12 月 17 日的《熱心腸日報》，我們解讀了 9 篇文獻，關注：腸腦軸，內源性大麻素，酒精濫用，腸神經系統，單細胞測序，交感神經，菌群培養，口腔菌群。 ​​

Nature Reviews：腸道與行為互動作用的3大發現（年度回顧）

Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology——[29.848]

① 摘取3篇本年度重大研究，以進一步理解腸道如何適應環境，控制大腦和行為；② 線蟲腸道菌Providencia的酪胺代謝產物章魚胺，能靶向ASH傷害感受神經元上的OCTR1受體，調節嗅覺反應，使線蟲吃進更多同種細菌；③ 糖分子（而非甜味劑）透過腸道內的糖感受器SGLT1將訊號傳至迷走神經節神經元，啟用腦幹孤束尾核（cNST）神經元，導致小鼠對糖的偏好；④ 睡眠剝奪的果蠅和小鼠因腸道活性氧積累而死亡，補充褪黑素等抗氧化劑能延長壽命。

【主編評語】

人們日常生活中最愉快但也最危險的活動之一就是進食。但一旦食物被吞下，我們所能做的就是相信自己的直覺——Trust your gut。而人類腸道含有比脊椎更多的神經細胞，但對腸道神經調節宿主行為的機制知之甚少。發表在Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology上的一篇年度回顧，重點介紹了2020年發表的3項關於腸道與宿主行為互動作用的重大研究進展，進一步表明腸道對健康的重要性。（@EADGBE）

【原文資訊】

Viscera affectum anno: the gut beyond eating behaviours

2020-12-01, doi: 10.1038/s41575-020-00393-2

Nature子刊：腸道菌群失調誘發小鼠抑鬱症的機制

Nature Communications——[12.121]

① UCMS誘導小鼠的抑鬱樣行為，透過糞菌移植可將抑鬱樣行為傳遞給無菌小鼠，並減少海馬神經發生；② 機制上，UCMS誘導的菌群失調（以乳桿菌科的減少為特徵）改變了脂肪酸的代謝，降低了大麻素受體1（CB1）配體的前體濃度，從而抑制了內源性大麻素（eCB）訊號介導的mTOR訊號通路活化；③ 阻斷eCB降解酶、補充花生四烯酸（eCB的前體）或補充植物乳桿菌，均可恢復海馬中的eCB水平及神經發生，並緩解菌群失調誘導的小鼠抑鬱樣行為。

【主編評語】

Nature Communications上發表的一項最新研究，在慢性不可預測的輕度壓力（UCMS）誘導的小鼠抑鬱症模型中，發現UCMS可透過誘導腸道菌群失調，影響脂肪酸的代謝，以抑制內源性大麻素訊號的啟用，從而降低小鼠的海馬神經發生，並引發抑鬱樣行為。恢復內源性大麻素訊號，或補充特定菌株以調節腸道菌群，可緩解小鼠的抑鬱樣行為。該研究結果提示，飲食或益生菌干預或可作為改善抑鬱症的潛在手段。（@szx）

【原文資訊】

Effect of gut microbiota on depressive-like behaviors in mice is mediated by the endocannabinoid system

2020-12-11, doi: 10.1038/s41467-020-19931-2

酒精濫用中的腸腦軸（綜述）

Molecular Psychiatry——[12.384]

① 酒精使用障礙與社會認知和情緒功能的缺陷相關；② 酒精濫用可促進腸漏和腸道菌群失調，透過免疫炎症和多種腸腦軸途徑，增加大腦的神經損傷；③ 額葉-邊緣系統是酒精濫用、外周炎症和腸道菌群共同影響的大腦區域，其異常可引發情感失調；④ 酒精相關的腸道菌群失調和社會認知缺陷，可能透過免疫情感途徑，加速從酗酒向酒精成癮的轉變；⑤ 青少年時期，菌群-腸-腦軸仍在發育，因而青少年更易受到酗酒的不良影響。

【主編評語】

Molecular Psychiatry近期發表綜述文章，提出了一個整合了腸道菌群、神經免疫和情緒調控的生物學框架，來闡釋情緒失調和飲酒相關的菌群失調如何加速成癮的惡性迴圈。（@mildbreeze）

