01 月 07 日的《熱心腸日報》，我們解讀了 9 篇文獻，關注：腸-腦軸，膽管炎，癌症微生物組，視神經脊髓炎，益生菌，活體成像，蝦，豬。

Nature：腸道菌群“訓練”的免疫細胞，幫助大腦抗炎症

Nature——[42.778]

① 在小鼠中鑑定出一類星形膠質細胞，表達溶酶體蛋白LAMP1和死亡受體配體TRAIL；② 這類細胞透過TRAIL-DR5訊號誘導效應T細胞凋亡，從而限制大腦炎症；③ 在炎症狀態下，T細胞和小膠質細胞產生的促炎細胞因子，會抑制星形膠質細胞表達TRAIL；④ 在穩態狀態下，腦膜處的自然殺傷（NK）細胞產生IFNγ，能驅動星形膠質細胞表達TRAIL；⑤ 腸道菌群啟用NK細胞表達IFNγ，這些IFNγ+ NK細胞遷移至腦膜誘導產生抗炎的星形膠質細胞。

【主編評語】

星形膠質細胞是大腦中大量存在的一類神經膠質細胞，對大腦健康有重要作用。Nature最新發表的一項研究鑑定出一類LAMP1+ TRAIL+ 星形膠質細胞，能透過TRAIL介導的促炎T細胞凋亡來限制大腦炎症。進一步研究表明，由腸道菌群“訓練”並遷移至腦膜的產IFNγ的NK細胞，能有效誘導星形膠質細胞表達TRAIL，發揮抗炎作用。此前有研究發現，源於腸道的IgA+ B細胞能遷移至大腦，透過產生抗炎細胞因子IL10來抑制大腦炎症（檢視文章）；這篇在Nature發表的最新研究再次表明，免疫細胞的遷移是腸-腦軸中的一大要素。總之，這項研究揭示了腸道菌群影響大腦炎症的一種新機制，併為調節星形膠質細胞以治療多發性硬化等神經疾病，提供了新靶點。（@mildbreeze）

【原文資訊】

Gut-licensed IFNγ+ NK cells drive LAMP1+TRAIL+ anti-inflammatory astrocytes

2021-01-06, doi: 10.1038/s41586-020-03116-4

Nature Reviews：正式定義“發酵食品”，ISAPP釋出重磅共識

Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology——[29.848]

① 發酵食品是指，透過所需的微生物生長和食品成分的酶轉化而製成的食品；② 當發酵食品中含有確切的活益生菌時，才能標註“含有益生菌”；③ 組學方法可用於研究發酵食品製作過程中的微生物群落演替模式；④ 需開展佇列研究和隨機對照試驗來認識發酵食品對人體健康的影響；⑤ 正確製作的發酵食品及其所用的細菌/真菌有悠久的安全歷史；⑥ 改善食品營養、調節人體免疫和腸道菌群、含有影響腸道和機體功能的生物活性物質等，是其促進健康的潛在機制。

【主編評語】

發酵食品有著悠久的歷史，伴隨著近年對腸道菌群的研究開展，人們對發酵食品的關注也逐漸增加。國際益生菌和益生元科學協會（ISAPP）於2019年召開專家會議，明確了發酵食品的準確定義和型別以及與益生菌的區別，探討了其安全性、風險和健康益處（包括其營養屬性和潛在的改善健康的機制），並回顧了發酵食品的監管和在膳食指南中的現狀。這些內容形成的共識宣告文章已於近期發表在Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology上，內容非常豐富，推薦專業人士仔細參考。（@mildbreeze）

【原文資訊】

The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on fermented foods

2021-01-04, doi: 10.1038/s41575-020-00390-5

原發性硬化性膽管炎中功能微生物組學的變化

Gastroenterology——[17.373]

① 納入136名原發性硬化性膽管炎PSC（58%有炎症性腸病IBD）、158名健康對照HC和93名IBD患者（不患PSC）；② 相比HC，PSC病人具有較少的微生物基因，且表現出梭狀芽孢桿菌增加，真桿菌屬和瘤胃球菌屬等減少；③ PSC患者中，維生素B6合成和支鏈氨基酸（BCAA）合成相關的基因丰度存在顯著差異；④ 血漿靶向代謝組學發現PSC中維生素B6和BCAA的濃度降低，這與無肝移植的存活率降低密切相關；⑤ 有和沒有IBD的PSC患者，其腸道菌群的分類或功能上無差異。

