今天是第1725期日?qǐng)?bào)。 Nature新聞:腸道微生物如何影響大腦健康,?(一圖讀懂)Nature[IF:42.778] ① 小鼠和初步人體研究表明,,腸道菌群可影響大腦疾病,;② 特定大腸桿菌產(chǎn)生的curli蛋白可誘導(dǎo)蛋白質(zhì)錯(cuò)誤折疊,,可經(jīng)迷走神經(jīng)促進(jìn)大腦α-突觸核蛋白錯(cuò)誤折疊,引發(fā)帕金森??;③ 腸道細(xì)菌可影響ALS疾病進(jìn)展,Akk菌產(chǎn)生的煙酰胺或能進(jìn)入大腦緩解疾??;④ 母體腸道中的分節(jié)絲狀菌可激活Th17,,產(chǎn)生的IL-17經(jīng)胎盤進(jìn)入胎兒大腦,可能促進(jìn)孕期感染引發(fā)的后代自閉癥,,而羅伊氏乳桿菌或能改善癥狀,;⑤ 需進(jìn)一步闡明生物學(xué)機(jī)制,在人體中檢驗(yàn)菌群干預(yù)的效果,。 How gut microbes could drive brain disorders 【主編評(píng)語】腸腦軸研究領(lǐng)域在近幾年里快速發(fā)展,,取得了一些重要進(jìn)展。臨床前研究顯示,,腸道菌群可影響大腦疾病的發(fā)生和發(fā)展,。對(duì)于大腦疾病而言,直接治療大腦通常困難重重,,而改變腸道菌群則相對(duì)容易,,因此干預(yù)腸道菌群以改善大腦疾病是一個(gè)很有吸引力的治療策略。Nature最新發(fā)表的一篇新聞報(bào)道,,重點(diǎn)回顧了腸道菌群與帕金森病,、肌萎縮側(cè)索硬化(ALS)和自閉癥等大腦疾病的研究進(jìn)展,我們特別對(duì)配圖進(jìn)行了編譯,,希望能幫你漲知識(shí),。(@mildbreeze) 菌群-腸-腦軸如何調(diào)節(jié)腸道和大腦(綜述)Gastroenterology[IF:17.373] ① 腸道菌群可通過內(nèi)分泌(皮質(zhì)醇),免疫(細(xì)胞因子)和神經(jīng)(迷走,,腸神經(jīng)系統(tǒng)和脊神經(jīng))多種途徑調(diào)控大腦,,從而構(gòu)建微生物-腸-腦(MGB)軸;② 腸道細(xì)菌產(chǎn)生的短鏈脂肪酸(SCFA)可刺激腸內(nèi)5-羥色胺(5-HT)的合成和分泌,,5-HT結(jié)合其受體后,,起到調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)性、干預(yù)神經(jīng)元發(fā)育分化,、通過神經(jīng)信號(hào)調(diào)控情緒等作用,;③ 通過MGB軸治療腦腸道疾病的研究證據(jù)有限,目前IBS和其他MGB互作障礙的有效療法仍是個(gè)性化飲食聯(lián)合行為療法及有限的藥物,。 The Microbiota-Gut-Brain Axis: From Motility to Mood 【主編評(píng)語】精神疾病常與胃腸疾病共病,,腸道菌群與大腦之間的通訊也一直是研究熱點(diǎn)。Gastroenterology發(fā)表綜述重點(diǎn)介紹了菌群-腸-腦(MGB)軸在調(diào)節(jié)腸道和中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能中的作用,,以及胃腸運(yùn)動(dòng)障礙和情緒障礙等疾病之間的互相影響,總結(jié)在這些疾病中出現(xiàn)重疊的生物學(xué)結(jié)構(gòu),,并特別強(qiáng)調(diào)了神經(jīng)遞質(zhì)5-羥色胺在胃腸道和大腦中的關(guān)鍵作用,。文章慎重指出,盡管相關(guān)研究顯示出MGB在治療人腦疾病中的巨大潛力,,但將研究中的發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化為對(duì)患者的診療方法目前仍尚未成功,,關(guān)于神經(jīng)精神疾病的生物療法仍處于起步階段,。該領(lǐng)域在不同性別種族之間的差異等方面仍存在很大的研究空白有待填充,值得相關(guān)科研人員關(guān)注,。(@遲卉) 國內(nèi)團(tuán)隊(duì):腸道菌群產(chǎn)生的丙酸鹽緩解小鼠的帕金森病Microbiome[IF:11.607] ① 在6-OHDA誘導(dǎo)的PD小鼠模型中,,腹膜內(nèi)注射OCN可顯著改善運(yùn)動(dòng)功能障礙和多巴胺能神經(jīng)元丟失;② OCN處理可恢復(fù)PD小鼠的腸道菌群失調(diào),,增加擬桿菌門并減少厚壁菌門,,增加丙酸鹽產(chǎn)生菌及糞便丙酸鹽水平;③ 抗生素處理顯著降低OCN的神經(jīng)保護(hù)作用,,糞菌移植實(shí)驗(yàn)也表明腸道菌群介導(dǎo)了OCN的神經(jīng)保護(hù)作用,;④ 口服丙酸鹽2個(gè)月可通過腸神經(jīng)元依賴性的方式,恢復(fù)PD小鼠的運(yùn)動(dòng)功能及多巴胺能神經(jīng)元,;⑤ FFAR3(丙酸鹽受體)激動(dòng)劑也有類似的神經(jīng)保護(hù)作用,。 