今天是第1381期日報，我們解讀了 8 篇文獻，分別關注：菌群-宿主互作，脂肪肝，TMAVA，代謝組學，膽汁酸，高血壓，噬菌體，FMT，桑黃多糖。
北大鄭樂民團隊突破：全新的促脂肪肝腸道菌群代謝產物！
Gastroenterology——[19.233]
① 腸道菌群代謝物N,N,N-三甲基-5-氨基戊酸（TMAVA）及其前體三甲基賴氨酸（TML），在脂肪肝患者血液中升高；② 糞腸球菌和銅綠假單胞菌可將TML代謝為TMAVA；③ 小鼠TMAVA處理可加重高脂餵養誘導的脂肪肝、引起菌群失調和不耐寒；④ TMAVA可結合並抑制γ-丁酰甜菜鹼羥化酶（BBOX）抑制內源性肉鹼合成，使小鼠體內肉鹼水平降低，導致肝臟線粒體脂肪酸氧化減少，同時脂肪組織脂解增多，引起遊離脂肪酸在肝臟積累；⑤ BBOX敲除小鼠在高脂餵養下同樣出現體內肉鹼缺乏、脂肪肝；⑥ 外源性補充肉鹼可逆轉TMAVA誘導的小鼠肝臟脂肪病變。
【主編評語】
腸道菌群可影響非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）的發生和發展，但其背後的機制（特別是菌群代謝產物在其中的作用）仍需深入揭示。Gastroenterology最新發表了來自北京大學鄭樂民團隊的研究，通過隊列研究和小鼠試驗發現，一種新的腸道菌群代謝產物TMAVA（N,N,N-三甲基-5-氨基戊酸）能通過影響肉鹼合成和後續的脂肪酸氧化，來加重脂肪肝。這些發現為腸道菌群如何影響脂肪肝發生提供了一種新機制，也提示補充肉鹼和靶向調節菌群或是治療脂肪肝的新思路。（@mildbreeze）
【原文信息】
TMAVA, a Metabolite of Intestinal Microbes, Is Increased in Plasma From Patients With Liver Steatosis, Inhibits γ-butyrobetaine Hydroxylase, and Exacerbates Fatty Liver in Mice
2020-02-25, doi: 10.1053/j.gastro.2020.02.033
Nature：全面分析菌群對宿主代謝組的影響，發現新型結合型膽汁酸
Nature——[43.07]
① 對比無菌和有菌小鼠29個器官的代謝組，發現菌群影響了所有器官（尤其是腸道）的化學特徵，主要促進分解代謝；② 鑑定出小腸中的3種菌群產生的氨基酸結合型膽酸（Phe-chol，Tyr-chol，Leu-chol），其中氨基酸通過酰胺鍵連接至膽鹽主鏈，是菌群膽汁酸代謝的新機制；③ 這3種新型結合型膽汁酸也存在於人類中，在炎症性腸病和囊性纖維化患者中富集；④ 這3種膽汁酸可激活人細胞的FXR受體，給小鼠灌胃後可減少肝臟膽汁酸合成的FXR靶基因表達。
【主編評語】
在宿主與微生物的共生系統中，菌群產生的大量生物活性分子，對宿主生理具有不可忽視的影響。Nature最新發表的一項研究，用質譜信息學和數據可視化方法，系統性分析了菌群對小鼠代謝組的影響，意外地發現了一類新型的氨基酸結合型膽汁酸，代表了菌群的第5種膽汁酸代謝機制。研究者通過使用Mass Spectrometry Search Tool分析了上千個公開的數據集，確認了這些膽汁酸也存在於人類中，並且在炎症性腸病和囊性纖維化患者中更常見。細胞和小鼠試驗表明，這些膽汁酸可能通過作用於FXR通路影響宿主生理。該研究為用代謝組學方法研究菌群-宿主互作帶來新啟示。（@mildbreeze）
【原文信息】
Global chemical effects of the microbiome include new bile-acid conjugations
2020-02-26, doi: 10.1038/s41586-020-2047-9
國內團隊：腸道菌群介導高鹽飲食誘導的高血壓
Circulation Research——[15.862]
① 移植健康大鼠的糞便菌群可顯著降低高鹽飲食誘導的高血壓（hSIH）大鼠的血壓，而移植hSIH大鼠的糞便菌群可顯著升高健康大鼠的血壓；② 高鹽飲食顯著改變了大鼠的腸道菌群組成，降低了脆弱擬桿菌及腸道中的花生四烯酸水平，從而增加血清及腸道中的皮質酮水平以促進血壓的提升；③ 在高血壓患者中也可發現，糞便中的脆弱擬桿菌YCH46顯著減少，血清及腸道中的皮質酮水平顯著升高。
