體內(nèi)的腸道微生物組受到抗生素的破壞之后,，該基因保護(hù)機(jī)體免受I型糖尿病的作用會受到明顯的影響,。這一發(fā)現(xiàn)再次強(qiáng)調(diào)了嬰幼兒應(yīng)盡量避免接觸抗生素的重要性。

控制機(jī)體免疫系統(tǒng)的平衡是十分復(fù)雜的,。達(dá)到這一目標(biāo)必須同時保持對外源病原體的敏感性以及對自體分子的耐受性,。如果免疫系統(tǒng)錯誤地對自體發(fā)起攻擊，則會導(dǎo)致自體免疫疾病的發(fā)生,。保證免疫系統(tǒng)的特異性的關(guān)鍵在于細(xì)胞表面的組織相容性復(fù)合體（MHC）,。長期以來，科學(xué)家們已經(jīng)知道編碼這些蛋白質(zhì)的基因能夠阻止自體免疫疾病的發(fā)生,，尤其是I型糖尿病,。

然而，這些基因以及蛋白質(zhì)調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫系統(tǒng)的活性的內(nèi)在機(jī)制一直了解的不夠清楚,。如今,，來自哈佛大學(xué)的研究者們發(fā)現(xiàn)這些基因中至少有一種是通過調(diào)節(jié)腸道微生物的穩(wěn)態(tài)發(fā)揮其保護(hù)功能的。相關(guān)結(jié)果發(fā)表在最近一期的《PNAS》雜志上,。實驗結(jié)果表明,，盡管擁有這一基因，但小鼠如果在出生之后的一段時間內(nèi)接受抗生素處理,，使其腸道內(nèi)的微生物結(jié)構(gòu)受到破壞之后,，仍然會產(chǎn)生嚴(yán)重的胰腺炎（I型糖尿病的前期癥狀）,。

這項發(fā)現(xiàn)證明腸道微生物是自體免疫疾病以及胰腺功能的重要催化劑,。腸道微生物組結(jié)構(gòu)的破壞會導(dǎo)致糖尿病的發(fā)生,。這一發(fā)現(xiàn)為靶向腸道微生物的抗糖尿病免疫療法提供了新的思路。

5. Science：神奇,！吃季節(jié)性的食物,，腸道微生物也會季節(jié)性變化,！

DOI：10.1126/science.aan4834

根據(jù)一項對一個目前尚存的狩獵采集者群體的研究，我們腸道里的微生物會隨季節(jié)發(fā)生變化,。

來自非盈利項目Human Food Project的Jeff Leach 正在著手研究微生物在人類健康中的角色,，他的團(tuán)隊花費了超過一年的時間從350個住在坦桑尼亞的哈扎人（Hadza）處收集糞便樣品,。他們發(fā)現(xiàn)，哈扎人的腸道微生物多樣性比西方世界居民多30%,。事實上，哈扎人的腸道菌群多樣性程度,，跟過去所報道的擁有世界上最豐富的微生物多樣性的委內(nèi)瑞拉亞諾瑪米人（Yanomami）相近,。

這兩個群體的腸道微生物多樣性并不足為奇，因為他們幾乎從未攝入過抗生素和加工食品,。但是Leach的團(tuán)隊仍然發(fā)現(xiàn)了哈扎人的腸道微生物是呈季節(jié)性變化的,，以年為周期循環(huán)改變。多樣性的峰值在旱季,，也就是當(dāng)普氏菌屬變得特別豐富的時候。另外，表現(xiàn)出最大年度波動的細(xì)菌往往不存在于在西方生活方式的人的腸道中。

這些腸道微生物的年度變化可能是由于哈扎人的飲食的周期性變換,。在坦桑尼亞的旱季,，哈扎人食用很多肉類和塊莖類蔬菜,，以及猴面包樹的果實,，但是在雨季,，他們會食用更多的蜂蜜和漿果,。普氏菌特別善于分解植物組織,，因此在旱季顯得特別有用,。

