Nature新聞：腸道微生物如何影響大腦健康？（一圖讀懂）
Nature——[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 特定大腸桿菌產生的curli蛋白可誘導蛋白質錯誤摺疊，可經迷走神經促進大腦α-突觸核蛋白錯誤摺疊，引發帕金森病；③ 腸道細菌可影響ALS疾病進展，Akk菌產生的煙醯胺或能進入大腦緩解疾病；④ 母體腸道中的分節絲狀菌可啟用Th17，產生的IL-17經胎盤進入胎兒大腦，可能促進孕期感染引發的後代自閉症，而羅伊氏乳桿菌或能改善症狀；⑤ 需進一步闡明生物學機制，在人體中檢驗菌群干預的效果。
【主編評語】
【原文資訊】
How gut microbes could drive brain disorders
2021-02-03, doi: 10.1038/d41586-021-00260-3
Nature Reviews：一文讀懂消化系統中的生物鐘（綜述）Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology——[29.848]
① 節律系統控制消化道的消化、吸收、運動、激素、腸屏障功能和腸道菌群的晝夜節律，調節糖穩態、脂質和膽汁酸代謝；② 多種激素（褪黑素、糖皮質激素和胃腸激素等）、進食時間、食物組成和微生物代謝物等，可影響中央時鐘與消化系統外周時鐘之間的雙向互作；③ 進食時間是同步外周生物鐘的首要因素，主要由胰島素和IGF1等胃腸激素介導；④ 限時進食、定時鍛鍊、定時服藥和調節晝夜節律系統的時相藥，或能預防和治療生物鐘紊亂及其相關疾病。
【主編評語】
生物鐘是影響機體健康的重要因素，越來越多的證據顯示生物鐘紊亂可促進肥胖等疾病的發生。Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology發表的最新綜述，詳細介紹了關於消化系統生物鐘的研究進展，推薦專業人士學習。（@mildbreeze）
【原文資訊】
Circadian clocks in the digestive system
2021-02-02, doi: 10.1038/s41575-020-00401-5
Nature Reviews：FXR在代謝疾病和胃腸/肝癌中的作用（綜述）Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology——[29.848]
① 肝臟和腸道中的法尼醇X受體（FXR）訊號通路，調節膽汁酸（BA）的腸肝迴圈以及糖脂代謝；② 啟用肝臟FXR和抑制腸道FXR，可透過調節BA穩態和腸道神經醯胺合成等機制，改善肥胖相關代謝性疾病；③ FXR在結直腸癌和肝癌中表達降低，且直接調控相關腫瘤抑制因子的表達，FXR在肝癌中的保護作用主要依賴於肝臟對BA穩態的調節；④ 組織特異性的FXR激動劑和拮抗劑，以及靶向腸道菌群-BA-腸道FXR軸，或能用於治療相關代謝性疾病和癌症。
【主編評語】
法尼醇X受體（FXR）是一種膽汁酸（BA）受體，被特定BA代謝物啟用後發揮轉錄因子作用，參與調控BA的合成和腸肝迴圈，影響機體的糖脂代謝，在結直腸癌和肝癌等癌症中也有潛在作用。Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology近期發表的綜述文章，總結了FXR在代謝性疾病以及結直腸癌和肝細胞癌中的作用的研究進展，並對潛在的靶向藥物進行了探討。（@mildbreeze）
【原文資訊】
The role of farnesoid X receptor in metabolic diseases, and gastrointestinal and liver cancer
2021-02-10, doi: 10.1038/s41575-020-00404-2
預見•遇見益生菌和益生元的未來（綜述）Trends in Microbiology——[13.546]
① 研究關注益生菌/元、合生元、後生元、活體生物治療產品、工程菌、微生物代謝產物等；② 益生菌研究不侷限於產乳酸菌株，關注新菌種、生態位、宿主標靶及評價體系；③ 益生元研究強調重識舊物（多酚、膳食纖維、發酵食品），發展新物、新來源和新應用；④ 強調益生菌/元抗炎、抗病毒、抗生素替代作用，關注劑量測量、活性、結構功能完整性；⑤ 結合生物資訊、組學技術，實現安全、創新和個體化的精準干預；⑥ 關注質量檢測和相關制度的建立。
【主編評語】
新的益生菌種的發現會來自何處，人源、動物、植物或是食物？我們如何超越現有的二元分類法去重新理解微生物相關的生態系統，其成分、功能與互作？在決定益生菌、益生元應答的過程中，什麼是最關鍵的宿主相關因素，什麼又是最關鍵的菌群相關因素？活體生物治療、工程菌等是否可以走入大眾視野，改變人們的健康觀念？益生元大佬Glenn R. Gibson 等在Trends in Microbiology發表關於益生菌、益生元的觀點綜述，面向科學家、政策實踐制定者、醫生以及大眾，提出許多至關重要的問題供讀者思考。（@好雨）
【原文資訊】
Shaping the Future of Probiotics and Prebiotics
2021-02-04, doi: 10.1016/j.tim.2021.01.003
Nature：微生物之間的相互作用如何驅動早產兒腸道菌群的演變？Nature——[42.778]
