02 月 04 日的《熱心腸日報》，我們解讀了 9 篇文獻，關注：菌群-腸-腦軸，高血壓，斑馬魚，西式飲食，脂肪肝，糞菌移植，獅尾狒。 ​

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

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

國內團隊：腸道菌群產生的丙酸鹽緩解小鼠的帕金森病

Microbiome——[11.607]

① 在6-OHDA誘導的PD小鼠模型中，腹膜內注射OCN可顯著改善運動功能障礙和多巴胺能神經元丟失；② OCN處理可恢復PD小鼠的腸道菌群失調，增加擬桿菌門並減少厚壁菌門，增加丙酸鹽產生菌及糞便丙酸鹽水平；③ 抗生素處理顯著降低OCN的神經保護作用，糞菌移植實驗也表明腸道菌群介導了OCN的神經保護作用；④ 口服丙酸鹽2個月可透過腸神經元依賴性的方式，恢復PD小鼠的運動功能及多巴胺能神經元；⑤ FFAR3（丙酸鹽受體）激動劑也有類似的神經保護作用。

【主編評語】

許多證據表明腸道菌群參與了帕金森病（PD）的發病機制。成骨細胞分泌的骨鈣蛋白（OCN）可調節腦功能。來自上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院的劉建民團隊、顧燕雲團隊及上海交通大學的李勝天團隊在Microbiome上發表的一項最新研究，發現OCN可透過調節PD小鼠模型的腸道菌群，富集丙酸鹽產生菌並增加丙酸鹽水平，丙酸鹽作用於腸神經元上的FFAR3以發揮其神經保護作用，從而緩解小鼠的運動功能障礙及多巴胺能神經元丟失。（@沈志勳）

【原文資訊】

Gut microbiota-derived propionate mediates the neuroprotective effect of osteocalcin in a mouse model of Parkinson’s disease

2021-01-31, doi: 10.1186/s40168-020-00988-6

西安交大：運動或可透過腸腦軸改善高血壓

Gut Microbes——[7.74]

① 與久坐高血壓大鼠相比，經過12週中等強度運動的高血壓大鼠的收縮壓降低；② 該現象與腸道菌群的β多樣性改變、α多樣性和有益菌增加、啟用的小膠質細胞數量和神經炎症減少、腸道病理、炎症和通透性的改善有關；③ 運動對高血壓大鼠的有益影響在4周訓練中斷後依然存在；④ 久坐高血壓大鼠移植來自經過運動訓練的高血壓大鼠的糞菌後，收縮壓降低，腸道菌群改變，腸腦軸功能改善；⑤ 運動對高血壓有益，能夠重塑腸道菌群，改善功能失調的腸腦軸。

【主編評語】

西安交通大學基礎醫學院康玉明和李宏寶團隊研究成果。研究發現，與久坐的高血壓小鼠相比，進行運動訓練的小鼠的收縮壓降低。並且，在此過程中，小鼠的腸道菌群改變、有益菌增加、腦小膠質細胞數量和神經炎症減少等。糞菌移植也證實了運動帶來的降血壓益處確實與腸道菌群有關。該研究初步表明，運動可以透過干預腸腦軸緩解高血壓。（@兵兵）

【原文資訊】

Antihypertensive effects of exercise involve reshaping of gut microbiota and improvement of gut-brain axis in spontaneously hypertensive rat

2020-12-31, doi: 10.1080/19490976.2020.1854642

糞菌移植調控腸道菌群失調的風險和收益（綜述）

Allergy: European Journal of Allergy and Clinical Immunology——[8.706]

① 糞菌移植（FMT）是治療艱難梭狀菌感染（CDI）的有效方法，而對過敏性疾病、炎症性腸病和自身免疫性疾病的療效有待證實；② FMT透過糾正腸道菌群失衡，恢復菌群構成及功能實現對疾病的防治，在哮喘等動物模型中證實有效；③ 除CDI外，菌群變化與疾病之間的因果關係及機制並不明確，FMT時間和劑量難以確定，亦存在接觸有害菌株、感染傳染病等風險；④ 需進一步研究明確FMT功效，制定個體化供-受體配對方案，保證安全、穩定的治療。

【主編評語】

糞菌移植（FMT）對艱難梭菌感染（CDI）治療的安全有效性現已在多數國家得到認可，並鮮有不良反應事件報道。但FMT對於其他疾病治療的風險收益率仍存在爭議。Allergy: European Journal of Allergy and Clinical Immunology近期發表文章，探討在免疫介導性疾病中支援和反對FMT的論點。文章指出，FMT確實是一種很有前途的治療方法，在可透過調節腸道菌群為靶點改善病理生理的疾病中貢獻顯著，但是在部分慢性疾病中由於造成失調的驅動因素、時間及其因果關係尚不明確，使用FMT的合理性因此降低，且風險與收益的比率並不理想。 除此之外，文章指出在關於免疫介導性疾病中使用FMT的研究中目前仍存在的空白，並就如何在未來的研究中填補這些研究空白提出了建議，值得相關研究人員關注。（@遲卉）

【原文資訊】

Pros and Cons: Is Fecal Microbiota Transplantation a safe and efficient treatment option for gut dysbiosis?