Leach也認(rèn)為,，景觀地貌的季節(jié)性變化也會影響到微生物。'這或許聽起來有點嬉皮，但這就是環(huán)境??！'

研究者們已觀察到在農(nóng)業(yè)文化中腸道微生物的季節(jié)性變換,，但是關(guān)于哈扎人的發(fā)現(xiàn)是首次探測到年度的周期變化,，荷蘭瓦赫寧根大學(xué)的Willem de Vos說,。他預(yù)計,，在其他具有季節(jié)性飲食變化的群體中微生物或許也會周期性改變，包括打算吃時令食物的我們,。

Leach采用哈扎人的生活方式生活了數(shù)月，來看他自己的腸道微生物是否跟他們類似,。他甚至給自己進(jìn)行了哈扎人糞便移植,。這些結(jié)果尚未發(fā)表,，不過Leach已經(jīng)回到美國，并表示部分哈扎人的腸道菌已在他體內(nèi)存活,。

'Leach非常大膽,，像一只豚鼠。'他的同事,、斯坦福大學(xué)的 Justin Sonnenburg說,。

通常認(rèn)為，某些特定的健康問題會出現(xiàn)是因為我們的身體也許沒有很好地適應(yīng)與西方飲食和生活習(xí)慣相關(guān)的微生物,。不管怎樣,，終將會有很多研究告訴我們，像Leach一樣進(jìn)行細(xì)菌移植是否是一個好方法,。Sonnenburg說,。

6. Nature：接種有益腸道細(xì)菌可預(yù)防新生兒敗血癥

doi:10.1038/nature23480

根據(jù)一項新的臨床試驗的結(jié)果，簡單的合生素（synbiotic, 也譯作合生元）---作為一種益生菌（probiotic）的植物乳桿菌（Lactobacillus plantarum）與益菌素（prebiotic）果寡糖（fructooligosaccharide）的組合使用---在新生兒中能夠有助預(yù)防有時是致命性的敗血癥和降低下呼吸道感染,。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2017年8月24日那期Nature期刊上,，論文標(biāo)題為“A randomized synbiotic trial to prevent sepsis among infants in rural India”。

美國內(nèi)布拉斯加大學(xué)的Pinaki Panigrahi教授和他的同事們治療了印度奧里薩邦村莊的4556名足月新生兒,，在這些村莊里,，存在著較高的嬰兒死亡率和傳染病發(fā)生率。他們發(fā)現(xiàn)這種合生素組合使用（每次治療僅花費1美元）降低新生兒敗血癥和死亡40%：在安慰劑組中,，發(fā)生率為9%,，而在接受這種合生素實驗性治療的新生兒組中，這一數(shù)字為5.4%,。

敗血癥是對一種全身炎性反應(yīng)的臨床診斷,，這種全身炎性反應(yīng)是由于能夠?qū)е轮匾鞴贀p傷和死亡的感染觸發(fā)的。根據(jù)Panigrahi的說法,，在發(fā)展中國家,，敗血癥一直是嬰兒患病和死亡的一種主要的來源，但是精準(zhǔn)的嬰兒患者數(shù)量是很難確定的,，相反這些嬰兒會被確診為“一種可能的嚴(yán)重性細(xì)菌感染（possible severe bacterial infection, pSBI）”。

在一項初步研究已證實植物乳桿菌持久地在出生后的頭三天內(nèi)口服合生素的嬰兒腸道中定植（Journal of Pediatric Gastroenterology and Nutrition, doi:10.1097/MPG.0b013e31815a5f2c）之后，這些研究人員開啟當(dāng)前的這項更大的臨床試驗：讓兩到四天大的健康嬰兒在整整7天內(nèi)口服安慰劑或合生素。這種策略有助非致病性的共生菌在腸道定植,，從而建立一種最優(yōu)的免疫系統(tǒng)來更好地保護(hù)出生后頭幾個月的嬰兒,。

這些研究人員隨后在60天的時間內(nèi)追蹤這些嬰兒是否因細(xì)菌感染或其他的疾病到當(dāng)?shù)蒯t(yī)院就診,。在這項臨床試驗期間，總共有319名嬰兒因pSBI和/或敗血癥住院。