① 用MK-SpikeSeq方法測量早產兒的腸道細菌、真菌和古菌的絕對丰度的動態變化；② 腸道細菌群的演變是可預測的，以4個優勢菌屬的演替變化為特徵，而真菌群的變化難以預測，細菌和真菌的載量呈負相關；③ 微生物之間（細菌之間、細菌-真菌之間）直接的、情境相關（體內可能與體外不同）的互作，驅動了菌群的變化；④ 如：“後來者”克雷伯菌能透過剝削“先鋒菌”葡萄球菌在腸道中定植，而真菌白色念珠菌能抑制克雷伯菌和埃希氏菌等優勢細菌。
【主編評語】
早產兒的腸道菌群的發育軌跡是可預測的：先鋒菌群首先在腸內定植，隨後是有序的不同微生物的演替變化。環境和宿主因素以及微生物之間的相互作用，都可能影響菌群的動態變化，但這些因素在腸道菌群發育中分別起什麼作用尚不清楚。Nature最新發表的一項研究，透過定量測量178名早產兒出生1.5月內的腸道菌群中的細菌、真菌和古菌的絕對丰度的動態變化，結合生態模型以及體外和體內驗證實驗，揭示了在相對丰度研究中被掩蓋的腸道菌群演變特徵及其背後的生態學驅動因素，並揭示了微生態系統與宏觀生態系統在群落組裝規律上的相似性。（@mildbreeze）
【原文資訊】
Multi-kingdom ecological drivers of microbiota assembly in preterm infants
2021-02-24, doi: 10.1038/s41586-021-03241-8
Nature：小腸類器官或能用於治療短腸綜合徵Nature——[42.778]
① 在小鼠和大鼠中，透過移植迴腸類器官，用小腸上皮取代結腸上皮，能形成“小腸化”結腸（SIC）；② SIC有正確的小腸上皮結構，包括腸絨毛、血管和神經支配，以及乳糜管（小腸特有的吸收脂肪的淋巴管結構）；③ 體外和體內實驗顯示，SIC形成絨毛結構需要持續的機械力（腸腔內的腸液流動）作為引導訊號；④ SIC（在回盲腸交界處移植迴腸類器官）能改善短腸綜合徵大鼠的腸衰竭、減少死亡率，而移植結腸類器官則沒有改善作用。
【主編評語】
小腸是營養吸收的主要器官，因其廣泛切除而造成的吸收不良疾病稱為短腸綜合徵（SBS）。類器官技術使得小腸上皮組織能在體外進行有效擴張，但是重建整個小腸（包括複雜的淋巴血管系統），仍然具有挑戰性。Nature發表的一項新研究中，研究者在小鼠和大鼠中透過移植迴腸類器官，用小腸上皮替代了結腸上皮，生成了具有小腸功能的小腸化結腸（SIC）。在SBS大鼠模型中，SIC可部分恢復腸道功能並提高存活率。這項研究初步證明了，基於類器官移植的再生醫學療法或能用於治療SBS。（@mildbreeze）
【原文資訊】
An organoid-based organ-repurposing approach to treat short bowel syndrome
2021-02-24, doi: 10.1038/s41586-021-03247-2
Science：糞菌移植可幫助黑色素瘤患者應答抗PD-1治療Science——[41.845]
① 15名PD-1難治性黑色素瘤患者，接受源自應答者的單次FMT聯合抗PD-1治療，有6名臨床獲益（3名緩解、3名病情穩定），安全性良好；② 聯合治療引起受體菌群快速、持久的擾動，應答者的菌群變得更趨近於供體，長雙歧桿菌、普氏糞桿菌等與治療應答相關的細菌類群增多；③ 應答者中，免疫抑制性的IL-8+ 髓系細胞減少、腫瘤內CD8+ T細胞活化增多，血液細胞因子/趨化因子/代謝組明顯改變；④ 跨界網路分析表明菌群在多組學變化中有核心作用。
【主編評語】
幾周前，Science上線了來自以色列團隊的初步臨床試驗結果，表明糞菌移植（FMT）可促進抗PD-1治療無效的轉移性黑素瘤患者的治療應答（檢視文章）。今天Science最新發表了來自美國的一項類似的臨床研究，表明源自應答者的單次FMT聯合抗PD-1藥物治療，可使部分PD-1難治性黑色素瘤患者臨床獲益。進一步分析顯示，聯合治療改變了應答受體的腸道菌群，以及外周和腫瘤內的免疫反應，可能是克服患者對於抗PD-1療法的耐藥性的關鍵。本期Science特別配發了對於這兩項研究的評論文章（見“延伸閱讀”），推薦感興趣的讀者搭配閱讀。（@mildbreeze）
【原文資訊】
Fecal microbiota transplant overcomes resistance to anti–PD-1 therapy in melanoma patients
2021-02-05, doi: 10.1126/science.abf3363
Cell：迄今最大的人類腸道噬菌體基因組資料庫Cell——[38.637]
① 分析全球28060個人腸道宏基因組和2898個腸道細菌參考基因組，獲得約14.2萬個人腸道噬菌體基因組，建立腸道噬菌體資料庫（GPD），鑑定出2.1萬個病毒群（VC，近似於屬水平），大大擴充套件了腸道噬菌體的多樣性；② 噬菌體宿主分析顯示，厚壁菌門細菌的噬菌體多樣性最高，且約36%的VC有不止一種細菌宿主；③ 腸道噬菌體組的型別與人生活方式相關，鑑定出280個在全球廣泛分佈的VC，包括1個與p-crAssphage有相似特徵的進化枝Gubaphage。
【主編評語】
腸道噬菌體對腸道菌群的塑造和演變有重要影響，但目前人們對於腸道噬菌體的瞭解仍然有限。Cell最新發表的一項研究，建立了迄今為止最全面和完整的人類腸道噬菌體基因組資料庫GPD（Gut Phage Database），並利用這一資源分析了人腸道噬菌體的多樣性、細菌宿主和全球分佈等問題。（@mildbreeze）
【原文資訊】
Massive expansion of human gut bacteriophage diversity