【主編評語】
腸道菌群與高鹽飲食誘導的高血壓相關，但背後的機制尚不清晰。來自山東大學齊魯醫院的張群業團隊及山東省立醫院的王哲團隊在Circulation Research上發表的一項最新研究，報道了腸道菌群介導高鹽飲食誘導高血壓產生的機制：高鹽飲食通過改變腸道菌群的組成及代謝，減少脆弱擬桿菌，從而提升皮質酮水平以促進高血壓，而脆弱擬桿菌可通過其代謝產物花生四烯酸抑制皮質酮的產生。（@沈志勳）
【原文信息】
Intestinal Flora Modulates Blood Pressure by Regulating the Synthesis of Intestinal-Derived Corticosterone in High Salt-Induced Hypertension
2020-02-13, doi: 10.1161/CIRCRESAHA.119.316394
Cell子刊：致病共生菌如何從“共生”邁向“致病”
Cell Host and Microbe——[15.753]
① 果蠅腸腔內尿苷水平較高，致病菌能通過核苷水解酶（NH）將尿苷轉化為尿嘧啶和核糖；② 尿苷衍生的尿嘧啶可激發宿主雙氧化酶（DUOX）產生抗微生物的活性氧；③ 尿苷衍生的核糖可作為信號分子，誘導細菌群體感應（QS）和毒力基因表達；④ NH和NupC等核苷酸代謝相關基因存在於致病菌而非共生菌中，敲除這些基因會阻斷QS以及細菌從共生向致病的轉化，而給共生菌引入NH基因則會使其致病；⑤ 細菌核苷分解代謝是共生菌向致病菌轉化的關鍵因素。
【主編評語】
腸道內存在一些致病共生菌，大多數情況下“安分守己”，但在某些情況下（特別是當它們成為優勢菌時）會轉化為致病菌引發疾病，然而目前尚不清楚究竟有哪些因素驅動了這種轉化。Cell Host and Microbe近期發表的一項果蠅研究發現，致病共生菌能將腸道內的尿苷分解代謝為尿嘧啶和核糖，會促進細菌間的群體感應和毒力基因表達，從而使得其特性從共生向致病轉變。這些發現對於研究宿主-菌群之間的相互作用有參考意義。（@mildbreeze）
【原文信息】
Bacterial Nucleoside Catabolism Controls Quorum Sensing and Commensal-to-Pathogen Transition in the Drosophila GutBacterial Nucleoside Catabolism Controls Quorum Sensing and Commensal-to-Pathogen Transition in the Drosophila Gut
2020-02-19, doi: 10.1016/j.chom.2020.01.025
Cell子刊：發育不良兒童的腸道噬菌體特徵
Cell Host and Microbe——[15.753]
① 發育不良兒童的腸道菌群發生改變，變形菌門丰度增高；② 分析孟加拉國38月齡以下發育不良兒童的腸道菌群和噬菌體，發現其噬菌體組成與正常兒童明顯不同；③ 正常兒童中溫和噬菌體更多，發育不良兒童的腸道細菌有更多的與疾病和代謝相關的特徵；④ 體外交叉感染實驗表明，低齡（≤23月齡）兒童的噬菌體可影響菌群的組成和數量，發育不良兒童的噬菌體可使健康兒童腸道菌群的變形菌門丰度增加；⑤ 研究提示噬菌體或參與了發育不良兒童的菌群變化。
【主編評語】
發育不良在全球範圍內影響約22%的5歲以下兒童，這些患兒的腸道菌群以變形菌門細菌增多為特徵，但尚不清楚其腸道噬菌體的特徵和作用。Cell Host and Microbe近期發表的一項研究，對比了不同年齡段的發育不良患兒與正常兒童的腸道菌群和噬菌體組成，發現低齡兒（≤23月齡的未斷奶的嬰幼兒）的腸道噬菌體有更強的調控腸道細菌的能力，表明噬菌體或許參與了發育不良患兒的腸道菌群改變，提示對發育不良兒童進行早期腸道菌群干預可能更加有效。（@mildbreeze）
【原文信息】
Bacteriophages Isolated from Stunted Children Can Regulate Gut Bacterial Communities in an Age-Specific Manner
2020-02-12, doi: 10.1016/j.chom.2020.01.004
