印遇龙院士领衔，高分综述说透"丁酸" | 热心肠日报
今天是第1711期日报。
印遇龙、江青艳等：丁酸在能量代谢中的作用及机制（综述）
Trends in Endocrinology and Metabolism[IF:11.641]
① 丁酸是肠道菌群和宿主代谢健康的重要中介；② 丁酸的代谢调节功能涉及产热、脂质和葡萄糖代谢、食欲、炎症和肠道菌群本身，影响体重、身体组成和糖稳态，改善高脂饮食诱导的肥胖和高血糖/高胰岛素血症；③ 丁酸可被结肠和结肠外的组织细胞吸收利用，调节其代谢功能；④ 细胞层面上，丁酸可作用于G蛋白偶联受体调控下游信号，通过单羧酸转运蛋白被细胞吸收并作为代谢底物，还能通过调控转录因子PPAR和PGC1α以及表观遗传机制来调节基因表达。
Butyrate in Energy Metabolism: There Is Still More to Learn
01-15, doi: 10.1016/j.tem.2020.12.003
【主编评语】丁酸属于短链脂肪酸，是肠道菌群发酵产生的一种主要的代谢产物，在肠道菌群对宿主能量稳态的调控中有重要介导作用。Trends in Endocrinology and Metabolism近期发表了来自中国科学院亚热带农业生态研究所印遇龙院士、华南农业大学江青艳与团队的综述文章，从丁酸的产生、吸收、代谢，到其对宿主的代谢调控作用和机制，对相关的研究进展进行了详细总结，推荐专业人士学习和研读。（@宇宙最酷Vera）
丁酸或有助于抵抗新冠肺炎
Hypertension[IF:7.713]
① 丁酸下调了SARS-CoV-2感染所必需的基因，如丁酸显著降低了血管紧张素转化酶2(ACE2)和2型跨膜蛋白酶丝氨酸(TMPRSS2)基因的表达；② 丁酸可能通过下调HMGB1的表达来抑制SARS-CoV-2的复制；③ 丁酸上调了TLR和其他抗病毒途径，如丁酸盐在mRNA和蛋白水平上调了IL1b、IRF7和干扰素-α/β受体；④ 参与ACE2脱落的金属肽酶ADAM17被丁酸上调，从而抑制病毒对细胞的感染性；⑤ 高血压患者患新冠肺炎的风险增加，部分原因是产生丁酸的细菌逐渐耗竭。
Butyrate Regulates COVID-19–Relevant Genes in Gut Epithelial Organoids From Normotensive Rats
2020-12-02, doi: 10.1161/HYPERTENSIONAHA.120.16647
【主编评语】高血压患者患新冠肺炎的风险很高，患者可能合并胃肠道症状，表明肠肺轴受损可能是新冠患者多器官病变的原因之一。Hypertension近期发表研究，发现丁酸可以抑制病毒感染、增强抗病毒免疫，而缺乏丁酸对抗病毒免疫功能产生负面影响。该研究对于深入了解肠肺轴在抗病毒感染中的作用、开发新型抗病毒治疗手段有借鉴作用。（@周旸）
Cell子刊：热量限制或为结核防治提供新手段
Cell Metabolism[IF:21.567]
① 在对结核分枝杆菌（MTB）高度敏感的DBA/2小鼠体内发现，适当热量限制（CR）能减轻小鼠肺部MTB感染相关症状；② 一方面，CR通过增强免疫细胞对MTB的杀伤力，降低肺部细菌负荷；③ 另一方面，CR促进免疫代谢重组，使其更倾向于糖酵解过程，从而抑制脂肪酸氧化和mTOR活性，减少免疫细胞自噬；④ 多组学分析发现，CR还增强小鼠肺部细胞间连接和胞外基质的紧密性，限制MTB的传播；⑤ CR有可能从免疫代谢层面用于控制结核分枝杆菌感染。
Caloric Restriction Promotes Immunometabolic Reprogramming Leading to Protection from Tuberculosis
01-08, doi: 10.1016/j.cmet.2020.12.016
【主编评语】机体代谢状态（尤其是能量代谢）与结核分枝杆菌感染的易感性密切相关。Cell Metabolism近期发表一项动物研究，在结核易感小鼠模型中发现，热量限制饮食通过免疫代谢重编程和增强抗结核免疫细胞的能力，可控制肺结核以及相关的炎症损伤反应。该结果从免疫代谢角度，为结核分枝杆菌治疗提供了开创性的思路，值得参考。（@周旸）