【主編評語】

原發性硬化性膽管炎（PSC）病人的腸道菌群組成發生變化，同時伴隨著功能的改變。Gastroenterology近期發表的文章，對PSC（58%患有IBD）、健康對照、炎症性腸病患者（IBD）的糞便菌群進行宏基因組測序分析，發現PSC患者的腸道菌群發生變化，包括必需營養——維生素B6和支鏈氨基酸合成相關基因顯著減少，同時血漿中代謝物的檢測也驗證這一表型。此外，代謝物的變化和疾病過程具有相關性，功能微生物或參與PSC的疾病進展。（@愛的抉擇）

【原文資訊】

Altered gut microbial metabolism of essential nutrients in primary sclerosing cholangitis

2020-12-30, doi: 10.1053/j.gastro.2020.12.058

Cell子刊：精確繪製癌症微生物圖譜

Cell Host and Microbe——[15.923]

① 全基因組測序（WGS）和全外顯子測序（WXS）顯示，結直腸癌、腦癌和血液具有不同的細菌的測序讀數；② 組織和血液中相同的物種主要是汙染物，且與TCGA特定的測序中心有關，變形桿菌和放線桿菌所佔比例最大；③ 去除汙染後，構建統計模型從TCGA腫瘤樣本中分離出組織駐留的微生物群，繪製癌症微生物圖譜TCMA；④ 癌症組織中微生物可用於預測宿主組織分子環境、臨床結果、宿主免疫效應、炎症性癌症通路、細胞-細胞黏附、黏膜屏障損傷等；

【主編評語】

Cell Host and Microbe近期發表的文章，發現TCGA資料庫的測序資料中明顯含有汙染微生物資料，且與特定的測序中心具有相關性，去除汙染物資料後構建癌症微生物圖譜TCMA。TCMA可用於鑑定預後相關細菌種類，併為研究宿主-微生物互作進行多組學、泛癌分析提供資源。（@愛的抉擇）

【原文資訊】

The cancer microbiome atlas: a pan-cancer comparative analysis to distinguish tissue-resident microbiota from contaminants

2020-12-30, doi: 10.1016/j.chom.2020.12.001

特定細菌可能參與視神經脊髓炎的發病機制

Neurology-Neuroimmunology & Neuroinflammation——[7.724]

① 納入39名視神經脊髓炎譜系疾病（NMOSD）患者和36名健康對照，其中17例NMOSD患者血清中有AQP4抗體（AQP4+）；② Clostridium bolteae在AQP4+ 患者糞便菌群中的檢出率顯著高於AQP4- 患者，且不存在於健康對照糞便樣本中；③ C. bolteae表達高度保守的GlpF蛋白，與AQP4肽具有序列同源性，同源性序列為AQP4特異性T細胞的表位；④ C. bolteae的存在與炎症基因表達相關，特別是與漿細胞分化、B細胞趨化和Th17啟用有關。

【主編評語】

視神經脊髓炎是一種自身免疫疾病，水通道蛋白4（AQP4）抗體是視神經脊髓炎的疾病特異性自身抗體。Neurology-Neuroimmunology & Neuroinflammation上發表的一項最新研究，發現部分印度視神經脊髓炎患者的腸道菌群中可檢測到Clostridium bolteae，且後者的存在與AQP4抗體的陽性相關。進一步分析發現，Clostridium bolteae表達的一種高度保守的蛋白——甘油攝取促進劑及相關水通道蛋白（GlpF）與AQP4具有同源性，並可作為AQP4特異性T細胞的表位，且Clostridium bolteae的存在與炎症基因表達密切相關。該研究結果提示，Clostridium bolteae可能透過分子模擬，啟用自身反應性T細胞並促進自身抗體的產生，從而在視神經脊髓炎的發病機制中起到關鍵作用。（@沈志勳）

【原文資訊】

Clostridium bolteae is elevated in neuromyelitis optica spectrum disorder in India and shares sequence similarity with AQP4

2020-11-04, doi: 10.1212/NXI.0000000000000907

特定益生菌可改善健康成年人的壓力和焦慮

Neurobiology of Stress——[7.197]

① 120名健康成年人隨機均分為2組，每日分別補充Lpc-37或安慰劑，持續干預5周；② 主要終點為Trier社會壓力測試（TSST）下的心率，次要終點為生物標誌物及自我評定量表；③ Lpc-37未能顯著改善受試者的主要終點，但可顯著減少TSST下低度慢性壓力（LCS）受試者的心率增加值；④ Lpc-37可顯著降低受試者的感知壓力，並可減少LCS受試者在TSST下的精疲力竭，恢復LCS受試者晚上8點的皮質醇水平，增強HCS受試者的自感健康及睡眠恢復。

【主編評語】

有臨床證據表明，益生菌可能影響應激反應及情緒。Neurobiology of Stress上發表的一項隨機雙盲安慰劑對照臨床試驗，在120名健康成年人（18-45歲）中，每日補充Lacticaseibacillus paracasei Lpc-37® (Lpc-37) 可降低受試者的感知壓力，而Lpc對其它壓力及焦慮相關指標的改善作用受到性別及慢性壓力程度等因素的影響。（@沈志勳）

