一图读懂艰难梭菌
Trends in Microbiology[IF:11.776]
① 艰难梭菌是一种可形成孢子的厌氧肠道致病菌;② 艰难梭菌拥有4.3Mb大小的环状基因组,耐热,耐氧,耐基于乙醇的抗菌剂,但可被1:10稀释的次氯酸钠杀死;③ 艰难梭菌主要可产生两种毒素:TcdA及TcdB,均为可抑制Rho、Rac及Cdc42的葡糖基转移酶;④ 艰难梭菌感染(CDI)可造成严重腹泻,甚至引起死亡,复发率约为13.5%,致死率约为1.3%,CDI主要风险因素为抗生素使用;⑤ CDI的模式生物包括:仓鼠、小鼠、大鼠、野兔、仔猪、土拨鼠、马驹、鹌鹑。
Clostridioides difficile
10-05, doi: 10.1016/j.tim.2018.09.004
Science子刊:肠道菌群失调促艰难梭菌感染的新机制
Science Translational Medicine[IF:16.71]
① 将腹泻患者失调的肠道菌群移植给无菌小鼠;② 小鼠暴露于艰难梭菌后,肠道氨基酸浓度增加且艰难梭菌菌感染(CDI)易感性升高;③ 一种无法利用脯氨酸的艰难梭菌突变体无法感染移植了失调/健康人类菌群的无菌小鼠;④ 移植了失调菌群的无菌小鼠中,低脯氨酸或低蛋白饮食预防性干预、或进行预防性粪菌移植,可抑制野生型艰难梭菌在小鼠体内的扩增;⑤ 综合抗生素、住院、免疫抑制、先前CDI等风险因素,可预测腹泻患者的肠道菌群失调及CDI易感性。
Clostridioides difficile uses amino acids associated with gut microbial dysbiosis in a subset of patients with diarrhea
10-24, doi: 10.1126/scitranslmed.aam7019
【主编评语】Science Translational Medicine上发表的一项最新研究,发现在腹泻患者中,肠道菌群失调可增加肠道中的游离氨基酸(特别是脯氨酸),艰难梭菌可利用这些氨基酸作为能量来源,从而促进艰难梭菌感染。另外,在一项对腹泻患者的回顾性队列研究中,鉴定出一些临床风险因素(抗生素、住院、免疫抑制、先前的CDI),可预测肠道菌群失调及更高的CDI易感性。
Cell子刊:肠道细菌通过分泌抗生素抑制艰难梭菌生长
Cell Chemical Biology[IF:5.592]
① 胆汁酸7α-脱羟基肠道细菌——Clostridium scindens和Clostridium sordellii,可分别分泌色氨酸衍生的抗生素,1-乙酰基-β-咔啉和turbomycin A;② 两种抗生素均可通过抑制细菌分裂时隔膜的形成,以抑制艰难梭菌和其他肠道细菌的生长;③ 次级胆汁酸(脱氧胆酸和石胆酸)增强了这些抗生素的抑制活性;④ 艰难梭菌可通过分泌脯氨酸环二肽以抑制肠道菌群的其他细菌,增强自身在抗生素治疗后定殖于结肠中的能力。
Bile Acid 7α-Dehydroxylating Gut Bacteria Secrete Antibiotics that Inhibit Clostridium difficile: Role of Secondary Bile Acid
10-25, doi: 10.1016/j.chembiol.2018.10.003
【主编评语】来自Cell Chemical Biology上发表的一项最新研究发现,肠道中的某些细菌可通过分泌抗生素,以抑制艰难梭菌的细胞分裂,从而抑制后者的生长,而次级胆汁酸可增强这种抑制活性。
益生菌产品Bio-K+或可用于艰难梭菌感染的初级预防(综述)
Journal of Hospital Infection[IF:3.354]
① 纳入24项研究(6项药效及药物动力学研究、4项安全性研究、1项成本效益研究、3项随机对照临床试验、10项干预试验);② 分析Bio-K+益生菌产品(嗜酸乳杆菌CL1285、干酪乳杆菌LBC80R、鼠李糖乳杆菌CLR2的组合)用于艰难梭菌感染(CDI)的初级预防的效果;③ 使用Bio-K+可降低CDI发生率,或可作为使用抗生素的患者用于CDI的初级预防;④ Bio-K+抑制艰难梭菌感染的可能机制包括:调节肠道菌群、直接抑制艰难梭菌生长、中和艰难梭菌毒素。
Primary prevention of Clostridium difficile infections with a specific probiotic combining Lactobacillus acidophilus, L. casei, and L. rhamnosus strains: assessing the evidence
08-01, doi: 10.1016/j.jhin.2018.04.017
【主编评语】Journal of Hospital Infection上发表的一篇综述文章,对一种上市于1996年的益生菌产品Bio-K+(包含嗜酸乳杆菌CL1285、干酪乳杆菌LBC80R、鼠李糖乳杆菌CLR2)预防艰难梭菌感染的效果及机制进行了介绍。
Science重磅综述:肠道菌群链起饮食和健康
Science[IF:41.058]
① 菌群可用碳水化合物(MAC)、脂肪、蛋白、微量营养素和食品添加剂深入影响肠道菌群和人体健康;② 生酮、古式、素食、地中海、限定碳水化合物饮食及发酵食品或对特定人群有益,但亟需结合菌群进行深入研究;③ 饮食干预商业化在加速,但大量基础性问题未解决,且大部分理论基础源自动物模型;④ 菌群可塑性很强,但这是双刃剑,不恰当干预方法或适得其反;⑤ 未来需明确对饮食快速响应的关键微生物,并结合多组学、新算法等建立个体化干预方案。
The gut microbiota at the intersection of diet and human health
11-16, doi: 10.1126/science.aau5812
【主编评语】2018年11月16日上线的Science杂志,以封面形式推出了“饮食和健康”专辑,发表了4篇重量级综述。其中关于肠道菌群的文章,系统性阐述了不同的饮食成分对肠道菌群、代谢产物的深入影响,进而阐述了相关进程对人体细胞、代谢、生理功能以及慢性疾病发生的至关重要作用,也对未来需要解决的问题提出了展望。文章内容非常扎实,三张图举例说明了目前被了解得最深入的菌群相关代谢过程。这篇综述是开放下载的,值得专业人士逐字逐句认真阅读,我们也特别将图改造成了一图读懂,希望能帮助读者了解核心内容。强烈推荐!