Gut microbiota-derived propionate mediates the neuroprotective effect of osteocalcin in a mouse model of Parkinson’s disease 【主編評(píng)語】許多證據(jù)表明腸道菌群參與了帕金森病(PD)的發(fā)病機(jī)制,。成骨細(xì)胞分泌的骨鈣蛋白(OCN)可調(diào)節(jié)腦功能,。來自上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院的劉建民團(tuán)隊(duì)、顧燕云團(tuán)隊(duì)及上海交通大學(xué)的李勝天團(tuán)隊(duì)在Microbiome上發(fā)表的一項(xiàng)最新研究,,發(fā)現(xiàn)OCN可通過調(diào)節(jié)PD小鼠模型的腸道菌群,,富集丙酸鹽產(chǎn)生菌并增加丙酸鹽水平,丙酸鹽作用于腸神經(jīng)元上的FFAR3以發(fā)揮其神經(jīng)保護(hù)作用,,從而緩解小鼠的運(yùn)動(dòng)功能障礙及多巴胺能神經(jīng)元丟失,。(@szx) 西安交大:運(yùn)動(dòng)或可通過腸腦軸改善高血壓Gut Microbes[IF:7.74] ① 與久坐高血壓大鼠相比,經(jīng)過12周中等強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)的高血壓大鼠的收縮壓降低,;② 該現(xiàn)象與腸道菌群的β多樣性改變,、α多樣性和有益菌增加、激活的小膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量和神經(jīng)炎癥減少,、腸道病理,、炎癥和通透性的改善有關(guān);③ 運(yùn)動(dòng)對(duì)高血壓大鼠的有益影響在4周訓(xùn)練中斷后依然存在,;④ 久坐高血壓大鼠移植來自經(jīng)過運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的高血壓大鼠的糞菌后,,收縮壓降低,腸道菌群改變,,腸腦軸功能改善,;⑤ 運(yùn)動(dòng)對(duì)高血壓有益,能夠重塑腸道菌群,,改善功能失調(diào)的腸腦軸,。 Antihypertensive effects of exercise involve reshaping of gut microbiota and improvement of gut-brain axis in spontaneously hypertensive rat 【主編評(píng)語】西安交通大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院康玉明和李宏寶團(tuán)隊(duì)研究成果。研究發(fā)現(xiàn),與久坐的高血壓小鼠相比,,進(jìn)行運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的小鼠的收縮壓降低,。并且,在此過程中,,小鼠的腸道菌群改變,、有益菌增加、腦小膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量和神經(jīng)炎癥減少等,。糞菌移植也證實(shí)了運(yùn)動(dòng)帶來的降血壓益處確實(shí)與腸道菌群有關(guān),。該研究初步表明,運(yùn)動(dòng)可以通過干預(yù)腸腦軸緩解高血壓,。(@兵兵) 糞菌移植調(diào)控腸道菌群失調(diào)的風(fēng)險(xiǎn)和收益(綜述)Allergy: European Journal of Allergy and Clinical Immunology[IF:8.706] ① 糞菌移植(FMT)是治療艱難梭狀菌感染(CDI)的有效方法,,而對(duì)過敏性疾病、炎癥性腸病和自身免疫性疾病的療效有待證實(shí),;② FMT通過糾正腸道菌群失衡,,恢復(fù)菌群構(gòu)成及功能實(shí)現(xiàn)對(duì)疾病的防治,在哮喘等動(dòng)物模型中證實(shí)有效,;③ 除CDI外,,菌群變化與疾病之間的因果關(guān)系及機(jī)制并不明確,F(xiàn)MT時(shí)間和劑量難以確定,,亦存在接觸有害菌株,、感染傳染病等風(fēng)險(xiǎn);④ 需進(jìn)一步研究明確FMT功效,,制定個(gè)體化供-受體配對(duì)方案,,保證安全、穩(wěn)定的治療,。 