在因細(xì)菌感染住院的嬰兒當(dāng)中,，27名嬰兒來自安慰劑組,，6名嬰兒來自合生素治療組。在口服益生菌的嬰兒當(dāng)中,，感染上革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌的風(fēng)險分別下降82%和75%,。

根據(jù)Panigrahi的說法,，下呼吸道感染也下降了34%：在對照組中，這種感染發(fā)生率為6.1%,，而在實驗性治療組中，這一數(shù)字為4%，這是一種出乎意料之外的結(jié)果。這提示著合生素可能改變體內(nèi)免疫反應(yīng)的性質(zhì),，增加對除腸道感染之外的感染的免疫反應(yīng),。

這些研究人員發(fā)現(xiàn),，這種合生素口服制劑具有良好的耐受性，僅報道了一例胃腸道不良事件,。這項臨床試驗花了10年多的時間才完成,。

美國加州大學(xué)戴維斯分校兒科統(tǒng)計學(xué)家Daniel Tancredi說,，“這是一項很不錯的研究,，這是因為它采用了比較大的大多數(shù)是足月嬰兒的樣品來嚴(yán)格地評估一種特定的益生菌/益菌素組合是否能夠降低世界上因發(fā)生細(xì)菌感染而存在非常高的疾病負(fù)擔(dān)的地區(qū)的晚發(fā)性臨床敗血癥發(fā)生率,。”Tancredi未參與這項臨床試驗,，但在同期Nature期刊上發(fā)表了一篇題為“Global health: Probiotic prevents infections in newborns”的觀點類型（perspective）的論文,。

還有兩個問題是早產(chǎn)兒是否也可能受益于這種合生素，以及母乳喂養(yǎng)與口服這種合生素同時進(jìn)行是否在預(yù)防感染中發(fā)揮著作用,。

對Panigrahi而言,，最終的目標(biāo)是利用益生菌并不只是預(yù)防敗血癥,，而是預(yù)防所有類型的疾病，特別在全世界不斷增加的抗生素耐藥性問題和炎性疾病的背景下,。

這些研究人員如今想要在世界的其他地方,，測試相同的或其他的合生素是否可能作為一種預(yù)防嬰兒敗血癥,、抗生素耐藥性細(xì)菌感染的手段發(fā)揮作用。

7. “無腸道,，無榮譽(yù)！”,，論研究運動員腸道微生物組的意義

頂尖的運動員需要不斷地刻苦訓(xùn)練以提高自己的競技水平，但如今他們或許可以從另外一個方面入手：腸道微生物,。最近，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)腸道微生物能夠影響頂尖跑步運動員以及劃船運動員的表現(xiàn)能力，他們希望通過開發(fā)單菌定植的補(bǔ)劑幫助運動員以及業(yè)余的健身愛好者提高訓(xùn)練的效果以及對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收水平,。

相關(guān)結(jié)果在第254屆美國化學(xué)學(xué)會年度會議上得到了展示,。

'當(dāng)我們初次想到這個問題的時候,，首先想的是能否通過基因組分析的手段預(yù)測誰會是下一個邁克爾喬丹'，該研究的作者之一Jonathan Scheiman博士說道：'但隨之而來的一個更不錯的問題是,，能否通過提取喬丹體內(nèi)的生物成分,，并人工地培養(yǎng)出下一個喬丹呢？'

為了解決這個問題，微生物似乎是一個不錯的選擇,。'我們體內(nèi)的微生物數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了細(xì)胞的總量',，來自哈佛大學(xué)George Church實驗室的博士后Scheiman說道。'微生物會影響我們的能量代謝,，從而導(dǎo)致我們更容易吸收碳水化合物,、蛋白質(zhì)以及纖維等。此外,，它們還參與了炎癥反應(yīng)以及神經(jīng)功能的實現(xiàn),。因此，微生物組或許與耐力,、恢復(fù)力以及心理強(qiáng)度等存在內(nèi)在的聯(lián)系',。

