肠道菌怎样为肝脏提供远程保护？

4月2日的《热心肠日报》重点关注肠肝轴、乳酸菌、野生大鼠、微生物群-免疫相互作用、冠状病毒肺炎、精神分裂症、益生菌、砷和瘤胃微生物群，我们解读了9篇正确的文档。

细胞子刊：肠道乳酸菌保护肝脏免受氧化损伤细胞代谢——[22.415]

对无菌小鼠和常规小鼠进行肝脏代谢组和转录谱分析，发现肠道微生物群可以诱导肝脏中的Nrf2 抗氧化和外源性反应； 在果蝇和小鼠中，肠道微生物群的成员乳杆菌属可诱导Nrf2 抗氧化和异生素反应。肝脏中的Nrf2；补充人类共生菌鼠李糖乳杆菌GG（LGG），可以增加果蝇和小鼠肝脏中的Nrf2活性，从而减轻对乙酰氨基酚过量和急性乙醇中毒的影响，保护肝脏免受诱发的氧化作用 产生的5-甲氧基吲哚乙酸LGG是Nrf2的小分子激活剂，显示了其调节机制。

【编者评】本文发表于《Cell Metabolism》。该研究利用小鼠和果蝇模型，发现肠道中的乳酸菌可以通过产生5-甲氧基吲哚乙酸来激活肝脏Nrf2，从而实现对肝脏氧化应激的“远程控制”。这至少部分是肠道微生物群调节肝脏对氧化应激的易感性的机制。 （@孝平）

[原始资料]肠道驻留乳杆菌激活肝脏Nrf2并预防氧化性肝损伤2020-03-25，doi: 10.1016/j.cmet.2020.03.006

细胞子刊：实验小鼠“野化”后免疫反应的变化与真菌定植有关Cell Host and Microbe——[15.753]

当实验室使用的近交系小鼠被放归自然环境成为“野生”时，T细胞分化和活化得到促进，血液和淋巴结中的粒细胞数量增加。 “野生”小鼠的效果淋巴结细胞针对微生物抗原的激活增强，但体内未检测到与免疫激活相关的病原感染；“野生”小鼠肠道细菌菌群组成发生变化，肠道内真菌数量显着增加； 当实验室小鼠被白色念珠菌（一种模型真菌）或从“野生型”小鼠中分离出的真菌定植时，循环粒细胞数量会减少。

【编者点评】自然环境中的野生小鼠和人工饲养的实验小鼠表现出较高的免疫激活能力，部分原因是受到接触微生物的影响。最近发表在《Cell Host and Microbe》杂志上的一项研究发现，将“野生”实验室小鼠释放到自然环境中可以增加T 细胞的激活并增加循环粒细胞的数量。增殖的增加可能导致免疫系统的相关变化。 （@陈志兴）

[原始资料]自然环境下实验小鼠的免疫变化与真菌定植有关2020-03-24，doi: 10.1016/j.chom.2020.02.015

细胞子刊：环境和遗传因素对个体免疫反应有何影响？细胞宿主和微生物——[15.753]

将携带IBD易感基因Nod2和Atg16l1突变的实验小鼠暴露于室外环境，研究基因和环境因素对机体免疫反应的影响；血液免疫细胞群体的个体差异主要是环境因素造成的。基因敲除小鼠成为野生型后，与野生型小鼠相比，产生更多微生物抗原诱导的细胞因子；淋巴结中T细胞相关因子转录因子网络预测不同环境的影响；针对产气荚膜梭菌、白色念珠菌的免疫反应网络、寻常拟杆菌与环境变化有关。

【编者点评】免疫反应受遗传、环境等多种因素影响，且因人而异。 Cell Host and Microbe 最近发表的研究涉及炎症性肠病(IBD) 易感基因。实验室小鼠被饲养在室外围栏中。我们分析了小鼠野化后免疫指标的变化，并通过多组学机器学习模型确定了环境特异性和基因特异性的影响。这项研究发现，暴露于环境微生物会促进小鼠免疫细胞群的个体差异，并且微生物刺激引发的细胞因子反应受到遗传易感性的显着影响。这些发现对于进一步研究免疫个体差异具有重要参考价值。 （@英里微风）

[原始资料]野化Nod2和Atg16l1突变小鼠揭示遗传和环境对微生物反应和免疫细胞委员会的贡献2020-03-24，doi: 10.1016/j.chom.2020.03.001