Pros and Cons: Is Fecal Microbiota Transplantation a safe and efficient treatment option for gut dysbiosis? 【主編評(píng)語】糞菌移植(FMT)對(duì)艱難梭菌感染(CDI)治療的安全有效性現(xiàn)已在多數(shù)國家得到認(rèn)可,,并鮮有不良反應(yīng)事件報(bào)道。但FMT對(duì)于其他疾病治療的風(fēng)險(xiǎn)收益率仍存在爭(zhēng)議,。Allergy: European Journal of Allergy and Clinical Immunology近期發(fā)表文章,,探討在免疫介導(dǎo)性疾病中支持和反對(duì)FMT的論點(diǎn)。文章指出,,F(xiàn)MT確實(shí)是一種很有前途的治療方法,,在可通過調(diào)節(jié)腸道菌群為靶點(diǎn)改善病理生理的疾病中貢獻(xiàn)顯著,但是在部分慢性疾病中由于造成失調(diào)的驅(qū)動(dòng)因素,、時(shí)間及其因果關(guān)系尚不明確,,使用FMT的合理性因此降低,且風(fēng)險(xiǎn)與收益的比率并不理想,。除此之外,,文章指出在關(guān)于免疫介導(dǎo)性疾病中使用FMT的研究中目前仍存在的空白,并就如何在未來的研究中填補(bǔ)這些研究空白提出了建議,,值得相關(guān)研究人員關(guān)注,。(@遲卉) 用宏基因組組裝基因組解析腸道菌群與NAFLD的關(guān)系Alimentary Pharmacology and Therapeutics[IF:7.515] ① 納入96個(gè)NAFLD患者,其中NASH 54例,,中重度肝纖維化 44例(F≥2),;② 在4000個(gè)重建的宏基因組組裝基因組(MAG)中,來自NASH,、非NASH,、F≥2和F0-1患者的分別有220、192,、203和230個(gè)MAG的完整性>70%且污染<5%,;③ 這些MAG中,有28個(gè)直系同源組與NASH相關(guān),、33個(gè)與顯著纖維化相關(guān),、7個(gè)與NASH和顯著纖維化均相關(guān);④ NAFLD的嚴(yán)重程度與某些腸道菌群的硫化氫生成,、檸檬酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn),、半纖維素降解、醛生成和維生素B12合成等功能有關(guān),。 Cross‐linkage between bacterial taxonomy and gene functions: a study of metagenome‐assembled genomes of Gut Microbiota in adult non‐alcoholic fatty liver disease 【主編評(píng)語】研究采用NAFLD患者的糞便樣本,,基于宏基因組組裝基因組方法,探究了腸道菌群在非酒精性脂肪肝?。∟AFLD)發(fā)生、發(fā)展中的作用。研究結(jié)果顯示,,腸道內(nèi)特定菌群及其所呈現(xiàn)的功能與非酒精性脂肪肝炎(NASH)及肝纖維化的發(fā)生有關(guān)。(@兵兵) 短期西式飲食引發(fā)腸道菌群紊亂,,促發(fā)炎癥Journal of Investigative Dermatology[IF:7.143] ① IL-23微循環(huán)小鼠高糖中脂飲食(即西式飲食,WD)10周,,皮膚和關(guān)節(jié)出現(xiàn)發(fā)炎癥狀;② WD引起的皮膚和關(guān)節(jié)損傷與產(chǎn)生IL-17A的γδT細(xì)胞的增殖和Th17細(xì)胞因子的表達(dá)增加有關(guān),;③ 喂食WD的IL-23介導(dǎo)小鼠腸道菌群多樣性降低,,并出現(xiàn)明顯的菌群失調(diào),;④ 廣譜抗生素治療抑制了WD喂養(yǎng)的IL-23介導(dǎo)小鼠的皮膚和關(guān)節(jié)炎癥,;⑤ IL-23介導(dǎo)小鼠從WD轉(zhuǎn)變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)飲食時(shí),,皮膚和關(guān)節(jié)炎癥減少,,腸道菌群失調(diào)部分逆轉(zhuǎn),。