首先，作者希望找到與提高運動員運動能力有關(guān)的特定細(xì)菌,。它們收集了20名參加了2015年波士頓馬拉松的運動員的糞便樣本,，并且對這些運動員在備賽前后微生物組的改變情況進(jìn)行了分析。

通過對采集到的細(xì)菌濟(jì)寧基因組測序,，作者得到了糞便樣本中存在的細(xì)菌的類型與數(shù)量信息,。通過比較比賽前后運動員糞便中微生物的差異，作者發(fā)現(xiàn)在馬拉松賽后運動員糞便中有一類特殊的細(xì)菌出現(xiàn)了數(shù)量的急劇變化,。'這類細(xì)菌的作用是降解乳酸,，在高強(qiáng)度的訓(xùn)練過程中，機(jī)體分泌乳酸的水平明顯高于平常狀態(tài),，而乳酸則會導(dǎo)致肌肉乏力與困倦,。這種細(xì)菌或許能夠緩解這一現(xiàn)象'。

研究者們從糞便中分離得到上述細(xì)菌,，并且正在分析該細(xì)菌的生理特性,。體外實驗已經(jīng)表明其具有降解乳酸的活性，如今研究者們正希望通過小鼠試驗驗證其能否緩解小鼠出現(xiàn)的乳酸堆積以及疲乏的癥狀,。

在另外一組試驗中,，作者比較了超級馬拉松運動員以及劃船運動員的糞便樣本中微生物的差異。他們發(fā)現(xiàn)一類特異性存在于馬拉松運動員體內(nèi)的細(xì)菌,，具有降解碳水化合物以及纖維的活性,，這對于長距離跑步來說是十分重要的。以上實驗結(jié)果也表明不同類型的運動也許會培養(yǎng)出不同的微生物組,。

8. Science：揭示膳食纖維如何有助腸道保持健康

doi:10.1126/science.aam9949

在一項新的研究中,，來自美國加州大學(xué)戴維斯分校的研究人員發(fā)現(xiàn)腸道細(xì)菌消化膳食纖維產(chǎn)生的副產(chǎn)物如何作為合適的燃料協(xié)助腸道細(xì)胞維持腸道健康。

這項研究是比較重要的,，這是因為它鑒定出一種讓腸道菌群再次恢復(fù)平衡的潛在治療靶標(biāo),，同時讓人們更進(jìn)一步了解腸道菌群和膳食纖維之間的復(fù)雜相互作用。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2017年8月11日的Science期刊上，論文標(biāo)題為“Microbiota-activated PPAR-γ signaling inhibits dysbiotic Enterobacteriaceae expansion”,。在發(fā)表在同期Science期刊上的一篇標(biāo)題為“Gut cell metabolism shapes the microbiome”的觀點類型（Perspectives）論文將腸道細(xì)菌描述為體內(nèi)抵抗?jié)撛趥魅疽蜃樱ㄈ缟抽T氏菌）的防御系統(tǒng)中的“搭檔”,。

論文通信作者、加州大學(xué)戴維斯分校醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)微生物與免疫學(xué)教授Andreas B?umler說,，“我們的研究提示著維持腸道健康的最好方法之一可能就是給我們的腸道中的有益細(xì)菌喂食膳食纖維,，即它們偏好的食物來源?！?/p>

他說,，“盡管已知腸道是微生物之間持續(xù)發(fā)起地盤爭奪的場地，但是我們的研究提示著有益細(xì)菌產(chǎn)生的信號促進(jìn)腸道限制可能導(dǎo)致潛在有害細(xì)菌增殖的資源,?！?/p>

腸道細(xì)菌代謝可消化的膳食纖維，產(chǎn)生短鏈脂肪酸,，這就指示大腸道內(nèi)壁上的細(xì)胞最大化消耗氧氣,，因而限制擴(kuò)散到腸腔（腸道內(nèi)與被消化的食物直接接觸的開放空間）中的氧氣數(shù)量。