国内团队：消化道症状对新型冠状病毒肺炎患者的影响消化科——[19.233]

254 例新冠肺炎患者（平均年龄50.6 岁，其中医护人员93 例，男性115 例）；观察期结束后，出院46 例，死亡16 例，继续治疗192 例； 66 例患者（26%）出现消化道症状，而胃肠道症状对并发症的发生率或临床预后无显着影响；(3)非医务人员中，女性患者出现胃肠道症状的比例高于男性患者，也明显较高。有导管症状的患者更常见头晕、乏力，并可见血红蛋白降低、C反应蛋白、丙氨酸氨基转移酶升高；医务人员未发现此类现象。

【编者评】华中科技大学同济医学院附属协和医院舒晓刚团队与同济医科大学附属武汉市中心医院陈斌团队的最新研究发表在《胃肠病学》杂志上华中科技大学学院报道。 254 名COVID-19 患者的临床特征显示，共有26% 的患者出现胃肠道症状。在非医护人员患者中，胃肠道症状与喉咙痛、头晕、疲劳和一些实验室指标相关，但在医护人员患者中没有此类发现。 （@陈志兴）

【原始资料】胃肠道症状对新型冠状病毒感染者的影响2020-03-18，doi: 10.1053/j.gastro.2020.03.020

马贤仓+贾慧珏等：精神分裂症患者肠道菌群特征Nature Communications ——[11.878]

收集90名未经治疗的精神分裂症患者和81名对照者的粪便样本，通过宏基因组关联分析鉴定出83个相对丰度显着不同的OTU；兼性厌氧菌和口腔细菌增加，并证实了短链菌等功能可能性。链状脂肪酸合成、色氨酸代谢以及各种神经递质合成/降解的变化；在测试队列中证实，包含26个OTU的诊断模型可以更准确地区分患者和对照（AUC=0.896）（AUC=0.765） ) ); 移植患者体内集中的前庭链球菌可诱发小鼠精神分裂症样行为并改变外周神经递质水平。

【编者点评】肠道菌群影响肠脑轴，与神经系统疾病的发生密切相关。 Nature Communications近期发表了西安交通大学第一附属医院马显仓团队与华大基因贾辉珏团队的联合研究，揭示了人类肠道微生物组的组成和功能与精神分裂症的关系，并鉴定并提供了特征为进一步研究奠定基础。获得了关于其病因和治疗的新线索。有兴趣的读者不妨阅读该团队去年发表的一篇相关论文（见文章）。您还可以学到更多。 （@英里微风）

[原文]肠道菌群特征与精神分裂症的宏基因组关联2020-03-31，doi: 10.1038/s41467-020-15457-9

张和平团队：干酪乳杆菌张对人体肠道菌群的调节取决于个体肠道细菌——[7.823]

分析干酪乳杆菌常(LCZ) 摄入量对亚洲6 个地区106 名健康成年人肠道菌群的影响，并定量计算肠道菌群变异指数(GMVI)。受试者肠道基本菌群组成存在地域差异，但新疆维吾尔自治区受试者GMVI最高，新加坡GMVI最低。抑制有害菌的生长，在某些受试者中，由于肠道类型的改变，乳酸菌数量增加；LCZ改善细菌菌群的磷酸盐代谢，增强氨基酸转运系统和异亮氨酸生物合成，减少脂多糖生物合成。

【编者按】内蒙古农业大学张和平团队的研究成果。在本文中，我们利用PacBio 单分子实时测序技术研究干酪乳杆菌(LCZ) 摄入量对亚洲六个地区健康成年人肠道微生物群的影响。研究结果表明，LCZ 对微生物群的影响高度依赖于个体自身微生物群的组成，并揭示了LCZ 对肠道微生物群的组成和功能的潜在有益调节作用。这些发现对于益生菌的准确应用具有重要的参考意义。 （@孝平）

[原始信息]益生菌定向调节微生物群依赖于基本微生物群2020-03-21，doi: 10.1080/19490976.2020.1736974

潜在益生菌治疗代谢综合征的安全性和有效性NPJ 生物膜和微生物组——[6.333]

