CNS齐聚：关注肠-神经感染/类器官/微塑料 | 热心肠日报
今天是第1740期日报。
Cell：肠道蠕虫感染如何恶化神经病毒感染？
Cell[IF:38.637]
① 与肠道蠕虫的共感染可加剧小鼠感染西尼罗河病毒（WNV，一种嗜神经性黄病毒）的疾病严重性，伴随肠神经和中枢神经系统的WNV数量增加；② 二者的共感染导致肠道形态和肠上皮结构异常、肠道转运时间延长、肠神经网络改变等肠道病理；③ 肠粘膜屏障的损伤引起共生细菌移位入血至脾，从而损害了WNV特异性的CD8+ T细胞应答；④ 这些表型与蠕虫感染相关的2型免疫有关：蠕虫感染通过活化琥珀酸-Tuft细胞-IL25-IL4R肠道回路，加剧小鼠的WNV感染。
Enteric helminth coinfection enhances host susceptibility to neurotropic flaviviruses via a tuft cell-IL-4 receptor signaling axis
02-25, doi: 10.1016/j.cell.2021.01.051
【主编评语】肠道蠕虫感染可调节宿主对粘膜病原体的免疫反应，但其对系统性病原体感染的影响尚不确定。Cell发表的一项最新研究发现，与肠道蠕虫共感染时，感染嗜神经性黄病毒西尼罗河病毒（WNV）可引起更严重的宿主疾病表型。肠道中的Tuft细胞和IL-4信号在其中起介导作用，引起肠上皮屏障损伤，导致肠道细菌易位，从而削弱了WNV特异性CD8+ T细胞应答，最终导致WNV对神经系统感染的增加和小鼠死亡率的升高。（@mildbreeze）
Nature：小肠类器官或能用于治疗短肠综合征
Nature[IF:42.778]
① 在小鼠和大鼠中，通过移植回肠类器官，用小肠上皮取代结肠上皮，能形成“小肠化”结肠（SIC）；② SIC有正确的小肠上皮结构，包括肠绒毛、血管和神经支配，以及乳糜管（小肠特有的吸收脂肪的淋巴管结构）；③ 体外和体内实验显示，SIC形成绒毛结构需要持续的机械力（肠腔内的肠液流动）作为引导信号；④ SIC（在回盲肠交界处移植回肠类器官）能改善短肠综合征大鼠的肠衰竭、减少死亡率，而移植结肠类器官则没有改善作用。
An organoid-based organ-repurposing approach to treat short bowel syndrome
02-24, doi: 10.1038/s41586-021-03247-2
【主编评语】小肠是营养吸收的主要器官，因其广泛切除而造成的吸收不良疾病称为短肠综合征（SBS）。类器官技术使得小肠上皮组织能在体外进行有效扩张，但是重建整个小肠（包括复杂的淋巴血管系统），仍然具有挑战性。Nature发表的一项新研究中，研究者在小鼠和大鼠中通过移植回肠类器官，用小肠上皮替代了结肠上皮，生成了具有小肠功能的小肠化结肠（SIC）。在SBS大鼠模型中，SIC可部分恢复肠道功能并提高存活率。这项研究初步证明了，基于类器官移植的再生医学疗法或能用于治疗SBS。（@mildbreeze）
Science：微塑料对人类健康的影响不容忽视（观点）
Science[IF:41.845]
① 微塑料（小于5mm的塑料颗粒）来自于塑料物体、汽车轮胎、涂料及化妆品等；② 微塑料通过饮食和空气进入人体后，可能会产生物理、化学和微生物毒性，损伤DNA、破坏细胞、引发炎症及免疫反应；③ 化学毒性或由于微塑料作为载体，可将有害化学物质、蛋白质和毒素引入体内而产生；④ 水生微塑料可能作为微生物毒性载体，携带机会致病菌和抗生素耐药性基因进入人体；⑤ 微塑料与纳米材料和颗粒物空气污染研究有相似之处，微塑料研究可借鉴后两者研究经验。
Microplastics and human health
02-12, doi: 10.1126/science.abe5041
【主编评语】Science近期的观点文章表明，微塑料在全球生物圈中无处不在，人们越来越关注微塑料对人类健康的影响。研究表明，人类不断吸入和摄入微塑料，然而，由于缺乏有关接触和危害的关键数据，这些污染物是否对人类健康构成重大风险，尚未充分了解。未来需要更多研究填补关键知识缺口，以充分了解微塑料在现实生活条件下的潜在毒性、潜在机制和长期影响。（@nana）
特定microRNA或可作为IBS的治疗靶点
Gastroenterology[IF:17.373]
