今天是第2121期日報。
Gut[IF:23.059]
① 腸道菌群可影響癌癥治療(特別是化療和免疫治療)效果(有效性、毒性);② 菌群通過藥動學(如代謝、酶催降解)和藥效學(免疫調節)機制與癌癥藥物發生復雜互作,而癌癥治療也可改變菌群組成;③ 腸道菌群可作為預測癌癥治療反應的標志物,指導療法選擇;④ 菌群調節(如抗生素、益生菌/元、飲食調節和糞菌移植)已顯示出優化癌癥治療的潛力,有望用于個體化醫療;⑤ 未來研究方向:鑒定對癌癥治療有顯著影響的菌群、優化菌群調節方法等。
Cancer pharmacomicrobiomics: targeting microbiota to optimise cancer therapy outcomes
03-11, doi: 10.1136/gutjnl-2021-326264
【主編評語】腸道菌群與癌癥及其治療的關系是當前的一個研究熱點。Gut近期發表了來自香港中文大學于君團隊的重磅綜述,總結了菌群與化療和免疫治療(免疫檢查點抑制劑)之間的藥物微生物組學互作,重點闡釋了藥代動力學和藥效學方面的機制,探討了這些發現的轉化潛力,以及目前存在的局限性和未來的研究方向。推薦專業人士學習參考。(@mildbreeze)
Microbiome[IF:14.65]
① 低劑量抗生素處理使SOD1小鼠(ALS模型)運動機能惡化、存活率降低,伴隨其菌群中有潛在益處的阿克曼菌屬和產丁酸菌減少;② 而與野生型小鼠同籠飼養,對SOD1小鼠的菌群影響微弱,不影響其疾病進展;③ 抗生素促進SOD1小鼠脊髓小膠質細胞從穩態向致病轉變(穩態相關基因表達下調,神經退行性疾病基因表達上調);④ 抗生素誘導的小膠質細胞變化發生在運動機能惡化之前,提示其可能參與推動疾病進展。
The microbiota restrains neurodegenerative microglia in a model of amyotrophic lateral sclerosis
03-11, doi: 10.1186/s40168-022-01232-z
【主編評語】此前研究顯示,抗生素可能對一些神經退行性疾病模型小鼠有改善作用,但對肌萎縮性側索硬化癥(ALS)的SOD1模型小鼠而言,抗生素反而會加重疾病。Microbiome近期發表的一項研究以此為出發點,探索了腸道菌群在ALS中的作用。結果表明,在SOD1小鼠中,菌群可能通過抑制小膠質細胞(中樞神經系統中的主要免疫細胞)從正常向致病轉變,來發揮對疾病的保護性作用,提示菌群與小膠質細胞的互作可影響ALS疾病進展。(@mildbreeze)
Gut Microbes[IF:10.245]
① 將有菌小鼠和無菌(GF)小鼠暴露于社會干擾應激源(Str),探究應激對腸上皮細胞(IEC)、腸粘膜和腸道菌群的影響;② 有菌小鼠中,Str激活IEC的促炎、促氧化(促ROS生成)和抗菌相關基因表達,伴隨粘液層變薄和細菌易位;③ GF小鼠和經抗生素處理的小鼠中,IEC對Str反應較弱,表明Str誘導的IEC轉錄變化依賴于完整的菌群;④ 離體實驗表明,Str使GF小鼠IEC對細菌分子產生更強的促氧化應答;⑤ Str使菌群出現對宿主ROS生成的適應性變化。
Psychological stress disrupts intestinal epithelial cell function and mucosal integrity through microbe and host-directed processes
02-20, doi: 10.1080/19490976.2022.2035661
【主編評語】這是近期發表在Gut Microbes上的一份工作,研究了心理應激對小鼠腸屏障的影響。結果表明,Str誘導腸上皮細胞(IEC)表現出促炎、促ROS產生以及抗菌的轉錄譜變化,但這種誘導作用同時依賴于腸道菌群的存在。另一方面,腸上皮產ROS能力的增加也影響了菌群,使菌群結構向著適應ROS的方向變化。這份工作揭示了Str誘導宿主腸屏障損傷中的宿主-菌群相互作用,或為壓力相關的腸道病理機制帶來啟示。(@Johnson)
Cell Reports[IF:9.423]
① 社會優勢地位小鼠腸道中梭菌科、普雷沃氏菌科、雙歧桿菌科細菌豐度升高,韋榮氏球菌科細菌豐度降低;② 抗生素處理致腸道菌群失調和糞菌移植顯示,腸道菌群是維持社會優勢地位的關鍵;③ 丁酸鈉和丁酸梭菌可恢復低級別小鼠的社會優勢地位;④ 內側前額葉皮層(mPFC)中的組蛋白去乙?;窰DAC2表達量與社會等級負相關;⑤ 去乙?;富钚允荋DAC2影響社會等級的關鍵;⑥ HDAC2的作用僅限于mPFC中的神經細胞;⑦ HDAC2通過調節mPFC的突觸活動發揮作用。