2021-02-18, doi: 10.1016/j.cell.2021.01.029
Cell：腸道真菌如何塑造抗真菌免疫？Cell——[38.637]
① 健康人和小鼠中，相當比例的腸道共生真菌（尤其是念珠菌屬）能被血清中的抗真菌IgG識別，腸道中的白色念珠菌是這類抗體的主要誘導者；② 小鼠試驗表明，腸道的真菌定植能引起腸外（脾臟）淋巴組織生髮中心B細胞擴增，產生的抗真菌IgG可抵抗正常甚至免疫抑制狀態下的多種念珠菌感染；③ 抗真菌IgG的生成依賴於先天免疫調控因子CARD9和CARD9+CX3CR1+巨噬細胞，在侵襲性念珠菌病患者中CARD9功能缺失性基因突變與抗真菌IgG應答缺陷相關。
【主編評語】
自然感染和接種疫苗，能透過誘導特異性的抗體，發揮對特定病毒和細菌病原體的免疫作用，但是目前針對真菌病原體的疫苗和中和抗體療法還非常缺乏。Cell發表的一項最新研究發現，腸道真菌群在誘導宿主的抗真菌IgG抗體免疫中發揮關鍵作用。該研究表明腸道中的真菌（比如白色念珠菌）能透過CX3CR1+巨噬細胞的CARD9訊號，引起腸外淋巴組織中的生髮中心B細胞擴增，以產生抗真菌IgG，從而保護宿主抵抗致命的系統性真菌感染。這些發現對於研發抗真菌的疫苗和抗體有重要意義。（@mildbreeze）
【原文資訊】
Human gut mycobiota tune immunity via CARD9-dependent induction of anti-fungal IgG antibodies
2021-02-05, doi: 10.1016/j.cell.2021.01.016
Cell：腸道蠕蟲如何為神經病毒“打開後門”？Cell——[38.637]
① 與腸道蠕蟲的共感染可加劇小鼠感染西尼羅河病毒（WNV，一種嗜神經性黃病毒）的疾病嚴重性，伴隨腸神經和中樞神經系統的WNV數量增加；② 二者的共感染導致腸道形態和腸上皮結構異常、腸道轉運時間延長、腸神經網路改變等腸道病理；③ 腸粘膜屏障的損傷引起共生細菌移位入血至脾，從而損害了WNV特異性的CD8+ T細胞應答；④ 這些表型與蠕蟲感染相關的2型免疫有關：蠕蟲感染透過活化琥珀酸-Tuft細胞-IL25-IL4R腸道迴路，加劇小鼠的WNV感染。
【主編評語】
腸道蠕蟲感染可調節宿主對粘膜病原體的免疫反應，但其對系統性病原體感染的影響尚不確定。Cell發表的一項最新研究發現，與腸道蠕蟲共感染時，感染嗜神經性黃病毒西尼羅河病毒（WNV）可引起更嚴重的宿主疾病表型。腸道中的Tuft細胞和IL-4訊號在其中起介導作用，引起腸上皮屏障損傷，導致腸道細菌易位，從而削弱了針對WNV的CD8+ T細胞免疫，最終導致WNV對神經系統感染的增加和小鼠死亡率的升高。（@mildbreeze）
【原文資訊】
Enteric helminth coinfection enhances host susceptibility to neurotropic flaviviruses via a tuft cell-IL-4 receptor signaling axis
2021-02-25, doi: 10.1016/j.cell.2021.01.051
Science子刊：詳解菌群在肺炎中的作用（綜述）Science Translational Medicine——[16.304]
① 上呼吸道和腸道定殖的健康菌群產生細菌素、抗菌肽等抑制病原體定殖，併產生短鏈脂肪酸等調節免疫反應，進而預防肺炎；② 慢性呼吸道疾病、抗生素治療及重症監護程式可降低上呼吸道和腸道菌群多樣性，破壞定殖抗性和免疫應答，增加肺炎易感性；③ 菌群的個體差異及可影響抗菌免疫應答，而年齡相關的菌群變化可能增加嬰幼兒和老年人的感染風險；④ 窄譜抗生素、益生菌/益生元/合生製劑、菌群移植可恢復定殖抗性及免疫應答，以降低肺炎風險。
【主編評語】
【原文資訊】
The microbiota in pneumonia: From protection to predisposition
2021-01-13, doi: 10.1126/scitranslmed.aba0501
Nature Reviews：朱書等詳述新冠的潛在腸道感染和糞口傳播（觀點）Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology——[29.848]
① 相當比例的新冠患者有胃腸道症狀，以腹瀉、噁心、嘔吐等為主；② 多項證據支援新冠病毒可感染人腸道：ACE2和TMPRSS2在腸道表達，約半數患者糞便中檢出病毒RNA，患者腸組織中存在病毒複製和炎症細胞浸潤，腸道炎症標誌物鈣衛蛋白和促炎細胞因子IL-18等在患者中升高，患者腸道菌群失調並與炎症細胞因子升高相關；③ 細胞/類器官實驗和動物實驗為新冠病毒感染腸道提供了直接證據；④ 新冠病毒可能透過糞口途徑傳播，但仍有多個關鍵問題待研究。
【主編評語】
雖然新冠病毒（SARS-CoV-2）感染主要表現為呼吸道症狀，但越來越多的報道表明其感染也可累及其他組織器官，包括腸道。Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology近期發表了來自中國科學技術大學朱書團隊的觀點文章，總結了新冠患者的胃腸道症狀，以及新冠病毒感染腸道的臨床證據和體內外實驗證據，探討了新冠病毒感染腸道對“細胞因子風暴”相關免疫反應的潛在影響，並討論了新冠病毒透過糞口傳播的可能性。（@mildbreeze）
【原文資訊】