論文第一作者,、加州大學(xué)戴維斯分校醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)微生物與免疫學(xué)助理教授Mariana X. Byndloss說,，“令人關(guān)注的是，能夠降解膳食纖維的有益腸道細(xì)菌不能在富含氧氣中的環(huán)境中存活下來,，這意味著我們的腸道菌群和腸道細(xì)胞一道形成一種維持腸道健康的良性循環(huán),。”

這項新的研究鑒定出宿主受體過氧化物酶體增殖物激活受體γ（peroxisome proliferator receptor gamma, PPARg）是負(fù)責(zé)維持這種保護(hù)循環(huán)的調(diào)節(jié)物,。

Bumler說,，“當(dāng)這種宿主信號通路發(fā)生功能故障時，它導(dǎo)致腸腔這種的氧氣水平增加,。這種更高的氧氣水平讓我們?nèi)菀自馐苌抽T氏菌或大腸桿菌等好氧性病原菌感染,，這些好氧性病原菌利用氧氣戰(zhàn)勝競爭性的有益細(xì)菌?！?/p>

9. Science：腸道細(xì)菌與膳食類黃酮聯(lián)手抵抗流感病毒感染造成的肺部損傷

doi:10.1126/science.aam5336

生活在腸道中的細(xì)菌不只是會消化食物,。它們也對免疫系統(tǒng)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。如今在一項新的研究中,，來自美國華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院和俄羅斯圣彼得堡國立信息技術(shù)大學(xué)的研究人員證實一種特定的腸道細(xì)菌能夠阻止小鼠遭受嚴(yán)重的流感病毒感染,，而且可能是通過降解在黑茶、紅酒和藍(lán)莓等食物中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)的天然化合物---類黃酮（flavonoids）---來實現(xiàn)的,。這項研究也表明當(dāng)在流感病毒感染之前這種相互作用發(fā)生時,，這種策略可有效地抑制這種感染導(dǎo)致的嚴(yán)重?fù)p傷。它也可能有助解釋人體對流感病毒感染作出的免疫反應(yīng)存在著廣泛的差異,。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2017年8月4日的Science期刊上,，論文標(biāo)題為“The microbial metabolite desaminotyrosine protects from influenza through type I interferon”。

論文第一作者,、在圣路易斯兒童醫(yī)院治療重癥監(jiān)護(hù)患者的兒科醫(yī)生Ashley L. Steed博士說,，“多年來，類黃酮被認(rèn)為具有保護(hù)性：協(xié)助調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)抵抗感染,。類黃酮在我們的飲食中是較為常見的,，我們的這項研究的一種重要的影響就是類黃酮可能與腸道細(xì)菌一起保護(hù)我們免受流感和其他的病毒感染。明顯地,，我們還需要更多地了解,，但是我們的結(jié)果是吸引人的?！?/p>

之前的證據(jù)提示著腸道微生物組可能在抵抗嚴(yán)重的流感病毒感染中發(fā)揮著重要的作用,，但是在這項研究中，這些研究人員旨在鑒定出哪些腸道細(xì)菌可能提供這種保護(hù),。此外,，多年來，營養(yǎng)學(xué)家們一直在探究與含有類黃酮的食物相關(guān)聯(lián)的潛在健康益處,。

論文通信作者,、華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院病理學(xué)與免疫學(xué)系教授Thaddeus S. Stappenbeck博士說，“這不僅是食物中富含類黃酮,，我們的研究結(jié)果證實還需要腸道中具有合適的細(xì)菌,，這些細(xì)菌利用類黃酮控制免疫反應(yīng)。我們能夠鑒定出至少一種細(xì)菌利用這些膳食化合物增強(qiáng)干擾素信號,。干擾素是一種協(xié)助產(chǎn)生免疫反應(yīng)的信號分子,。這會阻止小鼠發(fā)生流感相關(guān)的肺部損傷。在人體中,，這種損傷經(jīng)常導(dǎo)致肺炎等嚴(yán)重并發(fā)癥,。”