【原文資訊】

A biological framework for emotional dysregulation in alcohol misuse: from gut to brain

2020-12-07, doi: 10.1038/s41380-020-00970-6

菌群如何參與調節腸神經系統的發育和生理？（綜述）

Trends in Microbiology——[13.546]

① 腸神經系統（ENS）是胃腸道的內源性神經系統，控制胃腸道生理，包括黏膜下叢和腸肌叢中的多種神經元；② 營養素能間接調節ENS的生理功能，近期研究表明腸道菌群也是ENS生理和發育的重要調控者；③ 母體菌群能透過菌群代謝產物（如SCFA）和菌群調控的訊號通路（如5-HT），影響後代在子宮內的ENS發育；④ 生命早期的腸道菌群擾動（如抗生素使用），可造成ENS生理的長期改變；⑤ 腸道中的腸內分泌細胞和免疫細胞，在菌群與ENS的互作中有重要作用。

【主編評語】

Trends in Microbiology近期發表的一篇綜述文章，重點探討了菌群對腸神經系統的發育和生理的調控作用和機制，推薦專業人士關注。（@mildbreeze）

【原文資訊】

Microbial Modulation of the Development and Physiology of the Enteric Nervous System

2020-12-09, doi: 10.1016/j.tim.2020.11.007

Nature子刊：單細胞測序定義12個腸神經元型別

Nature Neuroscience——[20.071]

① 用單細胞RNA測序分析小鼠的小腸肌間神經叢神經元，根據分子特徵定義了12種腸神經元型別（ENC），含6種運動神經元、3種感覺神經元、2種中間神經元等；② 這些ENC主要由細胞通訊特徵來定義，各有獨特的基因表達譜（如不同的轉錄因子、訊號分子、黏附分子、離子通道等的組合）；③ 在發育過程中，腸神經系統祖細胞首先分出2個型別分支（ENC1和ENC8），之後這2個分支不斷分化出其餘的ENC型別，其中ENC8/9向ENC12的轉化依賴於PBX3的表達。

【主編評語】

腸神經系統被喻為“第二大腦”，在調控腸道生理方面發揮重要作用，但其中複雜的神經元型別，以及這些不同型別的神經元是如何發育分化出來的，人們尚未搞清。Nature Neuroscience近期發表的一項研究，透過單細胞RNA測序，建立了一種新的腸神經元分類，根據基因表達特徵定義了腸神經元的12個型別，並提出了闡釋腸神經元發育分化的一種新模型。（@mildbreeze）

【原文資訊】

Diversification of molecularly defined myenteric neuron classes revealed by single-cell RNA sequencing

2020-12-07, doi: 10.1038/s41593-020-00736-x

腸交感神經輸入產生的區域特異性調節

Gastroenterology——[17.373]

① 交感神經能自發地啟用神經細胞，同時也可啟用並調節神經膠質細胞、腸上皮及免疫細胞等非神經細胞；② 交感神經對結腸近端和遠端細胞的調節存在差異，這部分是由a-腎上腺素受體所介導的；③ 這種細胞活動的區域特異性變化可能和光遺傳和電訊號啟用的交感神經通路所產生的運動模式相關；④ 不同區域應對交感神經應答的差異可能歸因於不同細胞型別受體的差異，這也側面反應了結腸的近段和遠端區域行使著不同的功能。

【主編評語】

腸道交感神經被認為是透過影響腸神經及非神經細胞來調節結腸功能，但目前仍缺乏不同細胞對於交感神經刺激的應答過程及實時記錄，以及交感神經對於不同結腸區域（近段和遠端）的調節方式及機制是否一致。 Gastroenterology上發表的一項研究，透過組織追蹤，光遺傳學技術，以及人結腸的單細胞測序，揭示了交感神經對不同細胞型別及結腸區域的差異性調控。（@Vera）

【原文資訊】

Sympathetic input to multiple cell types in mouse and human colon produces region-specific responses

2020-09-23, doi: 10.1053/j.gastro.2020.09.030

人體菌群培養最新進展

Clinical Microbiology Reviews——[22.556]