① 纳入29名IBS患者（15名便秘型（IBS-C）患者、14名腹泻型（IBS-D）患者）及15名健康对照的乙状结肠镜活检样本；② 鉴定出2种microRNA（microRNA-219a-5p及microRNA-338-3p）在IBS患者结肠中的表达显著下调；③ 在肠道上皮细胞系（Caco-2细胞）中，抑制miR-219a-5p可导致蛋白酶及肠道屏障功能相关基因的表达变化，从而增加肠道上皮细胞的通透性；④ 抑制microRNA-338-3p可导致MAPK信号通路相关基因的表达变化，以增强MAPK信号通路的活化。
The Colonic Mucosal MicroRNAs, MicroRNA-219a-5p and MicroRNA-338-3p, are Downregulated in Irritable Bowel Syndrome and are Associated with Barrier Function and MAPK signaling
02-19, doi: 10.1053/j.gastro.2021.02.040
【主编评语】Gastroenterology上发表的一项最新研究，发现在IBS患者的结肠中，2种microRNA（microRNA-219a-5p及microRNA-338-3p）的表达显著低于健康对照，机制上，microRNA-219a-5p可影响肠道屏障功能，而microRNA-338-3p可通过调节MAPK信号通路而影响内脏高敏感性。该研究结果提示，microRNA或可作为IBS的治疗靶点。（@szx）
段丽萍团队：肠道菌群/褪黑素轴或是治疗IBS的新靶点
Genomics, Proteomics and Bioinformatics[IF:7.051]
① 纳入32名腹泻型IBS（IBS-D）患者及28名健康对照；② IBS-D患者的结肠粘膜褪黑素表达水平显著高于健康对照，并与内脏敏感性呈负相关；③ 相比于移植了健康对照的粪菌的无菌大鼠，移植了IBS-D患者的粪菌的无菌大鼠有着更高的结肠褪黑素表达水平；④ 罗斯氏菌属物种及毛螺菌属物种等丁酸盐产生菌与结肠粘膜的褪黑素表达水平呈正相关；⑤ 在BON-1细胞中，丁酸盐处理可显著增加褪黑素的分泌。
Increased Expression of Colonic Mucosal Melatonin in Patients with Irritable Bowel Syndrome Correlated with Gut Dysbiosis
02-17, doi: 10.1016/j.gpb.2020.06.013
【主编评语】肠道菌群/肠道激素轴失调可能促进IBS的发病，褪黑素在肠动力及肠道免疫中发挥有益作用。北京大学第三医院的段丽萍团队在Genomics, Proteomics and Bioinformatics上发表的一项最新研究，发现在IBS患者及移植了IBS患者的粪菌的无菌大鼠中，结肠褪黑素表达显著上调，而部分丁酸盐产生菌的丰度与褪黑素表达水平呈正相关。在体外，丁酸盐可增加BON-1细胞的褪黑素分泌。该研究结果提示，调节肠道菌群/肠道激素轴或是治疗IBS的潜在策略。（@szx）
Cell子刊：Gordon团队报道菌株水平检测多糖粘附特异性的新方法！
Cell Host and Microbe[IF:15.923]
① 构建玻璃珠文库，玻璃珠由60种不同聚糖和多种荧光标记条形码包被；② 对160株肠道拟杆菌和副拟杆菌株进行筛选，检测它们与用不同荧光标记条形码和聚糖包被玻璃珠的结合能力，结果呈现不同的菌株特异性和聚糖特异性结合表型，且复杂的生境下依然存在这种特异性；③ 鉴定出与特定菌株结合相关的碳水化合物结构，菌株多糖分解代谢特异性差异介导多糖粘附特异性；④ 无菌小鼠口服玻璃珠及Bacteroides faecis实验，证实了细菌多糖结合的特异性。
Strain-level functional variation in the human gut microbiota based on bacterial binding to artificial food particles
02-10, doi: 10.1016/j.chom.2021.01.007
【主编评语】膳食纤维表面含有潜在的细菌附着位点，肠道微生物可以粘附于表面并加以代谢。然而，对于肠道微生物如何在体内控制其自身相对于膳食纤维的定位，以及它们是否会因肠道蠕动随机与纤维表面(或其他来自摄入食物的颗粒物质)相互作用，目前尚不清楚。Cell Host and Microbe发表的来自Gordon团队的文章，使用荧光标记及多糖包被的玻璃微珠，来检测肠道细菌菌株依赖碳水化合物的粘附特异性。体外混合培养和体内无菌小鼠研究发现，人类肠道衍生的拟杆菌和副拟杆菌菌株对不同类别的膳食多糖粘附性存在差异。这种方法或具有临床诊断和治疗意义，推荐阅读。（@nana）