作為這項研究的一部分,，Stappenbeck和Steed對人腸道細(xì)菌進(jìn)行篩選以便尋找一種能夠代謝類黃酮的腸道細(xì)菌,。這些研究人員鑒定出這樣的一種腸道細(xì)菌，他們猜測它可能抵抗流感病毒感染導(dǎo)致的損傷,。這種被稱作Clostridium orbiscindens的腸道細(xì)菌降解類黃酮,，從而產(chǎn)生一種增強(qiáng)干擾素信號的代謝物。

Steed說,，“這種代謝物被稱作脫氨基酪氨酸（desaminotyrosine, DAT）,。我們給小鼠喂食DAT，隨后利用流感病毒感染它們,。相比于未接受DAT處理的小鼠而言,，這些小鼠經(jīng)歷更少的肺部損傷,。”

有趣的是,，盡管接受DAT處理的小鼠的肺部并沒有遭受如此多的肺部損傷,，但是它們的病毒感染水平與沒有接受這種處理的小鼠中的是一樣的。

Stappenbeck說,，“這些感染基本上是一樣的,。這種腸道細(xì)菌和DAT本身并不會阻止流感病毒感染。但是DAT阻止免受系統(tǒng)傷害肺部組織,?！?/p>

鑒于每年的流感疫苗并不總是有效地阻止流感病毒感染，這些發(fā)現(xiàn)是比較重要的,。

Steed說,，“但是一旦人們確實遭受流感病毒感染，利用DAT就可能阻止他們患病,。這種策略并不靶向流感病毒,。相反，它靶向?qū)@種病毒作出的免疫反應(yīng),。這可能是有價值的,，這是因為流感病毒隨著時間的推移會發(fā)生變異，利用藥物和疫苗靶向這種病毒面臨著挑戰(zhàn),?！?/p>

下一步的研究包括鑒定出可能也利用類黃酮影響免疫系統(tǒng)的其他腸道細(xì)菌，以及為這些細(xì)菌在腸道中未充足定植的人們尋找提高它們的水平的方法,。這些研究人員說,，在下一個流感季節(jié)來臨之前喝黑茶和吃富含類黃酮的食物可能并不是一個壞主意。

10. Science：重大發(fā)現(xiàn),！在腸道上皮內(nèi),，羅伊氏乳桿菌誘導(dǎo)促進(jìn)耐受性的T細(xì)胞產(chǎn)生

doi:10.1126/science.aah5825

免疫細(xì)胞在腸道中巡邏，確保隱藏在我們吃的食物中的有害細(xì)菌不會入侵人體,。能夠觸發(fā)炎癥的免疫細(xì)胞與促進(jìn)免疫耐受性的免疫細(xì)胞處于平衡,，從而在不會讓敏感組織遭受損傷的情形下保護(hù)人體。當(dāng)這種平衡過于偏向炎癥時,，炎癥性腸病就會產(chǎn)生,。

如今，在一項新的研究中,，來自美國華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院和普林斯頓大學(xué)的研究人員在腸道中攜帶一種特定細(xì)菌的小鼠體內(nèi)發(fā)現(xiàn)一類促進(jìn)耐受性的免疫細(xì)胞,。再者，這種細(xì)菌需要色氨酸來觸發(fā)這些免疫細(xì)胞的出現(xiàn),。相關(guān)研究結(jié)果于2017年8月3日在線發(fā)表在Science期刊上,，論文標(biāo)題為“Lactobacillus reuteri induces gut intraepithelial CD4 CD8αα T cells”,。

論文通信作者、華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院病理學(xué)教授Marco Colonna博士說,，“我們發(fā)現(xiàn)一種被稱作羅伊氏乳桿菌（Lactobacillus reuteri）的細(xì)菌物種和一群促進(jìn)耐受性的免疫細(xì)胞的產(chǎn)生之間存在關(guān)聯(lián),。羅伊氏乳桿菌是腸道微生物組的一個正常的組成部分。小鼠食物中含有的色氨酸越多,，它們擁有的這些免疫細(xì)胞就越多,?！?/p>