Nature子刊：终生限食支链氨基酸或可减缓衰老
Nature Aging[IF:N/A]
① 在早衰小鼠模型中，支链脂肪酸（BCAA，包括亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸）含量较少的饮食可以改善代谢健康并延长寿命；② 将低BCAA饮食给予中年小鼠后，小鼠代谢状态改善、衰老延缓，但是寿命并没有得以延长；③ 终生食用低BCAA饮食，可将雄性的寿命增加30% 并延缓衰老，上述现象在雌性中不显著；④ 低BCAA饮食的雄性小鼠，骨骼肌中长寿相关通路受影响；⑤ 限制食用BCAA对于心血管功能的影响尚待研究。
Lifelong restriction of dietary branched-chain amino acids has sex-specific benefits for frailty and life span in mice
01-14, doi: 10.1038/s43587-020-00006-2
【主编评语】蛋白质限制饮食对多种生物均有促健康、促长寿作用，但具体哪种营养成分发挥促健康作用缺乏定论。Nature Aging近期发表一项基于小鼠的研究，发现限制食用支链氨基酸可以促进健康、延长小鼠寿命，对于雄性小鼠的促健康作用尤为显著。该结果对于开发促健康饮食、促进老年健康具有参考价值。（@周旸）
肠道表观遗传老化具有人种差异
Journal of the National Cancer Institute[IF:12.589]
① 对128例正常人的左、右结肠活检组织进行DNA甲基化分析；② 在非裔美国人（AA，n = 88）中，与左结肠相比，右半结肠表现出更快的表观遗传老化（1.51年）；③ 在欧裔美国人中（n = 40），与左结肠相比，右结肠表观遗传老化速度更慢（-1.93年）；④ 在右结肠和左结肠中，分别鉴定出456和558个与人种相关的差异甲基化位点(DMP)；⑤ AA右半结肠的DMPs高甲基化（69.5%），而左半结肠DMP仅48.7%在AA中发生甲基化，或与AA右半结肠肿瘤形成、早发有关。
Racial Disparities in Epigenetic Aging of the Right vs Left Colon
2020-12-30, doi: 10.1093/jnci/djaa206
【主编评语】不同人种间结直肠癌发病年龄具有差异。Journal of the National Cancer Institute近期发表研究，显示左右结肠的表冠遗传老化速度并不同步，而且这一非同步性具有人种差异，非裔美国人的右半结肠有更快的表冠遗传老化速度，或许与该人群结肠癌发病早、右半结肠肿瘤形成相关。（@周旸）
Cell子刊：揭示耳念珠菌定植皮肤的机制
Cell Host and Microbe[IF:15.923]
① 在耳念珠菌定植感染小鼠模型中发现，耳念珠菌可定植于皮肤深层组织间，具有长期定植皮肤趋向性，有助于逃避临床监测；② 耳念珠菌四种分支（东亚、南亚、南美洲和非洲）的定植能力不同，在小鼠模型中的临床特征与流行病学结果一致，其中非洲分支的局部皮肤定植率最高；③ IL-17R信号通路可促进角质细胞产生抗真菌肽，提高皮肤屏障的完整性和功能，从而防止耳念珠菌在小鼠的长期定植；④ 葡萄糖酸氯己定可预防并清除耳念珠菌定植小鼠皮肤。
Murine model of colonization with fungal pathogen Candida auris to explore skin tropism, host risk factors and therapeutic strategies
2020-12-31, doi: 10.1016/j.chom.2020.12.002
【主编评语】耳念珠菌是一种新兴的多重耐药人类真菌病原体，皮肤定植的耳念珠菌可在医院中传播。Cell Host and Microbe近期发表的文章，构建了耳念珠菌定植感染小鼠模型，证实了耳念珠菌长期定植于皮肤深层组织，并揭示出IL-17信号可保护皮肤表面和皮肤组织内部免受耳念珠菌感染，或为治疗耳念珠菌感染提供新策略。（@爱的抉择）
转导组学——研究基因转移的组学新技术
Microbiome[IF:11.607]