Gut microbiota shapes social dominance through modulating HDAC2 in the medial prefrontal cortex
03-08, doi: 10.1016/j.celrep.2022.110478
【主編評語】腸道菌群是由多達百萬億個微生物所組成的復雜生態系統。腸道菌群與機體多種生理病理表現有關,也是部分食品營養成分發揮健康調節作用的重要“超級器官”樞紐。腸道菌群的結構和功能近年來受到研究者們的普遍關注,是食品營養、微生物和整個生命科學及醫學的研究熱點。但是,腸道菌群是否參與到社會等級行為的預決定過程目前尚不清楚。社會等級是在人和群居動物中普遍存在的一種基礎的社會組織行為,與機體的身體和精神健康密切相關。目前,人們對于等級決定因素的認識還不充分,尤其是針對社會等級的腸腦軸機制是否存在及以何種形式存在仍不清楚。合肥工業大學汪惠麗教授團隊在Cell Reports上發表一項研究,識別出一條以腸道代謝物丁酸和組蛋白去乙?;窰DAC2為關鍵靶點的腸-腦軸途徑,并發現HDAC2的腦區特異性、細胞特異性的表達以及對內側前額葉皮層興奮性突觸傳遞的調控作用是影響等級結果的關鍵因素之一。(@EADGBE)
Carbohydrate Polymers[IF:9.381]
① 不同短鏈脂肪酸(SCFAs)?;ㄒ阴;⒈;投□;┑矸劭稍黾哟笫竺つc、結腸和糞便中SCFAs水平。② 來曲唑誘導建立大鼠多囊卵巢綜合癥(PCOS)模型,丁酰化淀粉可緩解大鼠卵巢形態異常、代謝紊亂和性激素失衡癥狀,而乙酰化和丙?;矸蹌t無明顯效果;③ 丁?;矸弁ㄟ^激活結腸G蛋白偶聯受體GRP41并促進PYY分泌緩解PCOS癥狀;④ 糞便菌群相比盲腸菌群,受丁?;矸塾绊懜语@著,且糞便中丁酸產生菌可能參與PCOS癥狀的緩解。
Butylated starch alleviates polycystic ovary syndrome by stimulating the secretion of peptide tyrosine-tyrosine and regulating faecal microbiota
03-02, doi: 10.1016/j.carbpol.2022.119304
【主編評語】多囊卵巢綜合癥 (PCOS) 是一種影響育齡婦女的內分泌疾病。對于大多數 PCOS 患者來說,改變飲食是一種經濟有效的方法,幾項臨床試驗已經表明,飲食調節可減少PCOS癥狀,且不會造成不良影響。PCOS與短鏈脂肪酸(SCFAs)之間的相關性已被廣泛報道,抗性淀粉可通過腸道微生物發酵產生SCFAs,但其對PCOS的緩解仍有待研究。Carbohydrate Polymers近期發表了來自江南大學王剛團隊的研究成果,發現SCFAs?;揎椀目剐缘矸劭商岣叽笫筮h端腸內SCFAs水平,證明丁酰化淀粉可通過促進PYY分泌,增加糞便中丁酸產生菌豐度,從而減輕PCOS癥狀??傊?,該研究為?;矸劬徑釶COS癥狀提供了新的證據,并為使用基于抗性淀粉的飲食療法干預PCOS提供了有力支持。(@九卿臣)
eLife[IF:8.14]
① 用短鏈脂肪酸(SCFA)受體FFA2和FFA3的敲除小鼠,以及FFA2-DREADD(僅被其獨有的激動劑MOMBA激活)小鼠模型,研究二者各自在SCFA-腸-腦軸中的作用;② FFA2/3在腸肌叢神經元中表達并促進腸道運輸,FFA2特異性介導結腸PYY釋放;③ 激活結腸FFA2/3都可刺激脊髓活動,活化腸道FFA3可直接調控腸道感覺傳入神經元放電;④ FFA2/3在背根神經節和結狀神經節表達,并通過不同的G蛋白(Gq和Gi)和機制來調節細胞的鈣水平。
Chemogenetics defines a short-chain fatty acid receptor gut-brain axis
03-01, doi: 10.7554/eLife.73777
【主編評語】腸道菌群發酵難消化的淀粉,產生乙酸和丙酸等短鏈脂肪酸(SCFA)。SCFA可通過特定的G蛋白偶聯受體(如FFA2和FFA3)來發揮作用。eLife發表的這項研究采用了一個獨特的小鼠模型(FFA2-DREADD),解析了FFA2和FFA3在SCFA-腸-腦軸中的作用機制,表明腸道菌群產生的SCFA可通過這兩個受體在不同層面上調節神經活動。(@mildbreeze)