Cell子刊：FDA如何對FMT進行監管？（觀點）
Cell Host and Microbe——[15.753]
① 可通過健康問卷、血液和糞便檢測，確定糞便捐獻者的健康狀況；② 適時測試供體血液和糞便是否含病原體，以確定糞便供體，並最大限度減少遺漏感染或病原菌短暫定植的可能性；③ FMT應考慮給藥方式，如膠囊給藥，並保護對疾病有治療作用的細菌種類；④ 收集和處理糞便應避免氧氣暴露，糞便冷凍或凍干時，要考慮緩衝液、溫度和允許的儲存時間等條件，確保產品有效；⑤ 測定FMT產品中活菌總數以檢測其效力，並把該指標作為產品穩定性指徵之一。
【主編評語】
Cell Host and Microbe最近發表了來自FDA工作人員的觀點文章，對FDA關於FMT的監管，以及FMT供體篩選和FMT製備時需考慮的因素進行了討論。FDA旨在確保FMT產品在臨床試驗中的安全性。推薦閱讀。（@nana）
【原文信息】
Regulatory Considerations for Fecal Microbiota Transplantation Products
2020-02-12, doi: 10.1016/j.chom.2020.01.018
Lancet子刊：全球的FMT研究分佈不均
Lancet Gastroenterology & Hepatology——[12.856]
① 全球範圍的FMT研究分佈不平衡，搜索世衛組織國際臨床試驗註冊平臺，瞭解FMT研究的地理分佈和病人年齡；② 共檢索到384個FMT研究，2010-2019年，FMT研究數量增多，治療的疾病種類也更多樣化，包括艱難梭菌感染、IBD、癌症和代謝性疾病等；③ 研究多分佈在北美、西歐和東亞，98項在美國， 84項在中國，僅1項在非洲；④ 成年人為主要研究對象，0至5歲兒童僅24項，6至17歲青壯年僅44項；⑤ 除中國的針對IBD的研究外，FMT研究主要集中於高收入國家。
【主編評語】
Lancet Gastroenterology & Hepatology發表的一篇短文章，概括了糞菌移植（FMT）相關的研究在全球範圍內的分佈情況及病人年齡，發現FMT研究主要集中於高收入國家，治療對象主要為成年人，同時提出，未來FMT研究應加大中低收入國家獲得試驗性微生物組治療的機會。（@nana）
【原文信息】
Global disparities in faecal microbiota transplantation research
2020-03-01, doi: 10.1016/S2468-1253(19)30452-2
華中農大團隊：桑黃多糖調節腸道菌群，改善大鼠胰島素抵抗
FASEB Journal——[5.391]
① 口服桑黃多糖提取物（PLPE）或二甲雙胍8周，可降低2型糖尿病大鼠模型的口服葡萄糖耐受及胰島素耐受；② PLPE和Met可降低系統性炎症，通過抑制JNK和NF-κB活化，恢復肝臟胰島素信號；③ PLPE和Met通過增加腸道中的產短鏈脂肪酸（SCFA）細菌的丰度，抑制條件致病菌，恢復腸道菌群失調，提高腸道中SCFA濃度，同時可降低腸道通透性；④ SCFA可維護腸道屏障功能，降低血液中的脂多糖含量，從而降低系統性炎症，改善胰島素抵抗。
【主編評語】
桑黃是一種中藥，其實質是多孔菌科真菌火木層孔菌的子實體。來自華中農業大學的梅餘霞團隊在FASEB Journal上發表的一項最新研究，發現桑黃多糖提取物可改善2型糖尿病大鼠模型的葡萄糖耐受及胰島素耐受，且效果與二甲雙胍類似。機制上，桑黃多糖提取物可能通過調節腸道菌群組成，增加腸道短鏈脂肪酸水平，以改善腸道屏障功能並降低炎症。（@沈志勳）
【原文信息】
Phellinus linteus polysaccharide extract improves insulin resistance by regulating gut microbiota composition
2019-11-28, doi: 10.1096/fj.201901943RR
感謝本期日報的創作者：mildbreeze，沈志勳，楸楸，this little piggy，nana，王文東
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