⑥ WD引發(fā)腸道菌群紊亂,,促發(fā)銀屑病皮膚和關(guān)節(jié)炎。 Short-term Western diet intake promotes IL-23-mediated skin and joint inflammation accompanied by changes to the gut microbiota in mice 【主編評(píng)語】文章探究了西式飲食對(duì)IL-23介導(dǎo)小鼠皮膚,、關(guān)節(jié)炎癥的影響。研究結(jié)果顯示,,西式飲食模式可以促發(fā)IL-23小鼠炎癥,,并且該現(xiàn)象與腸道菌群有關(guān)。(@兵兵) 國內(nèi)團(tuán)隊(duì):斑馬魚腸道菌群的生態(tài)演替NPJ Biofilms and Microbiomes[IF:7.067] ① 構(gòu)建三種不同的水環(huán)境,,研究宿主因素和環(huán)境對(duì)斑馬魚腸道菌群最初定殖和隨后演替的影響,;② 環(huán)境不變,,斑馬魚腸道菌群顯示發(fā)育階段模式特異性,。不同水環(huán)境中,,菌群α多樣性,、類群分析顯示差異不顯著;③ 發(fā)育過程中對(duì)斑馬魚進(jìn)行環(huán)境轉(zhuǎn)換不影響腸道菌群的組成,,而不同的發(fā)育階段有較為明顯的腸道菌群特異性,;④ 斑馬魚的發(fā)育階段能夠解釋46.2%的腸道菌群多樣性的差異,是腸道菌群多樣性和演替的最重要因素,。 Host development overwhelms environmental dispersal in governing the ecological succession of zebrafish gut microbiota 【主編評(píng)語】生態(tài)演替是120年來生態(tài)學(xué)的中心主題,。而對(duì)于水生動(dòng)物來說,,腸道菌群與環(huán)境的互作與陸地動(dòng)物大相徑庭。中山大學(xué)顏慶云、中科院水生生物研究所黃潔與研究團(tuán)隊(duì),在NPJ Biofilms and Microbiomes發(fā)表文章,提出卵生魚類發(fā)育對(duì)腸道菌群生態(tài)演替起決定性的作用而非環(huán)境因素的假說,,并進(jìn)行了驗(yàn)證,。這一研究也在某種程度呼應(yīng)了人類,、小鼠中‘腸型’的說法,。即腸道菌群‘成型’后,相對(duì)地理環(huán)境,、性別,、種族以及飲食等外界因素改變自身較為穩(wěn)定。(@solo) 野生獅尾狒的腸道菌群季節(jié)性變化Microbiome[IF:11.607] ① 在不同時(shí)間點(diǎn)從131只野生獅尾狒中收集了758份糞便樣品;② 降雨(影響食物供應(yīng))和溫度(影響體溫調(diào)節(jié))的季節(jié)性變化影響?yīng){尾狒的腸道菌群組成,,溫度變化的影響小于降雨;③ 在雨季,腸道菌群中有更多的纖維素分解和發(fā)酵細(xì)菌以促進(jìn)草的消化,,在旱季,,淀粉降解細(xì)菌富集以促進(jìn)地下植物的消化,;④ 在寒冷的旱季,,參與能量,、氨基酸和脂質(zhì)代謝功能的細(xì)菌基因富集,,提示溫度和營養(yǎng)應(yīng)激同時(shí)出現(xiàn)時(shí),,腸道菌群的發(fā)酵功能增強(qiáng)以幫助宿主維持能量平衡,。 Seasonal shifts in the gut microbiome indicate plastic responses to diet in wild geladas 【主編評(píng)語】腸道菌群組成的適應(yīng)性變化是野生動(dòng)物適應(yīng)食物季節(jié)性變化的方式之一,。來自Microbiome上發(fā)表的一項(xiàng)最新研究,分析了野生獅尾狒(一種非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物)的腸道菌群季節(jié)性變化,,發(fā)現(xiàn)降雨及溫度分別通過影響食物供應(yīng)及體溫調(diào)節(jié),影響?yīng){尾狒的腸道菌群組成及功能,。該研究結(jié)果提示,,腸道菌群的可塑性為宿主提供了對(duì)食物及溫度等環(huán)境變化的適應(yīng)性。(@szx) 感謝本期日?qǐng)?bào)的創(chuàng)作者:mildbreeze,,徐碩,,lzm,周云燕,,fang fang,orchid |
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