Potential intestinal infection and faecal–oral transmission of SARS-CoV-2
2021-02-15, doi: 10.1038/s41575-021-00416-6
港中大：以菌群為出發點的新冠期膳食（綜述）Trends in Food Science and Technology——[11.077]
① 新冠病毒感染者腸道微生物組的完整性受到干擾，並與疾病嚴重程度相關，存在共患病的感染者的預後較差，腸道通透性增加，腸道微生物多樣性減少；② 益生菌或某些國產益生元對其他形式的冠狀病毒具有抗病毒作用，亦可積極影響新冠病毒感染宿主的免疫功能；③ 許多研究正在調查益生菌對於醫護人員、居家接觸者以及感染者的新冠病毒易感性；④ 透過更多樣化的飲食來加強腸道屏障、降低促炎狀態或是防禦新冠病毒可取方法。
【主編評語】
香港中文大學黃秀娟團隊發表在Trends in Food Science and Technology上的文章。文章主要關注新冠病毒（SARS-CoV-2）引起的腸道微生態變化，並以此為出發點，探討了益生菌、益生元以及膳食可能帶來的保護作用。（@兵兵）
【原文資訊】
Review article: Probiotics, prebiotics and dietary approaches during COVID-19 pandemic
2020-12-14, doi: 10.1016/j.tifs.2020.12.009
張和平等：一文讀懂益生菌發酵乳（綜述）Trends in Food Science and Technology——[11.077]
① 總結自2015年以來的體內研究，探尋益生菌發酵乳（非單一益生菌）在預防和減輕各種病理生理傷害以及認知障礙的影響；② 發酵乳是增強益生菌菌株潛力的合適載體，且發酵乳中的其他生物活性化合物可與益生菌發揮協同作用；③ 益生菌發酵乳在人體可發揮多種益處，如防治胃腸道疾病、膽固醇、肥胖、糖尿病、腫瘤、感染和過敏等；④ 益生菌發酵乳或可作為一些疾病的輔助療法，但還需在更大人群中進行更多設計良好的研究來證實它們的用途。
【主編評語】
內蒙古農業大學張和平團隊在Trends in Food Science & Technology發表的綜述文章。文章收集了自2015年以來，以益生菌發酵乳為主體的體內研究和臨床試驗。相關研究結果表明，益生菌的攝入在多方面有益於機體健康；乳品是益生菌的良好載體之一。同時，食物基質、一些環境因素、與其他成分的協同作用等等，也是將益生菌發酵乳用於改善機體代謝需要考慮的因素。該文章對益生菌發酵乳的開發利用具有一定的指導和啟示意義。（@兵兵）
【原文資訊】
Trends in Probiotic(s)-Fermented milks and their in vivo functionality: A review
2021-01-30, doi: 10.1016/j.tifs.2021.01.054
陳衛、楊波等：sIgA包被腸道細菌與生命早期健康（綜述）Trends in Microbiology——[13.546]
① 腸道內分泌型免疫球蛋白A包被(sIgA+)的細菌種類，依宿主的年齡和飲食差異等表現出不同的特徵，且同種細菌中sIgA+和sIgA-的菌株可以同時存在，目前還沒有確定sIgA+的核心細菌組成；② sIgA+細菌可以從母體的腸道轉移到母乳中；③ 嬰兒腸道sIgA+細菌組成呈時間依賴性，並受宿主遺傳背景、餵養方法和生產方式等因素的影響；④ 特定的sIgA+細菌可能與新生兒的疾病發生相關；⑤ sIgA+細菌可透過獨特的模式調節新生兒先天免疫和適應性免疫發育。
【主編評語】
近年來，母嬰菌群一直是備受關注。嬰兒的腸道微生物在調節和維持嬰兒免疫力的發展中發揮著潛在的重要作用。分泌型免疫球蛋白A (Secretory immunoglobulin A, sIgA)是腸道內的主要免疫球蛋白，能靶向細菌表面的多糖和鞭毛蛋白，從而形成sIgA包被（sIgA+）的細菌。近期Trends in Microbiology刊登的來自江南大學陳衛、楊波與研究團隊的綜述文章，回顧了成人腸道、母乳和嬰兒腸道中細菌的組成，以及影響早期腸道微生物群發育的因素。討論了與嬰兒和成人腸道中sIgA包被細菌變化相關的疾病，及sIgA包被細菌在調節新生兒先天和適應性免疫中的潛在作用。最後，文章還提出，未來研究的一個挑戰是最終解決sIgA包被細菌的組成和豐度變化與各種疾病之間的關係，並最終應用於臨床。此外，更好地瞭解sIgA包被細菌對嬰兒的作用，將有助於我們開發新的益生菌，以促進早期生命的健康。（@nana）
【原文資訊】
Crosstalk between sIgA-Coated Bacteria in Infant Gut and Early-Life Health
2021-02-15, doi: 10.1016/j.tim.2021.01.012
Nature子刊：腸道細菌影響地中海飲食的“食療”效果Nature Medicine——[36.13]
① 納入307名男性，對菌群資料、長期飲食資訊、血樣中的葡萄糖穩態、脂質代謝及炎症的生物標誌物進行縱向分析；② 對健康地中海飲食模式的依從性與腸道菌群的組成及功能（植物多糖降解、短鏈脂肪酸及次級膽汁酸生成、果膠代謝）相關；③ 地中海飲食對心血管代謝健康的保護作用因腸道菌群組成而異，地中海飲食與心血管代謝健康之間的保護性關聯在Prevotella copri丰度較低的參與者中表現更強。
【主編評語】