① 傳統人體微生物的培養方法多注重對腸道環境的模擬，比如YCFA和GAM培養基、富含瘤胃，血液和共培養物的培養基；② 而針對細菌分離，多關注物種表型和代謝特徵，現在也用一些共培養、培養組學等手段分離非培養菌；③ 對新“生命樹”細菌（CPR）的分離和培養是人體菌群培養面臨的新挑戰；④ 現多采用共培養系統來培養古菌，透過基質輔助鐳射解吸電離飛行時間質譜（MALDI-TOF MS）解決真菌分離物的鑑定；⑤ 微生物治療是未來醫學不可忽視的途徑。

【主編評語】

發表在Clinical Microbiology Reviews上的綜述性文章。針對人體微生物的研究，文章綜述了現有的分離、培養方法，所用相關技術及最新研究進展；並在此基礎上，指出人體微生物中細菌、古菌和真菌研究分別面臨的挑戰。為人體微生物相關研究課可能的微生物治療提供相關理論依據。（@兵兵）

【原文資訊】

State of the Art in the Culture of the Human Microbiota: New Interests and Strategies

2020-10-28, doi: 10.1128/CMR.00129-19

口腔微生物與宿主健康（綜述）

Trends in Microbiology——[13.546]

① 現代生活方式導致人類口腔微生物多樣性降低，並主要攜帶鏈球菌和普氏菌；② 唾液參與宿主的粘膜和口腔免疫、口腔健康和調節口腔微生物，而微生物可以進入唾液影響宿主；③ 高糖飲食、飲酒和吸菸等生活習慣會影響口腔微生物的多樣性，以及菌群與宿主之間的相互作用；④ 口腔-微生物互作可透過口-腸軸、腸-腦軸等影響宿主區域性和系統的微生物穩態；⑤ 對口腔疾病如齲齒、牙周病和口腔癌進行監測，有助於發現新的診斷和靶向治療的微生物標誌物。

【主編評語】

口腔微生物群由超過700種細菌組成。大量臨床研究顯示，口腔微生物群與人體常見口腔疾病——齲病、牙周病甚至口腔癌有著密切的關係。發表在Trends in Microbiology上的一篇綜述文章回顧了人類口腔微生物群的研究現狀及其與宿主天然免疫及宿主健康的關係，目的是將這些資訊用於疾病預測，並設計新的治療區域性和系統微生態失調的方法。（@EADGBE）

【原文資訊】

The Oral Host–Microbial Interactome: An Ecological Chronometer of Health?

2020-12-02, doi: 10.1016/j.tim.2020.11.004

牙齦卟啉單胞菌抑制骨骼肌的糖攝取以增加代謝綜合徵風險

FASEB Journal——[4.966]

① 在35名日本代謝綜合徵患者中，牙周致病菌的IgG抗體滴度與臨床/生化指標相關；② 牙齦卟啉單胞菌（Pg）的IgG抗體滴度與肌肉內脂肪組織含量（IMAC）、空腹血糖及胰島素抵抗呈正相關；③ 在高脂飲食餵養的小鼠中，口服Pg可損傷葡萄糖耐受性、誘導胰島素抵抗、增加IMAC；④ 另外，高脂飲食+Pg處理的小鼠的比目魚肌表現出脂肪浸潤、葡萄糖攝取減少、TNF-α表達增加、胰島素訊號降低，且腸道菌群組成發生改變。

【主編評語】

骨骼肌在糖代謝中起到重要作用，牙周病可增加代謝綜合徵的風險，但背後的關聯機制尚未明確。FASEB Journal上發表的一項最新研究，發現代謝綜合徵患者的多項臨床及生化指標與牙周致病菌（尤其是牙齦卟啉單胞菌）的IgG抗體滴度相關，而高脂飲食+牙齦卟啉單胞菌處理可損傷小鼠的糖耐受，降低骨骼肌的糖攝取，促進胰島素抵抗、脂肪累積及炎症應答，並改變腸道菌群組成。（@szx）

【原文資訊】

Porphyromonas gingivalis impairs glucose uptake in skeletal muscle associated with altering gut microbiota

2020-11-16, doi: 10.1096/fj.202001158R