如果這些發(fā)現(xiàn)也適用于人體,，那么這提示著羅伊氏乳桿菌和一種富含色氨酸的食物組合使用可能促進(jìn)一種更加耐受性的更低炎性的腸道環(huán)境產(chǎn)生。這可能有助緩解上百萬美國人因炎癥性腸病而遭受著的腹痛和腹瀉,。

這些研究人員發(fā)現(xiàn)當(dāng)小鼠從一出生就在無菌環(huán)境下生活時,，因缺乏腸道微生物組，它們不會產(chǎn)生這類促進(jìn)耐受性的免疫細(xì)胞,。當(dāng)將羅伊氏乳桿菌引入到這些無菌小鼠的體內(nèi)時,，這些免疫細(xì)胞就產(chǎn)生了。

為了理解羅伊氏乳桿菌如何影響免疫系統(tǒng),，這些研究人員在液體中培養(yǎng)羅伊氏乳桿菌,，隨后將少量的這種含不含細(xì)菌的液體轉(zhuǎn)移到從小鼠體內(nèi)分離出的未成熟的免疫細(xì)胞，即CD4 T細(xì)胞,。這些未成熟的免疫細(xì)胞通過下調(diào)轉(zhuǎn)錄因子ThPOK變成促進(jìn)耐受性的免疫細(xì)胞,，即CD4 CD8αα 雙陽性上皮內(nèi)T細(xì)胞（CD4 CD8αα double-positive intraepithelial T lymphocytes, 簡稱DP IEL），并且這些DP IEL細(xì)胞具有調(diào)節(jié)功能,。當(dāng)從這種液體中純化出活性組分時,，他們證實它是色氨酸代謝的一種副產(chǎn)物，即3-吲哚乙酸,。

當(dāng)這些研究人員將小鼠食物中的色氨酸數(shù)量增加一倍時,，DP IEL細(xì)胞的數(shù)量增加大約50%。當(dāng)色氨酸水平下降一半時,，DP IEL細(xì)胞的數(shù)量也下降一半,。

人體也具有與小鼠中一樣的促進(jìn)耐受性的免疫細(xì)胞，而且我們大多數(shù)人的胃腸道中也含有羅伊氏乳桿菌,。不過,，不清楚的是，來自羅伊氏乳桿菌的色氨酸副產(chǎn)物是否像在小鼠中那樣誘導(dǎo)人體產(chǎn)生這些免疫細(xì)胞,，但是在炎癥性腸?。╥nflammatory bowel disease）患者中已發(fā)現(xiàn)與色氨酸相關(guān)的基因存在缺陷。

論文第一作者,、博士后研究員Luisa Cervantes-Barragan說,，“這些免疫細(xì)胞的產(chǎn)生很可能是我們想要發(fā)生的,，這是因為這些免疫細(xì)胞控制腸道內(nèi)表面上的炎癥。潛在地,，在羅伊氏乳桿菌的存在下,，高水平的色氨酸可能誘導(dǎo)這群免疫細(xì)胞增殖?！?/p>

11. Science：重磅,！發(fā)現(xiàn)腸道細(xì)胞抵抗細(xì)菌感染的后備免疫防御通路

doi:10.1126/science.aal4677

調(diào)節(jié)一種被稱作自噬的細(xì)胞循環(huán)系統(tǒng)的基因經(jīng)常在克羅恩病（Crohn's disease）患者中發(fā)生突變,，但是自噬與炎癥性腸病之間存在的關(guān)聯(lián)仍然是未知的,。

如今，在一項新的研究中,，來自美國德州大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心,、麻省總醫(yī)院和布羅德研究所的研究人員在小鼠中發(fā)現(xiàn)一種后備的抗病原體系統(tǒng)利用細(xì)胞中的自噬復(fù)合體運送蛋白武器到前線（即細(xì)胞表面）來抵抗細(xì)菌攻擊。相關(guān)研究結(jié)果于2017年7月27日在線發(fā)表在Science期刊上,，論文標(biāo)題為“Paneth cells secrete lysozyme via secretory autophagy during bacterial infection of the intestine”,。論文通信作者為德州大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心免疫學(xué)系主任、霍華德-休斯醫(yī)學(xué)研究所研究員Lora Hooper博士,。