Nature Medicine上發表的一項最新研究，對300多名男性的飲食、腸道菌群和心血管代謝疾病風險標誌物進行長期分析，發現地中海飲食對心血管健康的保護性受限於一種普氏菌——Prevotella copri的存在。該研究結果提示，膳食干預用於預防心血管代謝疾病，可能需要根據個人的腸道菌群特徵進行調整，例如對攜帶Prevotella copri的人來說，體育鍛煉和藥物（例如他汀）可能會更加有效。（@szx）
【原文資訊】
The gut microbiome modulates the protective association between a Mediterranean diet and cardiometabolic disease risk
2021-02-11, doi: 10.1038/s41591-020-01223-3
尹恝+周宏偉+何彥：腦卒中與腸道菌群失調的雙向互作Gut——[19.819]
① 在缺血性腦卒中患者中存在動態的腸道菌群失調和恢復，腸桿菌科的富集可預測患者的不良預後；② 小鼠試驗顯示，腦缺血會迅速引起腸道的缺血-再灌注損傷，透過自由基反應產生過量的硝酸鹽，導致菌群失調、腸桿菌科擴張；③ 腸桿菌科的過度增殖，透過LPS-TLR4途徑加重全身炎症，惡化腦梗死；④ 用氨基胍或超氧化物歧化酶減少硝酸鹽生成，或用鎢酸鹽抑制細菌的硝酸鹽呼吸，均可抑制腸桿菌科細菌生長，減輕小鼠系統性炎症，減輕腦梗死。
【主編評語】
中風（腦卒中）是導致死亡和殘疾的一個重要原因，目前仍缺乏有效的神經保護防治手段。中風的許多風險因素都與腸道菌群有關，然而，中風和腸道菌群之間的作用關係仍待深入研究。Gut最新發表了來自南方醫科大學珠江醫院尹恝、周宏偉和何彥與團隊的一項研究，揭示了中風與腸道菌群失調之間的雙向互作關係：缺血性腦卒中會迅速引發腸道菌群失調、腸桿菌科細菌過度生長，而這種菌群失調反過來會加重腦梗死。該研究進一步闡明瞭這一現象背後的生物學機制，為臨床預後預測和防治干預，提供了具有轉化價值的新思路。（@mildbreeze）
【原文資訊】
Rapid gut dysbiosis induced by stroke exacerbates brain infarction in turn
2021-02-09, doi: 10.1136/gutjnl-2020-323263
於君團隊：腫瘤內的菌群是不均一的，且與大腸癌變相關Gastroenterology——[17.373]
① 納入36例CRC和32例腺瘤患者，每個腫瘤及其鄰近正常組織均取多個樣本，共分析436個組織樣本的菌群；② 首次揭示了瘤內菌群的異質性，菌群組成和細菌丰度（包括梭桿菌屬等CRC相關病原菌）在同一腫瘤的不同部位存在差異；③ 這種異質性與CRC進展（從腺瘤到癌）相關：在同一腫瘤內丰度變化較大的微生物（HVM）其種類和在瘤內的丰度變化程度可隨CRC進展而改變；④ 瘤內微生物異質性還與CRC相關的宿主基因突變（KRAS突變和MSI）顯著相關。
【主編評語】
結直腸癌（CRC）中存在腸道菌群失調，具核梭桿菌等細菌可促進CRC的發生發展。然而，腫瘤內的菌群組成和特徵及其與CRC進展的關係尚不清楚。香港中文大學於君團隊近期在Gastroenterology發表重要研究，首次揭示了結直腸腺瘤和CRC中的腫瘤內菌群異質性，及其與CRC進展和CRC相關基因突變的關係。這些發現為研究腸道菌群在CRC中的作用和機制提供了新的視角。（@mildbreeze）
【原文資訊】
Microbial community heterogeneity within colorectal neoplasia and its correlation with colorectal carcinogenesis
2021-02-10, doi: 10.1053/j.gastro.2021.02.020
農科院：多組學分析揭示，羔羊出生前腸道中已定植微生物Gut——[19.819]
① 對無菌羔羊盲腸內容物進行宏基因組和宏轉錄組測序,並檢測盲腸中微生物代謝物；② 盲腸中存在低多樣性和低生物量的微生物群，主要由變形菌門、放線菌門和厚壁菌門組成，大腸桿菌數量最多；③ 微生物代謝產物包括多種短鏈脂肪酸、脫氧野尻黴素、絲裂黴素和妥布黴素，表明羔羊產前已存在有代謝活性的微生物群；④ 檢測到噬菌體phiX 174和Orf病毒以及抗生素耐藥基因，提示噬菌體、病毒和攜帶抗生素耐藥基因的細菌可在妊娠期間從母體傳播到胎兒。
【主編評語】
長期以來，人們一直認為子宮是無菌的，胎兒微生物群的建立始於出生時。儘管已經在胎盤、羊水、胎膜和胎糞中檢測到微生物，但對於分娩前胎兒腸道中是否存在微生物尚無共識。Gut近期發表的來自中國農業科學院刁其玉團隊的研究，以羔羊為動物模型，透過對盲腸內容物樣本進行宏基因組和宏轉錄組測序分析，證明胎兒出生前腸道中含有微生物，並且胎兒腸道的微生物定植開始於子宮。這些發現促進了我們對胎兒腸道菌群的理解，並有助於設計臨床治療方案，改善人類健康和治療與腸道菌群失調相關的疾病。（@nana）
【原文資訊】
Multiomics analysis reveals the presence of a microbiome in the gut of fetal lambs
2021-02-15, doi: 10.1136/gutjnl-2020-320951
Nature子刊：陳從英、黃路生院士等建立豬腸道微生物組基因目錄Nature Communications——[12.121]