Pharmacological Research[IF:7.658]
① 孕鼠妊娠第18天至分娩及子代鼠出生后0-5天分別灌胃LGG活菌與死菌;② LGG早期定植促進子代腸道發育,增加緊密連接蛋白表達,促進有益菌豐度增加,且保護作用可持續至成年;③ LGG早期定植可緩解子代成年期焦慮樣行為,上調海馬和杏仁核中腦源性神經營養因子和γ-氨基丁酸受體表達;④ 機制上,LGG早期定植活化結腸表皮生長因子受體(EGFR),上調5-HT轉運體(SERT)進而調節5-HT能系統,阻斷EGFR可減弱LGG上調SERT和緊密連接蛋白水平。
Lactobacillus rhamnosus GG colonization in early life regulates gut-brain axis and relieves anxiety-like behavior in adulthood
01-19, doi: 10.1016/j.phrs.2022.106090
【主編評語】新生兒期是大腦和腸道發育的關鍵時期,研究已經證明腸道和大腦是一個存在多種交流途徑的雙向系統。微生物-腸-腦軸被認為是焦慮等精神疾病發展的關鍵因素,因此,針對腸道菌群的早期干預對于預防焦慮具有重要意義。天津醫科大學曹海龍團隊在Pharmacological Research上發表的一項最新研究,發現LGG在小鼠生命早期的定植可保護腸道屏障,顯著增加Akkermansia和Bifidobacteria等有益菌屬豐度,并改變腸道-大腦連接,進而緩解其成年期的焦慮樣行為??傊?,本研究提供了一種新的焦慮預防策略,對于研究腸腦軸、開發緩解壓力和焦慮的調整手段具有參考價值。(@九卿臣)
Brain Behavior and Immunity[IF:7.217]
① DSS誘導結腸炎小鼠表現出焦慮樣行為增加和菌群結構變化,大腦中Tnf表達升高;② DSS小鼠糞菌移植的無菌小鼠(GF MT DSS)或抗生素處理小鼠(ABx MT DSS)表現出焦慮樣行為增加,但無腸道及神經炎癥;③ 三組菌群結構存在差異,Lachnospiraceae,Ruminococcaceae,Muribaculaceae屬均富集;④ DSS組腸內丙酸鹽和異戊酸鹽均增加,GF MT DSS組丙酸鹽減少,ABx MT DSS組無明顯變化;⑤ DSS或糞菌移植導致的特征菌屬富集可能導致焦慮樣行為產生。
Colitis-associated microbiota drives changes in behaviour in male mice in the absence of inflammation
03-05, doi: 10.1016/j.bbi.2022.03.001
【主編評語】這是一篇剛剛發表在Brain, Behavior, and Immunity的一份工作。作者通過比較DSS誘導結腸炎小鼠以及接受其糞菌移植的無菌小鼠或抗生素處理小鼠的行為變化、菌群結構和炎癥水平,探究焦慮樣行為的產生機制。該研究發現,在有無炎癥條件下焦慮樣行為均存在,但三組小鼠菌群結構存在差異,腸內容物代謝組水平也有所不同,其中共性是Lachnospiraceae,Ruminococcaceae,Muribaculaceae屬出現富集。這份工作揭示了除了炎癥外的其他行為變化驅動力,特別是腸道菌群的重要性。(@Johnson)
Microbiology spectrum[IF:7.171]
① 收集4-12周齡的亨廷頓?。℉D)小鼠模型與野生型小鼠糞便樣本,對腸道真菌譜進行對比分析;② 在12周齡時,HD小鼠的腸道真菌β多樣性與野生型小鼠顯著不同,4-10周齡則無顯著差異;③ 在12周齡時,HD小鼠的腸道真菌α多樣性顯著高于野生型小鼠;④ 限制性馬拉色菌、解脂耶氏酵母及曲霉菌屬等關鍵分類群與HD呈負相關;⑤ 在12周齡時,HD相關真菌與羅伊氏乳桿菌呈負相關。
Alterations in the Gut Fungal Community in a Mouse Model of Huntington's Disease
03-09, doi: 10.1128/spectrum.02192-21
【主編評語】Microbiology spectrum上發表一項最新研究,對比分析了亨廷頓病小鼠模型與野生型小鼠的腸道真菌多樣性及組成差異,并發現羅伊氏乳桿菌與亨廷頓病相關真菌呈負相關。(@aluba)
感謝本期日報的創作者:胡悅,mildbreeze,DMG-Quasimodo,拍了花寶貝,九卿臣,點點,Johnson,aluba