将24例代谢综合征患者分为三组，每天口服不同剂量的厌氧菌（10^7/天、10^9/天、10^11/天）；治疗4周。 thorngenii 具有良好的安全性，患者粪便中A. thorngeni 的丰度与改善外周胰岛素敏感性显着相关； 患者对A. thorngenii 治疗的反应（ 真细菌和毛螺菌科与患者对A. soehngenii 的反应呈正相关） ，普氏菌与患者反应呈负相关。

【编者按】Anaerobutyricum soehngenii 是一种厌氧革兰氏阳性菌，属于厚壁菌门，具有调节宿主胆汁酸代谢并产生丁酸盐的能力。在《NPJ Biofilms and Microbiomes》上发表的一项I/II 期剂量探索研究中，4 周的口服A. thorngenii 治疗显着降低了代谢综合征患者粪便中可检测到的A. thorngenii 丰度和外周胰岛素敏感性。事实证明，它们与。随着性功能的改善，治疗前的微生物群组成影响了患者对索恩根尼治疗的反应。 （@陈志兴）

[原始信息] Anaerobutyricum soehngenii: apilot治疗代谢综合征患者对舌葡萄糖的安全性和剂量反应影响研究2020-03-27，doi: 10.1038/s41522-020-0127-0

中国科学院大学：砷释放与暴露的体外菌群检测环境科学技术——[7.149]

黄钾铁矿释放砷（As）主要发生在小肠，针铁矿发生在结肠； 在结肠中，人体肠道菌群将针铁矿释放砷（V）和铁（III），并发生还原反应。 与针铁矿孵育后，液相和固相中As(III)占总As的比例分别为43.2%和8.5%，但黄钾铁矾几乎在结肠胃肠道中产生所有As。 As(III)； 砷在人体胃肠道中的生物利用度主要是由于黄钾铁矾中Fe(III)的溶解以及针铁矿中Fe(III)和As(V)被微生物还原而带来的。

【编者按】中国科学院自然资源与环境学院崔燕山团队的研究成果。在本研究中，我们利用动态体外消化系统SHIME模型研究了针铁矿和黄铁矿与微生物群共培养条件下砷的释放和转化。结果表明，针铁矿和黄铁矿释放的砷发生在肠道的不同部位，并且肠道微生物群的不同部位对砷的修饰不同。铁在此过程中影响砷的释放和转化。 （@孝平）

[原始信息] As (V)-Sorbed Goethite 和Jarosite: 砷释放和转化的体外评估人类肠道微生物群的影响2020-03-16, doi: 10.1021/acs.est.9b07235

瘤胃菌群微生物组中的群体感应蛋白——[10.465]

已发表的瘤胃微生物群中311 个革兰氏阳性、136 个革兰氏阴性和1 个革兰氏变异细菌基因组的群体感应(QS) 蛋白鉴定； 仅在柠檬酸杆菌属中基于AHL 的QS。然而，基于AI-2 的QS革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌均发现Lux蛋白，占总基因组的38.2%；球菌和伪丁酸弧菌AI-2 QS基因中Lux蛋白最多；宏转录组分析显示，只有部分细菌存在Lux蛋白。表达luxS基因，其中普氏菌表达量最高，表明其在QS中的重要作用。

【编者点评】在反刍动物的瘤胃中，恒温、pH、充足的营养物质等适宜的环境为许多微生物的生长提供了有利的条件，微生物之间存在着复杂的共生关系。关系。群体感应（QS）是生物膜内大多数细菌的通讯方式。基于酰基高丝氨酸内酯(AHL) 的群体感应通常仅存在于革兰氏阴性细菌中，而基于lux 蛋白的群体感应是自诱导剂2 (AI) 群体感应。 -2) 通常用于革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌之间的通讯。然而，人们对瘤胃中细菌细胞间通讯知之甚少。 Microbiome发表的一项研究结合瘤胃宏转录组分析对瘤胃菌群基因组中的群体感应（QS）蛋白进行了全面鉴定，证明基于Lux蛋白系统的QS广泛存在于瘤胃菌群中。这项研究将帮助我们更好地了解瘤胃中植物与微生物的相互作用。 （@娜娜）

[原创信息] 瘤胃细菌之间可以通讯吗？2020-02-21，doi: 10.1186/s40168-020-00796-y

感谢本日报主创：爱的选择、沉智勋、mildbreeze、爱番茄莫娜、徐潇

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