Hooper說,，“這是首個例子說明這種替代通路在動物體內(nèi)用于免疫防御?！?/p>

美國疾病控制與預(yù)防中心（CDC）估計,，大約有300萬美國居民患上炎癥性腸病（包括克羅恩病和潰瘍性結(jié)腸炎）,，其中克羅恩病患者和潰瘍性結(jié)腸炎患者大約各占一半,。這兩種疾病的特征是慢性胃腸道炎癥。

論文第一作者,、Hooper實驗室博士后研究員Shai Bel博士說,，這項研究的重要意義在于理解腸道中的復(fù)雜的動態(tài)的生態(tài)系統(tǒng)。

Bel說,，“我們的腸道充滿著幾萬億個細(xì)菌,，它們通過協(xié)助我們消化食物提供著大量益處，但是一旦侵入我們的組織,，它們也能夠?qū)е录膊?。為了讓有益的?xì)菌保持在一個安全的距離，腸道內(nèi)壁上的細(xì)胞產(chǎn)生抗菌蛋白（包括溶菌酶）,。這些抗菌蛋白是細(xì)胞表面上的微小武器,，被用來靶向和殺死入侵腸道細(xì)胞的細(xì)菌?！?/p>

他繼續(xù)說道,，危險的細(xì)菌,，比如導(dǎo)致食物中毒的那些細(xì)菌，產(chǎn)生先進(jìn)的武器系統(tǒng),，旨在克服第一道防線,。他補(bǔ)充道，在這項研究中觀察到的這種后備通路似乎強(qiáng)化細(xì)胞表面上的防線,。

經(jīng)典的自噬是細(xì)胞用來降解和循環(huán)使用不需要組分的一種細(xì)胞循環(huán)系統(tǒng),。盡管這項研究中觀察到的這種后備防御系統(tǒng)并不是經(jīng)典自噬通路的一部分，但是它似乎使用了自噬復(fù)合體的一些組分,。Hooper說,，“在第一道防線失敗之后，這種替代通路利用經(jīng)典的自噬復(fù)合體運送抗菌蛋白武器到腸道細(xì)胞表面上,?！?/p>

為了研究這種后備防御系統(tǒng),，這些研究人員使用了麻省總醫(yī)院合作者們通過基因改造而具有在很多克羅恩病患者觀察到的基因突變的小鼠,，隨后讓它們接觸沙門氏菌（一種食源性致病菌）。

Hooper說,，“當(dāng)來自正常的野生型小鼠的腸道細(xì)胞遇到沙門氏菌時,，它們的抗菌蛋白武器通過這種迂回的或者說后備的通路進(jìn)行運送，成功地到達(dá)細(xì)胞表面上的防線,。在攜帶這種克羅恩病突變的小鼠體內(nèi),，這種迂回通路受到阻斷，不能夠殺死細(xì)菌,。與我們的發(fā)現(xiàn)相一致的是,，我們的合作者們發(fā)現(xiàn)當(dāng)接觸另一種食源性致病菌時，這些小鼠病得更重,?！?/p>

這些研究人員觀察到這些小鼠腸道內(nèi)壁上的異常類似于在克羅恩病患者的細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的蛋白包裝異常。然而,，Hooper強(qiáng)調(diào)到,，克羅恩病是一種復(fù)雜的疾病，而且這項研究并未涉及任何人體實驗,。

她說,，“理解克羅恩病患者發(fā)生什么和突變在這種后備防御系統(tǒng)中發(fā)揮的作用將需要開展更多的研究。我們認(rèn)為這項研究有助更好地理解克羅恩病患者腸道內(nèi)壁中發(fā)生什么差錯,。時間會證明一切,。”

Cell：細(xì)胞治療領(lǐng)域觀察者