① 對不同來源的500份樣品進行了宏基因組測序，結合已有的287個宏基因組序列結果構建了完整的豬腸道微生物整合基因目錄（PIGC）；② PIGC包含17237052個完整基因，28%為未知基因，有效增加了豬腸道菌群基因數；③ 宏基因組分箱分析鑑定了6339個宏基因組組裝基因組（MAG），代表2673個物種，86%為未知物種；④ 利用PIGC和MAG，在種水平上揭示了野生豬和商業杜洛克豬腸道菌的不同組成和功能；⑤ PIGC和MAGs為豬腸道微生物組的研究提供了重要的資源。
【主編評語】
豬肉是目前人類肉產品的重要來源。豬腸道微生物在維持豬健康和保證生豬生產中具有重要的作用，但是目前人們對於豬腸道微生物組的瞭解仍然較少，主要原因在於缺乏豬腸道微生物組全面的基因組目錄，因此宏基因組測序結果不能有效的分析和檢測。近期江西農業大學陳從英和黃路生院士與研究團隊在Nature Communications上發表了其研究工作，透過針對不同品種，不同農場，不同取材位置的500個豬腸道微生物組宏基因組測序，結合287個已有宏基因組序列結果進行分析，建立了目前最為全面完整的豬腸道微生物組基因目錄（PIGC）和宏基因組組裝基因組（MAG），應用PIGC和MAG揭示了野生豬和商業品種豬腸道菌群的組成和功能的不同。PIGC和MAG為豬腸道微生物組研究提供了重要資源。（@Zhonghua）
【原文資訊】
Expanded catalog of microbial genes and metagenome-assembled genomes from the pig gut microbiome
2021-02-17, doi: 10.1038/s41467-021-21295-0
肥胖相關的自控缺陷，可能是腸道菌群出了問題Gut——[19.819]
① 腸道菌群組成/功能和血液/糞便代謝組，都與人的抑制控制（IC）能力相關；② 鑑定出菌群和代謝組的一碳代謝、色氨酸和組氨酸通路與IC相關，但這些關聯受肥胖狀態的影響；③ 腸道菌群還與調控IC的大腦結構存在關聯；④ 肥胖者的IC缺陷能透過糞菌移植在小鼠中復現部分相關表型，影響逆轉學習（反映認知靈活性）和大腦轉錄組；⑤ 這些發現提示，調節腸道菌群或能改善肥胖相關的衝動行為（IC缺陷），對改善肥胖者的健康飲食依從性或有重要意義。
【主編評語】
抑制控制（IC）是指個體抑制住自己的衝動、本能的認知過程，能幫助個體達成長期目標，是對自身行為控制力的一種體現。肥胖者通常存在IC缺陷，因而難以抵擋美食的誘惑或者難以堅持鍛鍊，使得減肥變得困難重重。Gut近期發表的一項研究，結合臨床分析和小鼠試驗，鑑定出腸道菌群和代謝組等與IC之間的潛在因果關係，提示調節腸道菌群或有助於改善肥胖者的IC缺陷。（@mildbreeze）
【原文資訊】
Obesity-associated deficits in inhibitory control are phenocopied to mice through gut microbiota changes in one-carbon and aromatic amino acids metabolic pathways
2021-01-29, doi: 10.1136/gutjnl-2020-323371
菌群-腸-腦軸如何調節腸道和大腦（綜述）Gastroenterology——[17.373]
① 腸道菌群可透過內分泌（皮質醇），免疫（細胞因子）和神經（迷走，腸神經系統和脊神經）多種途徑調控大腦，從而構建微生物-腸-腦（MGB）軸；② 腸道細菌產生的短鏈脂肪酸（SCFA）可刺激腸內5-羥色胺（5-HT）的合成和分泌，5-HT結合其受體後，起到調節運動性、干預神經元發育分化、透過神經訊號調控情緒等作用；③ 透過MGB軸治療腦腸道疾病的研究證據有限，目前IBS和其他MGB互作障礙的有效療法仍是個性化飲食聯合行為療法及有限的藥物。
【主編評語】
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。Gastroenterology發表綜述重點介紹了菌群-腸-腦（MGB）軸在調節腸道和中樞神經系統功能中的作用，以及胃腸運動障礙和情緒障礙等疾病之間的互相影響，總結在這些疾病中出現重疊的生物學結構，並特別強調了神經遞質5-羥色胺在胃腸道和大腦中的關鍵作用。文章慎重指出，儘管相關研究顯示出MGB在治療人腦疾病中的巨大潛力，但將研究中的發現轉化為對患者的診療方法目前仍尚未成功，關於神經精神疾病的生物療法仍處於起步階段。該領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，值得相關科研人員關注。（@遲卉）
【原文資訊】
The Microbiota-Gut-Brain Axis: From Motility to Mood
2021-01-22, doi: 10.1053/j.gastro.2020.10.066
不育男性的腸道、尿液及精液菌群的組成及功能變化European Urology——[17.947]
① 納入25名特發性男性不育症患者及12名健康男性，收集直腸拭子、精液及中段尿液樣本進行菌群分析；② 不育男性的精液菌群α-多樣性增加且氣球菌屬富集，而直腸菌群中的Anaerococcus減少；③ 普氏菌屬丰度與精子濃度呈負相關，而假單胞菌屬與活動精子總數呈正相關；④ 精索靜脈曲張的不育男性的精液菌群中可觀察到厭氧菌富集；⑤ 不育男性的尿液菌群及精液菌群中，S-腺苷-L-蛋氨酸迴圈相關基因顯著富集，可能影響DNA甲基化、氧化應激及多胺合成。
【主編評語】
