3文聚焦肠道IgA，一窥菌群与免疫间的相互作用 | 热心肠日报
今天是第2253期日报。
Science子刊：IgA抗体或能结合机体的特定肠道菌群？
Science Immunology[IF:30.63]
① 肠腔内分泌型免疫球蛋白A（IgA）与细菌有抗原反应，但IgA与肠道菌群的特异性结合鲜有报道；② 特定细菌定殖无菌小鼠后，血清和粪便IgA对肠道细菌在种水平上的结合性较好，有些甚至对单一细菌具有特异性；③ 无菌小鼠固有层B细胞杂交瘤可产生21种IgA抗体，除两种外其余均能靶向作用单一细菌，且其中两种IgA能与所有8种细菌结合；④ 杂交瘤产生的IgA抗体对粪便IgA缺乏的Rag1-/-小鼠灌胃后，能在小鼠肠胃中存活，且对目标细菌仍有结合能力。
Immunoglobulin A antibody composition is sculpted to bind the self gut microbiome
07-08, doi: 10.1126/sciimmunol.abg3208
【主编评语】免疫球蛋白A（IgA）是由浆细胞合成和分泌的一类具有抗体活性的球蛋白，可分为血清型和分泌型两类。肠腔内分泌型IgA能与细菌发生抗原反应，但IgA与肠道菌群的特异性结合鲜有报道。近日，西奈山伊坎医学院研究人员在Science Immunology发表最新研究，发现IgA抗体或许能结合小鼠体内肠道菌群的特定种类。总之，该研究为未来基于相似的疗法帮助患者解决肠道问题提供新思路。（@九卿臣）
Nature子刊：膳食蛋白如何增加肠道sIgA
Nature Communications[IF:17.694]
① 高蛋白饮食通过T细胞非依赖性途径，促进小鼠的固有层IgA产生及肠腔sIgA分泌；② 高蛋白饮食通过上调APRIL的表达，从而促进IgA产生；③ 高蛋白饮食改变小鼠的小肠菌群组成，高蛋白饮食喂养小鼠的肠道菌群产生的胞外囊泡可通过激活TLR4，从而促进PIGR及APRIL的表达；④ 高蛋白饮食增加小鼠肠道菌群代谢产生的琥珀酸盐水平，后者促进肠道细菌的活性氧及胞外囊泡产生；⑤ 高蛋白饮食诱导的细菌胞外囊泡及活泼酸盐产生与DSS诱导结肠炎的恶化相关。
Dietary protein increases T-cell-independent sIgA production through changes in gut microbiota-derived extracellular vesicles
07-27, doi: 10.1038/s41467-022-31761-y
【主编评语】分泌型IgA（sIgA）是介导宿主-菌群互作的关键组分。Nature Communications上发表的一项最新研究结果，揭示了高蛋白饮食促进小鼠的sIgA产生的机制：高蛋白饮食可促进肠道菌群代谢产生琥珀酸盐，后者可促进肠道细菌产生活性氧及胞外囊泡，而细菌胞外囊泡通过激活TLR4，以上调APRIL的表达，从而促进IgA的产生。（@aluba）
Cell子刊：水解胞外ATP可增加SIgA的多样化，从而促进肠道稳态
Cell Reports[IF:9.995]
① Apyrase通过水解胞外ATP，增加小鼠的SIgA谱的多样化；② 定殖释放apyrase的大肠杆菌可扩增小鼠的SIgA谱，影响肠道细菌的区域分布，并调节肠道上皮中的代谢及免疫功能相关基因的表达；③ 定殖释放apyrase的大肠杆菌可通过调节SIgA谱，影响小鼠肠道上皮细胞对代谢产物的吸收，例如降低炎症相关的酰基肉碱的吸收；④ Apyase诱导的SIgA可改善小鼠的肠道稳态，并缓解抗生素诱导的肠道菌群失调导致的肠道屏障损伤及对肠道致病菌易感性的增加。
Apyrase-mediated amplification of secretory IgA promotes intestinal homeostasis
07-19, doi: 10.1016/j.celrep.2022.111112
【主编评语】分泌型IgA（SIgA）与共生细菌的互作可影响菌群的组成及功能。细菌产生的ATP可通过P2X7受体（P2X7R）抑制派尔集合淋巴结（PP）中的Tfh细胞，并减少SIgA产生。Cell Reports上发表的一项最新研究结果，发现三磷酸腺苷双磷酸酶（apyrase）可通过水解细菌产生的胞外ATP，扩增小鼠的SIgA谱，并影响细菌在肠道中的区域分布，以调节肠道上皮细胞的代谢、免疫及吸收功能，从而改善肠道稳态。（@aluba）