2021-01-23, doi: 10.1111/all.14750

用宏基因組組裝基因組解析腸道菌群與NAFLD的關係

Alimentary Pharmacology and Therapeutics——[7.515]

① 納入96個NAFLD患者，其中NASH 54例，中重度肝纖維化 44例（F≥2）；② 在4000個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MAG的完整性＞70％且汙染＜5％；③ 這些MAG中，有28個直系同源組與NASH相關、33個與顯著纖維化相關、7個與NASH和顯著纖維化均相關；④ NAFLD的嚴重程度與某些腸道菌群的硫化氫生成、檸檬酸鹽轉運、半纖維素降解、醛生成和維生素B12合成等功能有關。

【主編評語】

研究採用NAFLD患者的糞便樣本，基於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病（NAFLD）發生、發展中的作用。研究結果顯示，腸道內特定菌群及其所呈現的功能與非酒精性脂肪肝炎（NASH）及肝纖維化的發生有關。（@兵兵）

【原文資訊】

Cross‐linkage between bacterial taxonomy and gene functions: a study of metagenome‐assembled genomes of Gut Microbiota in adult non‐alcoholic fatty liver disease

2021-01-22, doi: 10.1111/apt.16262

短期西式飲食引發腸道菌群紊亂，促發炎症

Journal of Investigative Dermatology——[7.143]

① IL-23微迴圈小鼠高糖中脂飲食（即西式飲食，WD）10周，面板和關節出現發炎症狀；② WD引起的面板和關節損傷與產生IL-17A的γδT細胞的增殖和Th17細胞因子的表達增加有關；③ 餵食WD的IL-23介導小鼠腸道菌群多樣性降低，並出現明顯的菌群失調；④ 廣譜抗生素治療抑制了WD餵養的IL-23介導小鼠的面板和關節炎症；⑤ IL-23介導小鼠從WD轉變為標準飲食時，面板和關節炎症減少，腸道菌群失調部分逆轉。⑥ WD引發腸道菌群紊亂，促發銀屑病面板和關節炎。

【主編評語】

文章探究了西式飲食對IL-23介導小鼠面板、關節炎症的影響。研究結果顯示，西式飲食模式可以促發IL-23小鼠炎症，並且該現象與腸道菌群有關。（@兵兵）

【原文資訊】

Short-term Western diet intake promotes IL-23-mediated skin and joint inflammation accompanied by changes to the gut microbiota in mice

2021-01-21, doi: 10.1016/j.jid.2020.11.032

國內團隊：斑馬魚腸道菌群的生態演替

NPJ Biofilms and Microbiomes——[7.067]

① 構建三種不同的水環境，研究宿主因素和環境對斑馬魚腸道菌群最初定殖和隨後演替的影響；② 環境不變，斑馬魚腸道菌群顯示發育階段模式特異性。不同水環境中，菌群α多樣性、類群分析顯示差異不顯著；③ 發育過程中對斑馬魚進行環境轉換不影響腸道菌群的組成，而不同的發育階段有較為明顯的腸道菌群特異性；④ 斑馬魚的發育階段能夠解釋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。

【主編評語】

生態演替是120年來生態學的中心主題。而對於水生動物來說，腸道菌群與環境的互作與陸地動物大相徑庭。中山大學顏慶雲、中科院水生生物研究所黃潔與研究團隊，在NPJ Biofilms and Microbiomes發表文章，提出卵生魚類發育對腸道菌群生態演替起決定性的作用而非環境因素的假說，並進行了驗證。這一研究也在某種程度呼應了人類、小鼠中‘腸型’的說法。即腸道菌群‘成型’後，相對地理環境、性別、種族以及飲食等外界因素改變自身較為穩定。（@好雨）

【原文資訊】

Host development overwhelms environmental dispersal in governing the ecological succession of zebrafish gut microbiota

2021-01-19, doi: 10.1038/s41522-020-00176-2

野生獅尾狒的腸道菌群季節性變化

Microbiome——[11.607]

① 在不同時間點從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）和溫度（影響體溫調節）的季節性變化影響獅尾狒的腸道菌群組成，溫度變化的影響小於降雨；③ 在雨季，腸道菌群中有更多的纖維素分解和發酵細菌以促進草的消化，在旱季，澱粉降解細菌富集以促進地下植物的消化；④ 在寒冷的旱季，參與能量、氨基酸和脂質代謝功能的細菌基因富集，提示溫度和營養應激同時出現時，腸道菌群的發酵功能增強以幫助宿主維持能量平衡。

【主編評語】

腸道菌群組成的適應性變化是野生動物適應食物季節性變化的方式之一。來自Microbiome上發表的一項最新研究，分析了野生獅尾狒（一種非人靈長類動物）的腸道菌群季節性變化，發現降雨及溫度分別透過影響食物供應及體溫調節，影響獅尾狒的腸道菌群組成及功能。該研究結果提示，腸道菌群的可塑性為宿主提供了對食物及溫度等環境變化的適應性。（@沈志勳）

【原文資訊】

Seasonal shifts in the gut microbiome indicate plastic responses to diet in wild geladas

2021-01-23, doi: 10.1186/s40168-020-00977-9