87分Nature子刊：IBD药物疗效不好？可能是肠菌在干坏事 | 热心肠日报
今天是第2456期日报。
Nature子刊：肠道菌群代谢5-ASA，降低其对炎症性肠病的疗效
Nature Medicine[IF:87.241]
① 基于132名IBDMDB纵向队列的对照组和IBD患者开发一个多组学工作流程，将肠道菌群宏基因组、宏转录组和代谢组结合；② 发现12种以前未被表征与5-ASA失活相关的微生物乙酰转移酶，属于两个蛋白质超家族：硫酶和酰基CoA N-乙酰转移酶；③ 体外证实两个家族的酶乙酰化5-ASA的能力；④ 发现队列的横断面分析和独立SPARC IBD队列（n=208）发现，其中三种微生物硫酶和一种酰基CoA N-酰基转移酶在流行病学上与5-ASA使用者治疗失败风险增加相关。
Gut microbial metabolism of 5-ASA diminishes its clinical efficacy in inflammatory bowel disease
02-23, doi: 10.1038/s41591-023-02217-7
【主编评语】几十年来，广泛使用的炎症性肠病（IBD）药物——5-氨基水杨酸（5-ASA）的临床疗效具有差异性，其部分原因是其乙酰化和肠道菌群的代谢失活，但代谢5-ASA的菌株和酶尚不清楚。Nature Medicine近期发表的文章，利用多组学整合分析，鉴定出与5-ASA失活相关的微生物乙酰转移酶，为研究5-ASA的临床疗效和代谢失活提供参考。（@章台柳）
Nature子刊：代糖赤藓糖醇或增加心血管疾病风险
Nature Medicine[IF:87.241]
① 纳入1157名患者进行非靶向代谢组学分析，发现多种多元醇甜味剂的血液水平与3年内主要不良心血管事件（MACE）发病风险相关，尤其赤藓糖醇（HR=3.22）；② 在2个独立验证队列中（2149人、833人），靶向代谢组学分析证明赤藓糖醇与MACE相关（调整HR为1.80和2.21）；③ 赤藓糖醇可增强体外血小板反应性和小鼠血栓形成；④ 健康人摄入常规食品添加剂量的赤藓糖醇后，其血液水平大幅、持续（>2天）升高，远超上述体外和小鼠研究中的危害阈值。
The artificial sweetener erythritol and cardiovascular event risk
02-27, doi: 10.1038/s41591-023-02223-9
【主编评语】赤藓糖醇（erythritol）是一种可作为代糖的糖醇类甜味剂，但其对心血管代谢疾病风险的长期影响目前人们所知甚少。Nature Medicine最新发表了来自克利夫兰医学中心Stanley Hazen团队的研究，结合队列研究、体外和动物实验表明，赤藓糖醇可能对心血管健康有不良影响，或能促进血栓形成。这些发现警示，需要进一步研究评估赤藓糖醇的长期安全性。（@mildbreeze）
Nature子刊：MetaPhlAn再度更新，这次有何新特征？
Nature Biotechnology[IF:68.164]
① MetaPhlAn4整合了来自分离株和MAGs的信息，相比MetaPhlAn3、mOTUs2.6和Bracken2.5等工具，其分析灵敏度和特异性更高；② MetaPhlAn4数据库扩大了可量化已知物种的数量，完善了许多微生物的分辨率（包括4992个尚未定性的物种）；③ 通过分析不同人类、动物和非宿主相关环境的宏基因组样本，MetaPhlAn4解释宏基因组中reads的能力更大；④ MetaPhlAn4也可进一步扩展StrainPhlAn4功能，进而准确地重建未定性微生物物种的大规模菌株级系统发育。
Extending and improving metagenomic taxonomic profiling with uncharacterized species using MetaPhlAn 4
02-23, doi: 10.1038/s41587-023-01688-w
【主编评语】MetaPhlAn是针对宏基因组数据进行微生物分类分析最常用的工具之一，近年来也逐渐更新扩展到第三版。近日，意大利特伦托大学研究人员在Nature Biotechnology发表最新研究释放了MetaPhlAn4版本，MetaPhlAn4整合了来自分离株和宏基因组组装的基因组的信息，可以在SGBs水平对物种进行鉴定和丰度定量，此外，MetaPhlAn4在分析灵敏度、特异性、微生物多样性以及未知物种与疾病和饮食标记物相关性等方面都进行了显著扩展，值得相关人员进一步测试。（@九卿臣）
Nature子刊：自动化+机器学习，助力微生物实现大规模培养
Nature Biotechnology[IF:68.164]
① 开发了一种自动化微生物组成像和分离的培养学（CAMII）平台，将培养组与形态学及基因型数据关联，用于菌落分离和功能分析；② 在20个健康人粪便中鉴定到超10.2万个菌落，挑选出近2.7万个菌落测序，产生394个独特的ASVs，识别到多种高丰度但难以培养的细菌；③ 通过关联分类学身份和菌落形态，CAMII可加强对目标菌属分离，还可揭示物种间潜在的互作；④ 基于产生的1197个高质量基因组比较分析显示出有趣的种间/内进化、选择和水平基因转移。