Nature：生酮饮食或有助于治疗新冠？
Nature[IF:69.504]
① 新冠病毒（而非流感病毒）诱导的ARDS患者的BHB产生受损；② 新冠肺炎患者的CD4+ T细胞功能受损，BHB促进CD4+ T细胞的存活及IFN-γ产生；③ BHB可作为氧化磷酸化、产生能量氨基酸及谷胱甘肽的替代碳源，在维持氧化还原平衡中发挥重要作用；④ 新冠病毒诱导的ARDS患者的T细胞耗竭且更偏向糖酵解，BHB可诱导其代谢重编程，促进氧化磷酸化并增强功能；⑤ 在新冠病毒感染的小鼠中，生酮饮食或BHB处理可恢复CD4+ T细胞的代谢及功能，从而降低死亡率。
Impaired ketogenesis ties metabolism to T cell dysfunction in COVID-19
07-28, doi: 10.1038/s41586-022-05128-8
【主编评语】生酮作用是宿主对急性感染的适应方式，可生成β-羟基丁酸（BHB）等酮体。Nature上发表的一项最新研究结果，在新冠病毒诱导的急性呼吸窘迫综合征（ARDS）患者中，BHB产生及CD4+ T细胞功能受损。机制上，新冠肺炎患者的T细胞耗竭且更偏向于糖酵解，而BHB可通过代谢重编程促进T细胞的氧化磷酸化并增强其功能。在新冠病毒感染的小鼠中，生酮饮食或补充BHB可通过恢复CD4+ T细胞的代谢及功能，以降低小鼠死亡率。（@aluba）
国内团队：一文读懂肠-肝轴在脓毒症中的作用（综述）
Critical Care[IF:19.334]
① 脓毒症期间炎症会引起肠屏障受损、菌群失调、通透性增加，大量病原体相关分子模式（PAMPs）和损伤相关分子模式（DAMPs）转运到肝脏和体循环；② 肝脏通过清除细菌、脂多糖解毒、释放细胞因子等机制调节免疫防御；③ 脓毒症后肠通透性过高和PAMPs和DAMPs异位会引发不适免疫反应或过度炎症，导致肝脏对病原菌清除能力受损，引发多器官功能障碍综合征；④ 通过调控肠屏障、肠道菌群、吸附肠源性毒素等措施有助于预防和限制脓毒症引起的肝损伤。
The gut–liver axis in sepsis: interaction mechanisms and therapeutic potential
07-13, doi: 10.1186/s13054-022-04090-1
【主编评语】脓毒症是一种由感染因素引发的机体免疫反应失调，进而导致全身炎症反应，严重时会导致多器官功能障碍，危及生命。近日，华中科技大学同济医学院附属协和医院张建成、袁世荧与团队在Critical Care发表最新综述，详细地论述了肠肝轴在脓毒症发病期间的互作机制，并提出未来通过靶向调控肠屏障、肠道菌群、清除肠源性毒素等手段，可有效干预和缓解脓毒症引起的相关损伤，值得相关人员关注。（@九卿臣）
国内团队：艰难梭菌感染中的肠道真菌群落特征
Microbiology spectrum[IF:9.043]
① 纳入58例艰难梭菌感染（CDI）者、28例携带者（无症状）、31例腹泻者（非携带）及32例健康者，分析肠道真菌组和血清免疫因子；② 与非CDI患者相比，CDI患者肠道真菌多样性显著降低，毕赤酵母属和Suhomyces属显著富集；③ 相比CDI患者，腹泻者囊担菌属和外瓶霉属显著富集；④ CDI患者肠道中子囊菌门/担子菌门及念珠菌属/酵母菌属比例升高，或是用于区分CDI的生物标志物；⑤ CDI患者真菌种属之间的关联及血清免疫因子和真菌种属之间的关联均较弱。
Analysis of Intestinal Mycobiota of Patients with Clostridioides difficile Infection among a Prospective Inpatient Cohort
07-14, doi: 10.1128/spectrum.01362-22
【主编评语】肠道菌群失调是艰难梭菌感染（CDI）的重要因素，已有研究表明细菌菌群失调影响梭菌感染后是否发病及发病的严重程度，但肠道真菌在其中的作用尚不清楚。来自西北农林科技大学曹阳春和哈佛医学院的陈新华研究团队在Microbiology Spectrum上发表一项研究，分析了CDI患者和非CDI患者（包括携带者，腹泻但非携带者及健康者）的肠道真菌组成和血清免疫因子以及它们之间的关联，发现或可用于区分CDI的潜在生物标志物，提示肠道真菌在CDI中的重要作用。（@EADGBE）
Nature子刊：Hedgehog信号调控Th17细胞，并与溃疡性结肠炎相关