① 开发一种基于DNA测序的“转导组学”方法，可检测通过转导转移的微生物DNA；② 该方法需要完整的微生态样品、该样品中经CsCl密度梯度离心法超纯化的病毒类颗粒（VLP），通过测序检测VLP中来源于细菌细胞的DNA；③ 在多种DNA转导模型系统和小鼠肠道样本中验证该方法，表明其可以检测出多种类型的转导DNA，覆盖肠道中主要细菌类群的DNA转导；④ 该方法可检测复杂群落中细菌之间实时水平的基因转移事件。
Transductomics: sequencing-based detection and analysis of transduced DNA in pure cultures and microbial communities
2020-11-15, doi: 10.1186/s40168-020-00935-5
【主编评语】水平基因转移（HGT）在微生物进化中起着重要作用，但是目前尚缺乏观察微生物群落中正在进行的HGT的方法。Microbiome近期发表一种“转导组学”测序方法，通过检测病毒类颗粒中的细菌来源DNA，检测微生态样本中正在进行的基因水平转移事件。该方法可用于检测主要肠道细菌类型间的HGT事件，对研究微生态进化、耐药基因转移等均具有重要参考价值。（@周旸）
肠道细菌易感性可能源于菌群-宿主基因共进化
mSystems[IF:6.633]
① 鸡白痢沙门氏菌感染会改变鸡的肠道菌群特征，其中克雷伯菌、奈瑟菌等39种菌属的丰度变化显著；② 被感染鸡的后代，其肠道菌群结构和组成也会发生相应改变；③ 宿主基因突变位点与肠道微生物多样性、个体菌群差异相关；④ 在感染鸡及其后代体内增加的病原菌Pelomonas和Brevundimonas，与多个免疫相关基因突变密切相关；⑤ 可遗传肠道微生物和相关基因变异的识别，将有助于筛选抗病鸡。
Heritable Gut Microbiome Associated with Salmonella enterica Serovar Pullorum Infection in Chickens
01-05, doi: 10.1128/mSystems.01192-20
【主编评语】鸡白痢沙门氏菌是引起鸡白痢病的主要原因之一，会对家禽业产生不利影响。mSystems近期发表动物研究，发现鸡白痢沙门氏菌感染会改变鸡的肠道菌群结构，菌群的改变与宿主免疫基因突变具有相关性，而且肠道菌群的改变会遗传给下代。该研究不仅有助于探索肠道菌群-宿主共进化，也为培育抗病家禽品系提供了理论支持。（@周旸）
印遇龙等：补铁过多好不好？仔猪模型给答案
Frontiers in Cell and Developmental Biology[IF:5.201]
① 在饲粮中浓度梯度补铁不影响仔猪生长，但增加腹泻风险，增加肠道内容物、组织、肝脏及血液中的铁沉积；② 高铁饲粮降低血清不饱和铁结合能力、载脂蛋白和IgA水平；③ 高铁饲粮改变了结肠转录谱，包括IFN-γ信号、G蛋白偶联受体、趋化因子活性等免疫、炎症相关通路；④ 高铁饲粮改变结肠、盲肠菌群，降低菌群α-多样性，导致梭菌、罗伊氏乳杆菌的相对丰度下降，淀粉乳杆菌相对丰度上升；⑤ 膳食铁含量过高或可对宿主和共生菌群产生负面影响。
Responses of Intestinal Microbiota and Immunity to Increasing Dietary Levels of Iron Using a Piglet Model
2020-12-17, doi: 10.3389/fcell.2020.603392
【主编评语】铁是宿主和肠道菌群都必需的重金属元素。通常来讲我们更多遇到的是新生儿缺铁。但补铁过多也未必是益事。近期印遇龙院士、中科院杨焕胜、湖南农大尹杰等在Frontiers in Cell and Developmental Biology 发表文章，利用仔猪模型揭示了膳食铁添加过高对动物生理、代谢、肠道菌群和免疫的影响。机体铁元素储藏或沉积过多或与代谢综合征相关，应予以关注。,（@solo）
感谢本期日报的创作者：宇宙最酷Vera，orchid，高压锅里的水母，周旸，菌菌君，白蓝木，吴芹
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