High-throughput microbial culturomics using automation and machine learning
02-20, doi: 10.1038/s41587-023-01674-2
【主编评语】虽然测序技术的快速发展极大促进了研究人员挖掘微生物“暗物质”，但在微生物实验和机理研究方面培养组学仍然发挥着关键作用，传统的培养组学方法存在劳动密集型、规模化小、缺乏表型-基因型的整合等问题。近日，美国哥伦比亚大学研究人员在Nature Biotechnology发表最新研究，开发了一种自动化微生物组成像和分离的培养学（CAMII）平台，利用菌落形态学和基因组数据，可最大限度提高分离的微生物多样性，并能有针对性地挑选特定的菌属。总之，该研究为深入挖掘复杂生态样品中微生物“暗物质”提供了新的指导和见解，值得关注。（@九卿臣）
Cell子刊：沙门氏菌超级传播者出现的可能机制
Cell Host and Microbe[IF:31.316]
① 伤寒沙门氏菌（S.Tm）慢性无症状感染小鼠的粪便代谢组学分析表明，超级传播者宿主与非超级传播者宿主相比具有不同的代谢特征；② 粪菌测序表明超级传播者体内的S.Tm中L-阿拉伯糖分解代谢途径显著上调，S.Tm可利用饮食来源的L-阿拉伯糖作为碳源而获得竞争优势；③ 携带基因STM0148的S.Tm可以表达一种α-N-阿拉伯呋喃糖苷酶，能够从复杂植物多糖中释放L-阿拉伯糖供自身利用，促进S.Tm在胃肠道中扩张至超级传播者水平。
Salmonella-liberated dietary L-arabinose promotes expansion in superspreaders
02-21, doi: 10.1016/j.chom.2023.01.017
【主编评语】伤寒沙门氏菌（S. enterica serovar Typhimurium，S.Tm）可造成肠道急性传染病，但也有部分个体感染后成为没有症状表现的细菌携带者，并可能成为超级传播者。然而，超级传播者的成因以及他们体内S.Tm与宿主的相互作用尚不完全清楚。美国斯坦福大学医学院研究人员近日在Cell Host and Microbe发表文章，从代谢组学的角度揭示了S.Tm超级传播者的独特之处，指出L-阿拉伯糖是超级传播宿主胃肠道中S.Tm扩张的关键驱动因素，并进一步揭示了S.Tm利用饮食多糖中L-阿拉伯糖的分子机制，从而为控制S.Tm传播提供了新的视角。（@芥末）
兰平+何真：肠系膜脂肪中的一种克雷伯菌可促结肠炎
Advanced Science[IF:17.521]
① 与健康对照相比，克罗恩病（CD）患者肠系膜脂肪组织（MAT）肠杆菌科细菌富集，其中栖异地克雷伯氏菌（Kv）仅在CD-MAT中检出；② Kv能入侵脂肪前体细胞并诱导炎症反应，在DSS诱导或IL10缺失自发结肠炎小鼠模型中，Kv肠道定植均可加重肠炎症状；③ 机制上，Kv中存在活跃的VI型分泌系统（T6SS），分泌毒力因子抑制肠上皮细胞紧密连接蛋白ZO-1的表达而破坏肠道屏障；④ 通过CRISPR系统干扰Kv的T6SS可降低其破坏小鼠肠道屏障和引发结肠炎的能力。
Mesenteric Adipose Tissue-Derived Klebsiella variicola Disrupts Intestinal Barrier and Promotes Colitis by Type VI Secretion System
02-19, doi: 10.1002/advs.202205272
【主编评语】克罗恩病（CD）活动部位的肠系膜脂肪组织（MAT）与疾病的不良预后有关。扩大肠系膜切除术可减少手术复发，改善远期疗效，提示MAT在CD发病中发挥重要作用。有报道称CD患者的MAT中存在细菌易位，但这一现象对CD病情的影响尚不清楚。中山大学医学院附属第六医院兰平、何真团队近日在Advanced Science发表研究文章，在CD患者MAT中发现了能够加重肠道炎症的肠杆菌科细菌栖异地克雷伯氏菌（Klebsiella variicola，Kv），并揭示该菌破坏肠道屏障促进疾病进展的机制，指出靶向该菌相关途径或有助于CD的治疗。（@芥末）
付云贺+张乃生等：瘤胃/肠-乳腺轴与胃肠源性乳腺炎（综述）
Journal of Advanced Research[IF:12.822]
① 提出“胃肠源性乳腺炎”病理概念—乳腺炎的发生除与外界病原感染有关外，尚存在胃肠源性致病途径；② “胃肠源性乳腺炎”的病理机制—胃肠道菌群紊乱导致瘤胃/肠道内细菌和/代谢物和/免疫细胞通过内源性途径向乳腺迁移，介导瘤胃/肠到–乳腺轴调控“胃肠源性乳腺炎”发生，③ “胃肠源性乳腺炎”的防治—靶向瘤胃/肠道–乳腺轴调控胃肠道内环境及菌群是防治乳腺炎的有效途径。
Gut/rumen-mammary gland axis in mastitis: Gut/rumen microbiota–mediated “gastroenterogenic mastitis”