【原文資訊】

Lacticaseibacillus paracasei Lpc-37® improves psychological and physiological markers of stress and anxiety in healthy adults: a randomized, double-blind, placebo-controlled and parallel clinical trial (the Sisu study)

2020-11-24, doi: 10.1016/j.ynstr.2020.100277

Cell子刊: 李斯特菌穿越腸道屏障的“實況錄影”

Current Biology——[9.601]

① 研究建立了含杯狀細胞的離體腸道類器官並顯微注射李斯特菌，採用鐳射片層掃描及共聚焦熒光顯微鏡系統進行實時活體成像；② 觀察發現李斯特菌經過胞吞跨越杯狀細胞，依賴於內化蛋白（InlA）及微管途徑；③ 李斯特菌入侵細胞並轉染須藉助於E-鈣粘蛋白（E-cad）內吞作用和Rab11介導的E-cad回收；④ 實時成像技術揭示了李斯特菌InIA-E-cad依賴性跨細胞轉運，微管易位及透過Rab11釋放的詳細過程。

【主編評語】

單核增生李斯特菌屬於食源病菌，可引發人體系統性感染。研究表明李斯特菌入侵腸道杯狀細胞透過細菌表達內化蛋白（InlA）與宿主表達的E-鈣粘蛋白之間互作。近期Current Biology發表文章，在腸道類器官模型中將這一互作實時成像反應出來。值得注意的是，目前活體成像技術已在組織、細胞層面相對成熟，並已邁進分子階段。（@好雨）

【原文資訊】

Live Imaging Reveals Listeria Hijacking of E-Cadherin Recycling as It Crosses the Intestinal Barrier

2020-12-16, doi: 10.1016/j.cub.2020.11.041

華南農業大學：蝦池中的塑膠微粒汙染物，可能影響蝦的腸道菌群

Journal of Hazardous Materials——[9.038]

① 對在自然條件下養殖的凡納濱對蝦體內及蝦池沉積物中的塑膠微粒進行分析；② 蝦池沉積物中的塑膠微粒主要為白色及藍色的小球，直徑多數小於1mm；③ 蝦體內的塑膠微粒丰度與沉積物中的正相關，且其水平高於野生水生環境中的蝦，主要為藍色纖維，直徑多數小於0.5mm；④ 塑膠微粒上的菌群群落及功能與蝦腸道菌群相似，細菌豐富度及多樣性則更高；⑤ 網路分析顯示，塑膠微粒上定殖的菌群與蝦腸道菌群相關。

【主編評語】

來自華南農業大學的公晗團隊在Journal of Hazardous Materials上發表的一項最新研究，對養殖的凡納濱對蝦體內及蝦池沉積物中的塑膠微粒進行分析後發現，蝦體內的塑膠微粒丰度與蝦池中的塑膠微粒水平呈顯著正相關，而塑膠微粒上定殖的菌群與蝦腸道菌群也密切相關。該研究結果提示，環境中的塑膠微粒汙染可能影響蝦腸道菌群的組成與功能。（@沈志勳）

【原文資訊】

A preliminary study of the association between colonization of microorganism on microplastics and intestinal microbiota in shrimp under natural conditions

2020-12-17, doi: 10.1016/j.jhazmat.2020.124882

Nature子刊：豬腸道細菌集合的分析鑑定

Nature Communications——[12.121]

① 從豬腸道菌群中培養分離出的117個菌株，來自9個菌門中的40個菌科、110個菌種，其中包括16個新的菌屬、22個新的菌種；② 鑑定出一些新的菌群功能，包括新發現菌種Clostridium porci的基因組中編碼的巖藻糖轉移酶，以及sactipeptide樣肽的生物合成基因簇；③ 在體外實驗中，多個菌株可使初級膽汁酸解離，一種Clostridium scindens菌株可透過脫羥基作用產生次級膽汁酸；④ 不同於螺旋體科中的其它成員，新發現菌種Bullifex porci呈球形。

【主編評語】

Nature Communications上發表的一項最新研究，對豬的腸道細菌進行培養，在分離出的117個菌株中，鑑定出16個新的菌屬及22個新的菌種，並發現了一些新的有趣的菌群功能，包括Clostridium porci的基因組中編碼的巖藻糖轉移酶等。該研究鑑定出的“豬腸道細菌集合”（PiBAC）已公開，有助於進一步深入瞭解豬腸道菌群的功能。（@沈志勳）

【原文資訊】

A collection of bacterial isolates from the pig intestine reveals functional and taxonomic diversity

2020-12-15, doi: 10.1038/s41467-020-19929-w