间歇性禁食降低血压，肠道菌群和胆汁酸信号或是关键
Circulation Research[IF:14.467]
① 自发性高血压易卒中（SHRSP）大鼠中，隔日禁食型的间歇性禁食（IF）能显著改变肠道菌群组成以及盲肠和血浆代谢组，并预防高血压的发生；② 对无菌大鼠的菌群移植试验表明，肠道菌群介导了IF对SHRSP大鼠的有益作用；③ 对宏基因组和代谢组的共同分析表明，胆汁酸代谢可能在血压调控中有潜在介导作用；④ 补充胆酸，或补充齐墩果酸以激活胆汁酸受体TGR5，可显著降低SHRSP大鼠的血压。
Restructuring the Gut Microbiota by Intermittent Fasting Lowers Blood Pressure
02-18, doi: 10.1161/CIRCRESAHA.120.318155
【主编评语】肠道菌群失调可能是高血压发生的一个潜在因素，其靶向干预或能防治高血压。Circulation Research近期发表的一项新研究表明，在大鼠模型中，间歇性禁食的降压作用与对肠道菌群和代谢组的调控作用有关，并发现胆汁酸信号的扰动是肠道菌群失调导致高血压的新机制。（@mildbreeze）
牙刷上的菌群来自哪里？
Microbiome[IF:11.607]
① 对34名参与者提供的牙刷样本进行菌群分析；② 牙刷菌群中的分类群主要为放线菌门、厚壁菌门和变形菌门；③ 47.2%的牙刷菌群来自人体菌群（主要为口腔菌群，少数为皮肤菌群），其余来自环境菌群（10.6%来自水槽自来水，5.2%来自淋浴喷头）；④ 与口腔菌群相比，牙刷菌群中的物种多样性较低，但抗菌剂耐药基因（ARG）更多样化，主要为来自环境中的多药耐药流出泵及三氯生耐药基因；⑤ 牙刷菌群的ARG主要来自肠杆菌属、克雷伯氏菌属和假单胞菌属。
Toothbrush microbiomes feature a meeting ground for human oral and environmental microbiota
01-31, doi: 10.1186/s40168-020-00983-x
【主编评语】室内菌群可影响人体健康，但人体菌群转移至环境中之后的分类群及功能变化尚未明确。来自Microbiome上发表的一项最新研究，收集了34名参与者的牙刷，对其中的菌群进行分析后发现，牙刷菌群由人口腔菌群与环境菌群共同组成，其物种多样性低于口腔菌群，但抗菌剂耐药基因多样性更高。个人健康、口腔卫生及浴室环境特征可影响牙刷菌群的组成。（@szx）
抗炎治疗改善肠道损伤和菌群稳态，或可减少1型糖尿病
Gut[IF:19.819]
① 1型糖尿病（T1D）小鼠肠黏膜中，细胞因子IL-17A、IL-22和IL-23A表达显著降低，与其表达相关的免疫细胞数量减少；② T1D小鼠中肠黏膜功能改变，肠屏障受损，回肠中诱导IL17、IL-22和IL23A表达的分节丝状菌（SFB）进行性减少；③ 在Trac-/- T细胞缺陷小鼠中导入T1D小鼠T细胞可以导致肠黏膜改变；④ 无炎症的高血糖小鼠不产生肠黏膜改变；⑤ 抗炎治疗能恢复T1D小鼠肠黏膜和免疫细胞功能，维持肠稳态，保护肠道菌群，降低T1D发生率。
Gut mucosa alterations and loss of segmented filamentous bacteria in type 1 diabetes are associated with inflammation rather than hyperglycaemia
02-17, doi: 10.1136/gutjnl-2020-323664
【主编评语】I型糖尿病（T1D）通常伴随有肠黏膜的损伤，表现为肠屏障功能破坏，炎性细胞浸润，诱导相关细胞因子表达的分节丝状菌（SFB）的减少，但是导致这些肠道病理改变的原因并不明确。近期一篇发表在Gut上的研究工作证实I型糖尿病中肠黏膜功能的改变与T1D介导的促炎反应有关，与高血糖无直接关系。经过抗炎治疗可以显著改善T1D中肠粘膜功能的损伤，保护肠道菌群稳态，从而降低T1D的发生率。（@Zhonghua）
感谢本期日报的创作者：mildbreeze，nana，szx，lzm，吴芹
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