02-22, doi: 10.1016/j.jare.2023.02.009
【主编评语】吉林大学张乃生教授和付云贺教授团队在Journal of Advanced Research发表乳腺炎最新研究成果的综述性文章，团队的前期研究结果证明乳腺炎的发生除了与传统观念认为由外界病原微生物感染有关外，尚存在由胃肠道菌群介导的内源性治病途径，据此首次提出“胃肠源性乳腺炎”这一病理学概念，且认为 “胃肠源性乳腺炎”的病理机制以瘤胃/肠道–乳腺轴这一介导途径为基础的。此外，作者通过总结瘤胃/肠道乳腺轴的介导途径，阐释了“胃肠源性乳腺炎”的病理机制，并提出靶向胃肠道菌群介导的瘤胃/肠道-乳腺轴的调控，是防治乳腺炎的有效途径，也为奶牛乳腺炎防治微生态制剂和功能性饲料的开发提供了重要参考。（@热心肠小伙伴们）
肠道γδT细胞与菌群互作维持免疫耐受的机制
Microbiome[IF:16.837]
① 抗生素处理导致菌群失调，破坏卵清蛋白（OVA）诱导的口服耐受，并造成小肠（SI）γδT细胞减少；② 而小鼠缺失γδT细胞（γδ-/-）自发性产生菌群紊乱，导致免疫耐受失调；③ 野生型小鼠菌群定植γδ-/-小鼠，后者黏膜免疫稳态和口服耐受恢复；④ 反之γδ-/-小鼠菌群定植野生型小鼠，造成其SI免疫失调；⑤ SI γδT细胞通过分泌micro-RNA let-7f来调节肠道菌群稳态；⑥ 口服let-7f可恢复γδ-/-小鼠菌群中活泼瘤胃球菌的减少及其免疫耐受缺失。
Gamma-delta T cells modulate the microbiota and fecal micro-RNAs to maintain mucosal tolerance
02-23, doi: 10.1186/s40168-023-01478-1
【主编评语】Microbiome最新发表的文章，阐述了小肠γδT细胞通过分泌micro-RNA let-7f和抗菌肽等，选择性地调节肠道菌群，进而维持机体免疫耐受和稳态。（@好雨）
华中农大：肠道真菌如何促进猪肠道上皮糖酵解？
Microbiome[IF:16.837]
① 使用内部转录间隔物（ITS）基因扩增子测序和宏基因组学研究了7个品种的56头断奶仔猪和56头肥育猪的肠道真菌群落；② 结果表明，在7个断奶仔猪品种中Kazachstania slooffiae是最丰富的肠道真菌种类；③ K.slooffie降低了肠上皮赖氨酸琥珀酰化水平，而这些蛋白质在糖酵解途径中尤其丰富；④ K.slooffie通过激活sirtuin 5（SIRT5）来降低的赖氨酸琥珀酰化，从而促进肠上皮糖酵解；⑤ K.slooffie的代谢产物5′-甲硫腺苷促进了SIRT5活性。
Core-predominant gut fungus Kazachstania slooffiae promotes intestinal epithelial glycolysis via lysine desuccinylation in pigs
02-23, doi: 10.1186/s40168-023-01468-3
【主编评语】华中农业大学的晏向华团队在Microbiome发表文章，绘制了猪的肠道真菌图谱，并发现真菌K.slooffiae通过赖氨酸的脱琥珀酸化在肠道上皮的糖酵解代谢中发挥了关键作用。（@章台柳）
Science子刊：牙周病如何促进类风湿性关节炎？
Science Translational Medicine[IF:19.319]
① 患牙周炎的类风湿性关节炎（RA）患者滑膜和血液中反复出现与ISG15+HLADhi和CD48hiS100A2+单核细胞转录特征相关的口腔菌血症；② 口腔细菌在口腔中广泛瓜氨酸化，在血液中也短暂地检测到；③ 瓜氨酸化的原位表位被抗瓜氨酸化蛋白抗体（ACPA）靶向，ACPA是由RA成浆细胞编码；④ 牙周病导致口腔黏膜反复破裂，将瓜氨酸化口腔细菌释放到循环中，激活炎症性单核细胞亚群；⑤ 激活ACPA 的B细胞，促进对瓜氨酸化人抗原的亲和力成熟和表位扩散。
Oral mucosal breaks trigger anti-citrullinated bacterial and human protein antibody responses in rheumatoid arthritis
02-22, doi: 10.1126/scitranslmed.abq8476
【主编评语】类风湿关节炎（RA）患者可检测到抗瓜氨酸蛋白抗体（ACPA），且常见牙周病，这提示口腔黏膜炎症与RA发病机制有关。Science Translational Medicine近期发表的文章，牙周病介导的口腔粘膜屏障损伤导致瓜氨酸化口腔细菌反复自发易位到血液中，从而触发与全身疾病发作相关的RA患者的先天性和适应性免疫反应。（@章台柳）
感谢本期日报的创作者：阿童木，mildbreeze，九卿臣，芥末，热心肠小伙伴们，Sunflower
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