Nature Communications[IF:17.694]
① Hh通路的关键组分Smo和Gli3在Th17细胞中选择性上调，并分别由Th17极化细胞因子IL-6和TGF-β诱导；② 外源Hh配体Indian Hh（Ihh）不影响Th17极化，而Hh小分子抑制剂在体外可选择性阻断Th17极化；③ CD4+T 细胞中Ihh条件性敲除导致Th17极化减弱，但不影响Th1、Th2和Treg谱系；④ Hh信号通过Gli3和AMPK控制小鼠体内的Th17极化；⑤ Hh信号通路组分在人肠道的CD4+ T 细胞中表达，在溃疡性结肠炎患者中上调，并与Th17标志物表达相关。
Cell-autonomous Hedgehog signaling controls Th17 polarization and pathogenicity
07-14, doi: 10.1038/s41467-022-31722-5
【主编评语】Nature Communications上发表的一项最新研究结果，揭示了细胞自主的内源性（而非外源性旁分泌）Hedgehog（Hh）信号通路在Th17细胞的极化中发挥重要作用。机制上，Smo通过激活Gli3促进Th17细胞的极化及效应功能，并通过AMPK磷酸化调节Th17细胞的代谢适性。通过遗传学手段或药物阻断Hh信号通路，可缓解Th17细胞驱动的小鼠IBD。另外，在溃疡性结肠炎患者的肠道CD4+ T细胞中，可观察到Hh信号通路组分的表达上调。（@aluba）
21世纪的全球IBD住院率变化趋势（综述）
Clinical Gastroenterology and Hepatology[IF:13.576]
① 纳入26项基于人群的研究进行总结，共涉及35个国家的数据；② 在处于患病率恶化期（Compounding Prevalence）的北美、西欧、大洋洲，IBD、CD及UC的初诊住院率维持稳定；③ 在处于发病率加速期（Acceleration of Incidence）的亚洲、东欧及拉丁美洲，IBD、CD及UC的初诊住院率均呈上升趋势，每年平均分别增加4.44%、8.34%及3.90%；④ 在处于出现期（Emergence）的发展中国家，尚无基于人群的相关研究。
Global Hospitalization Trends for Crohn’s Disease and Ulcerative Colitis in the 21st Century: A Systematic Review with Temporal Analyses
06-25, doi: 10.1016/j.cgh.2022.06.030
【主编评语】Clinical Gastroenterology and Hepatology上发表的一项，基于35个国家的数据，总结了21世纪的IBD——包括溃疡性结肠炎（UC）及克罗恩病（CD）的住院率变化趋势。（@aluba）
人工智能辅助的溃疡性结肠炎内镜严重程度的评估及分类
American Journal of Gastroenterology[IF:12.045]
① 从467例溃疡性结肠炎患者中提取1484张独特的内镜图像进行分类，专家根据梅奥内镜评分对图像进行独立分类；② 用不同的卷积神经网络自动分类溃疡性结肠炎的严重程度，五重交叉验证开发能够区分活动和愈合粘膜、并评估内镜疾病严重程度的深度学习模型；③ 该模型根据梅奥内镜评分所有项目进行分类，测试准确度为0.84；④ 在区分评分为0与评分1-3、评分0-1与评分2-3的准确度分别为0.94和0.93，AUC分别为0.997和0.998。
High accuracy in classifying endoscopic severity in ulcerative colitis using convolutional neural network
07-15, doi: 10.14309/ajg.0000000000001904
【主编评语】American Journal of Gastroenterology上发表的一项最新研究结果，开发了一种深度学习模型，能够准确地对溃疡性结肠炎患者的内镜严重程度进行评估，并基于梅奥内镜评分进行分类。（@aluba）
感谢本期日报的创作者：苗钟化，aluba，拍了花宝贝，赵静，Zzz，RZN，Akkk
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