European Urology上發表的一項最新研究，對比了25名男性不育症患者及12名有生育能力的健康男性的直腸、精液及尿液菌群，鑑定出了菌群多樣性、組成及功能的差異。（@szx）
【原文資訊】
Functional and Taxonomic Dysbiosis of the Gut, Urine, and Semen Microbiomes in Male Infertility
2021-02-08, doi: 10.1016/j.eururo.2021.01.014
① 構建玻璃珠文庫，玻璃珠由60種不同聚糖和多種熒游標記條形碼包被；② 對160株腸道擬桿菌和副擬桿菌株進行篩選，檢測它們與用不同熒游標記條形碼和聚糖包被玻璃珠的結合能力，結果呈現不同的菌株特異性和聚糖特異性結合表型，且複雜的生境下依然存在這種特異性；③ 鑑定出與特定菌株結合相關的碳水化合物結構，菌株多糖分解代謝特異性差異介導多糖粘附特異性；④ 無菌小鼠口服玻璃珠及Bacteroides faecis實驗，證實了細菌多糖結合的特異性。
【主編評語】
膳食纖維表面含有潛在的細菌附著位點，腸道微生物可以粘附於表面並加以代謝。然而，對於腸道微生物如何在體內控制其自身相對於膳食纖維的定位，以及它們是否會因腸道蠕動隨機與纖維表面(或其他來自攝入食物的顆粒物質)相互作用，目前尚不清楚。Cell Host and Microbe發表的來自Gordon團隊的文章，使用熒游標記及多糖包被的玻璃微珠，來檢測腸道細菌菌株依賴碳水化合物的粘附特異性。體外混合培養和體內無菌小鼠研究發現，人類腸道衍生的擬桿菌和副擬桿菌菌株對不同類別的膳食多糖粘附性存在差異。這種方法或具有臨床診斷和治療意義，推薦閱讀。（@nana）
【原文資訊】
Strain-level functional variation in the human gut microbiota based on bacterial binding to artificial food particles
2021-02-10, doi: 10.1016/j.chom.2021.01.007
Cell子刊：宿主免疫啟用調節腸道菌群的轉錄和代謝Cell Host and Microbe——[15.923]
① 給小鼠定植四種厭氧共生細菌，發現宿主的急性免疫反應可導致這些細菌急劇的轉錄重程式設計，而其相對丰度的變化很小；② 細菌的轉錄組學變化包括誘導應激反應調控子和下調碳水化合物降解因子，如多糖利用位點（PULs）；③ 鞭毛蛋白和抗CD3抗體可誘導相似的轉錄譜，表明共生細菌在面對不同的宿主反應時會檢測出共同的效應子或啟用相似的途徑；④ 免疫啟用在6小時內改變了腸道的代謝組，降低腔內短鏈脂肪酸的含量並增加了芳香族代謝物的濃度。
【主編評語】
腸道微生物群產生調節宿主免疫的代謝物，從而影響宿主的疾病抵抗力和易感性。Cell Host and Microbe近期發表的文章，發現在檢測到群落組成變化之前，腸道細菌透過快速改變基因轉錄和免疫調節代謝物對急性宿主免疫啟用作出反應。（@愛的抉擇）
【原文資訊】
Rapid transcriptional and metabolic adaptation of intestinal microbes to host immune activation
2021-02-03, doi: 10.1016/j.chom.2021.01.003
Nature 子刊：微生物時刻塑造著腸道效應T細胞！Nature Immunology——[20.479]
① 對SPF及無菌小鼠，或用不同表型偏向性的菌干擾的小鼠的腸道效應T細胞（Teff）進行單細胞轉錄組及染色質分析；② 發現SPF及菌群干預小鼠結腸中干擾素或髓樣特異性轉錄物標記的Teff細胞；③ 在基線或感染的不同時間段，通常作為TH標誌的細胞因子或蛋白質轉錄本分佈在極化的連續體中；④ 大部分轉錄差異與感染相關而與產生的細胞因子無關；⑤ 染色質變異主要反映了啟用蛋白-1和IRF轉錄因子家族的活性，而非主要調節因子T-bet、GATA3或RORγ。
【主編評語】
CD4+效應淋巴細胞（Teff）傳統上是根據它們產生的細胞因子來分類的，為了進一步明確在體內前線的組織中Teff的狀態，Nature Immunology發表了一項研究，透過小鼠結腸Teff細胞的單細胞轉錄組和染色質分析，描繪了效應性T細胞的表型圖譜，發現在無菌和SPF小鼠中，或在一系列具有表型偏向的菌群干擾過的小鼠中，Teff細胞是被菌群和感染時刻塑造著的，而非TH傳統正規化。（@Vera）
【原文資訊】
Gut CD4+ T cell phenotypes are a continuum molded by microbes, not by TH archetypes
2021-01-18, doi: 10.1038/s41590-020-00836-7
Science子刊：IL-17透過腸道菌群調控中樞神經系統自身免疫疾病Science Immunology——[13.44]
① IL-17-/-小鼠（同時缺失IL-17A及IL-17F）對EAE的易感性降低；② 與IL-17+/-小鼠相比，IL-17-/-小鼠的腸道菌群組成發生顯著改變，13個OTU的丰度增加；③ 將野生型小鼠與IL-17-/-小鼠同窩飼養，可恢復後者的腸道菌群組成及對EAE的易感性；④ 但將IL-17-/-小鼠的糞菌移植給野生型小鼠，卻無法降低後者對EAE的易感性；⑤ 缺失IL-17A及IL-17F的Th細胞仍具有致腦炎能力，而腸道上皮的IL-17A表達可恢復IL-17-/-小鼠對EAE的易感性。
【主編評語】
