2021年肠道菌群相关部分获资助项目

1.Microbial liberation of N-methylserotonin from orange fiber in gnotobiotic mice and humans.

膳食纤维不仅有聚糖成分还有其他天然产物，为实现更多关于纤维制剂类型的个性化饮食建议，提供特定的健康益处。该研究中使用具有特定肠道微生物集合的悉生小鼠，进行质谱分析，加上体外研究，揭示了人类肠道微生物群成员（包括卵形拟杆菌）从橙色纤维中释放N-甲基血清素。对在不同条件下生长的卵形拟杆菌株的功能基因组分析揭示了靶向果胶的多糖利用位点。口服给小鼠的N-甲基血清素改善肥胖和肝糖生成，缩短肠道运输时间，并影响调节肝脏和结肠中昼夜节律的基因的表达。该研究发现橙纤维特异性粪便积累的N-甲基血清素与编码消化果胶聚糖的酶的微生物组基因水平呈正相关。识别这种类型的微生物开采活动具有潜在的治疗意义。

原文链接：https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(22)00709-7?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS0092867422007097%3Fshowall%3Dtrue#relatedArticles

2.Small intestinal resident eosinophils maintain gut homeostasis following microbial colonization.

肠道内有大量嗜酸性粒细胞，但其功能尚未被探索。该研究利用流式细胞术和整装成像技术识别出肠道固有层中的嗜酸性粒细胞。通过显微镜观察、转录组学分析和肠组织的质谱分析显示：嗜酸性粒细胞缺乏的小鼠绒毛钝化，细胞外基质改变，上皮细胞更新减少，胃肠动力增加，脂质吸收减少。肠上皮细胞以微生物群依赖性方式释放IL-33，导致嗜酸性粒细胞激活。无菌小鼠的定植表明，嗜酸性粒细胞激活对微生物的调节改变了绒毛大小、巨噬细胞成熟，上皮屏障完整性和肠道运输。该研究证明了嗜酸性粒细胞在促进宿主和微生物群之间的相互作用，并为其在小肠中的生理功能意义提供依据。

原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1074761322002345

3.Cross-sectional associations between the gut microbe Ruminococcus gnavus and features of the metabolic syndrome.

3.Lancet Diabetes and Endocrinology

该研究为鉴定与身体脂肪百分比可重复相关的肠道微生物物种，在人群（HUNT）研究中建立了一个大型发现队列（n = 2875）和两个复制队列（n = 999和n = 1341）。使用经过验证的定量PCR方法分析了粪便样本中50种普遍存在且特征明确的肠道微生物的丰度。使用生物电阻抗分析量化体脂的百分比。该研究探索肠道微生物群和身体脂肪百分比之间的关联，使用线性回归进行测试，发现α多样性肠道微生物群丰富性和多样性的衡量标准与体脂百分比成反比，且整体微生物群落结构在身体脂肪百分比高和低百分比的个体之间有所不同。该研究根据年龄和性别调整的模型确定了11种微生物与身体脂肪百分比有关。发现瘤胃球菌的关联性最强，它与体脂百分比直接相关，并且存在于发现队列的2875名参与者中的1003名（34·9%）中。用瘤胃球菌治疗小鼠增加了肝脏中甘油三酯的浓度。以确定瘤胃球菌是否可预测入发性心脏代谢疾病，以及瘤胃球菌相关途径是否可以靶向治疗代谢性疾病。

原文链接：https://www.thelancet.com/journals/landia/article/PIIS2213- 8587(22)00113-9/fulltext

4.Discovery of bioactive microbial gene products in inflammatory bowel disease.

该研究发现微生物群落及其相关的生物活性化合物经常在炎症性肠病（IBD）等疾病中被破坏。在特征良好的环境中（如人类胃肠道），超过三分之一的微生物蛋白是未被定性的，且具有生物活性。该篇文章系统地确定了超过340000个蛋白质家族在IBD期间对肠道炎症具有潜在的生物活性，其中大约一半之前没有基于同源性或实验进行功能表征。为验证微生物蛋白，利用宏基因组学、元转录组学和元蛋白质组学的组合来为参与微生物组中宿主和微生物的细胞与细胞之间交流的蛋白质子集提供生物活性的证据。如与黏附或侵袭过程相关的蛋白质及细胞外血管性血友病样因子。该研究通过靶向实验验证了高通量数据的预测，揭示了优先考虑的肠杆菌的差异免疫原性以及血管性血友病样因子的同源物对细菌生物膜的贡献。称之为MetaWIBELE（鉴定微生物组中新型生物活性元素的工作流程），可推广到其他环境群落和人类表型。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-022-04648-7

5.The gut microbiota prime systemic antiviral immunity via the cGAS-STING-IFN-I axis.

微生物群对免疫稳态至关重要，并为细菌和真菌病原体提供竞争性屏障。该研究探究了肠道共生如何调节系统免疫和对病毒感染的反应。抗生素对肠道微生物群的抑制减少了系统性I型干扰素（IFN-I）和抗病毒启动。微生物群驱动的IFN-I反应依赖于cGAS-STING，但不依赖于TLR信号传导或直接的宿主与细菌的相互作用。来自细胞外细菌的膜囊泡（MVs）通过将细菌DNA送到远端宿主细胞来激活cGAS-STING-IFN-I轴。在循环中发现了来自肠道微生物群的含DNA的MVs，并以cGAS依赖性的方式促进了DNA（单纯疱疹病毒1型）和RNA（水泡性口炎病毒）病毒的清除。综上所述，该研究确立了微生物群在外周cGAS-STING激活中的重要作用，促进宿主对全身性病毒感染的抵抗力，也揭示了在病毒感染期间使用抗生素的风险。

原文链接：https://www.cell.com/immunity/fulltext/S1074-7613(22)00177-7?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS1074761322001777%3Fshowall%3Dtrue