產生IL-17A及IL-17F的Th17細胞在中樞神經系統自身免疫疾病（如多發性硬化）的發展中起重要作用。Science Immunology上發表的一項最新研究，發現IL-17缺失小鼠對實驗性自身免疫性腦脊髓炎（EAE）的易感性降低，這一表型與腸道菌群組成的變化相關，而恢復菌群可恢復其對EAE的易感性。進一步研究發現，缺失IL-17的Th細胞並未失去致病性，而在腸道上皮中恢復IL-17A的表達即可恢復IL-17缺失小鼠對EAE的易感性。該研究結果提示，IL-17並非直接介導了EAE，而是透過影響腸道穩態而間接介導了中樞神經系統自身免疫疾病。（@szx）
【原文資訊】
IL-17 controls central nervous system autoimmunity through the intestinal microbiome
2021-02-05, doi: 10.1126/sciimmunol.aaz6563
紀立農+李俊樺等：Nature子刊揭秘成年人腸道微生態“變遷史”Nature Aging——[N/A]
① 以北京平谷佇列為基礎，綜合中國、以色列和荷蘭超過5000名成年人的腸道微生態資料，發現成年人腸道菌群組成和變化具有普適的性別差異性；② 腸道微生態存在性別差異，絕經前女性的腸道菌群多樣性顯著高於同齡段男性，女性腸道中富集了更多對宿主代謝有益的微生物；③ 隨著宿主年齡的增加，腸道微生態的性別差異逐漸縮小；④ 不同人種、性別間，腸道菌群隨宿主年齡的變化具有一致性，腸道中出現的口腔共生菌群可作為指示宿主年齡的最優指標。
【主編評語】
腸道共生微生物伴隨人類一生，影響宿主並受宿主的代謝、飲食等多重因素影響。Nature Aging近期發表了北京大學人民醫院紀立農、深圳華大生命科學研究院李俊樺與研究團隊的大人群資料研究，發現腸道共生菌群結構的宿主性別差異性、隨宿主年齡的變化規律均具有跨人種的普適性，指出了宿主激素水平-腸道共生菌群-宿主代謝之間的重要關聯。本研究開創性地探討腸道共生微生態變化的普遍規律，對於揭示共生微生態-宿主互作、開發普適性的菌群干預手段具有重要意義，值得參考。（@周暘）
【原文資訊】
Sex- and age-related trajectories of the adult human gut microbiota shared across populations of different ethnicities
2021-01-14, doi: 10.1038/s43587-020-00014-2
Nature子刊：老壽星腸道菌群的“獨特”之處Nature Metabolism——[N/A]
① 納入3個佇列逾9000成年人，分析腸道菌群與衰老的關係；② 從中老年開始，腸道菌群隨著年齡增長變得越來越獨特，這種菌群的個體獨特性也反映在血液代謝組中，與特定的菌群氨基酸代謝產物密切相關；③ 在老年時期，健康者的腸道菌群的獨特性持續增加，表現為擬桿菌屬等核心菌屬的減少，而這種變化模式在不太健康的個體中不存在；④ 在85歲後，保持較高的擬桿菌屬丰度，或腸道菌群獨特性較低，均與4年隨訪期間的生存率降低相關。
【主編評語】
腸道菌群對人類健康有重要影響，但其在人類衰老過程中的重要性尚不清楚。Nature Metabolism發表的一項最新研究，透過分析9000多人的腸道菌群，發現腸道菌群組成的獨特性的持續增加，以及血液中相應的微生物代謝產物的變化，可反映人類的健康衰老。這些發現對研究腸道菌群在人類衰老中的作用有重要意義。（@mildbreeze）
【原文資訊】
Gut microbiome pattern reflects healthy ageing and predicts survival in humans
2021-02-18, doi: 10.1038/s42255-021-00348-0
NEJM：高升糖指數食物增加心血管疾病和早死風險New England Journal of Medicine——[74.699]
① 納入5個大洲的137851人（35-70歲），中位隨訪9.5年，評估膳食血糖生成指數（GI）和血糖負荷（GL）與心血管疾病（CVD）及死亡率的關係；② 高GI與主要心血管事件（心血管死亡、非致死性心肌梗死、中風和心衰）和全因死亡的風險升高相關（對基線時患和未患CVD的人，HR分別為1.51和1.21），這種關聯在BMI≥25的人群中更明顯；③ 對於基線時已患CVD的人，高GL也與主要心血管事件和全因死亡的風險升高相關。
【主編評語】
血糖生成指數（GI，又稱“升糖指數”）這一概念由多倫多大學營養學教授David Jenkins提出，用來衡量各種食物升高血糖的速度與能力。高GI食物通常富含精製碳水化合物（比如由精米精面製作的食物），被認為是低質量的膳食碳水化合物。研究表明，GI與心血管疾病之間存在關聯，但相關資料大多來自高收入的西方人群，目前仍缺乏來自中低收入的非西方國家的人群資料。Jenkins教授與團隊在New England Journal of Medicine發表的一項最新研究，透過分析來自5大洲18個國家的PURE佇列中13.7萬多人的隨訪資料，填補了這一空白，表明在多樣化的人群中，高GI飲食與心血管疾病和早死風險增加顯著相關。（@mildbreeze）
【原文資訊】
Glycemic Index, Glycemic Load, and Cardiovascular Disease and Mortality
2021-02-24, doi: 10.1056/NEJMoa2007123