Science:膳食脂肪并非“敌人”(综述)
Science[IF:41.058]
① 饮食中碳水化合物/脂肪比例(C/L)对肥胖、糖尿病、心血管疾病和癌症的影响复杂,低脂饮食和低碳水化合物饮食在不同研究中分别显示出促健康作用;② 脂肪、碳水化合物的来源以及分子特性,会影响二者对机体健康的作用;③ 不存在通用的最优膳食C/L,重视营养成分质量的情况下,健康膳食中C/L的浮动范围很大;④ 需要加大科研投入,深入研究膳食中C/L、营养物质质量对健康的影响;⑤ 代谢异常和糖尿病病人等群体,需要更有针对性的饮食结构。
Dietary fat: From foe to friend?
11-16, doi: 10.1126/science.aau2096
【主编评语】膳食中碳水化合物/脂肪比例对健康的影响广受关注。本综述回顾了一系列膳食与慢性疾病的关联性研究,总结了营养学界在膳食成分比例、质量对健康的影响方面的分歧和共识,指出膳食中碳水化合物/脂肪比例对健康的影响还缺乏定论,同时也肯定了特定条件下调整膳食成分比例的促健康潜力。
Science:科学禁食有益健康(综述)
Science[IF:41.058]
① 大量动物研究和小型临床试验显示,热量限制、限时进食、隔日/周期性禁食、模拟禁食饮食等饮食干预策略,对很多慢性疾病有预防和改善作用,可延缓衰老;② 这些饮食模式以减少热量摄入和/或定期禁食为核心,各有特点和优劣,主要通过作用于多个长寿调节通路、调节生理和代谢节律、将能量从生长和繁殖向维持、抗逆和修复转移等机制,保护细胞、改善代谢和健康;③ 研发整合营养平衡、餐量控制和科学禁食的饮食方法,将有助于促进健康老化。
A time to fast
11-16, doi: 10.1126/science.aau2095
【主编评语】营养不足和过剩都不利于身体健康。以热量限制和禁食为核心的饮食干预方法,是近年的一大研究热点,很多研究显示,这些饮食模式可改善健康、延缓衰老。Science本周发表综述,详细讨论了热量限制、限时进食、周期性禁食和模拟禁食饮食等饮食模式的作用,及其改善健康的潜在机制,并对未来研究方向提出了建议,很值得一读。
Cell:促胰液素介导的餐后生热作用及饱足感
Cell[IF:31.398]
① 肠道分泌的促胰液素在餐后褐色脂肪组织(BAT)的生热作用中扮演了重要作用;② 促胰液素受体(SCTR)在BAT中高表达,进食后,小鼠血液循环中促胰液素升高;③ 促胰液素通过与BAT中的SCTR结合以激活脂解作用,从而激活BAT的生热作用,同时,信号可传至大脑并引起饱足感;④ 人促胰液素可提高食源性肥胖小鼠的能量消耗;⑤ 在人体试验中,进食导致的生热作用与餐后的促胰液素水平相关,注射促胰液素可增加BAT对葡萄糖的摄取。
Secretin-Activated Brown Fat Mediates Prandial Thermogenesis to Induce Satiation
11-15, doi: 10.1016/j.cell.2018.10.016
【主编评语】进食可引起褐色脂肪组织(BAT)的生热作用,但分子机制尚未明确。Cell上发表的一项重要研究中,发现促胰液素在其中起到了关键作用。进食后,促胰液素水平升高,通过激活BAT产生生热作用,同时,该信号可传递至大脑并引起饱足感。
Cell:对食物的感知如何让肝脏提前做好准备?
Cell[IF:31.398]
① 看+闻食物,可瞬时激活小鼠肝脏中的mTOR信号及其下游的Xbp1 mRNA剪接,增加内质网(ER)应激基因表达、促进磷脂酰胆碱合成,从而引起ER发生形态学改变,为即将到来的营养做好适应性准备;② 感知食物可使下丘脑中抑制食欲的阿黑皮素原(POMC)神经元迅速活化,经交感神经“通知”肝脏,该过程依赖于黑皮质素4受体;③ 肝脏中的去甲肾上腺素信号使mTOR和Xbp1信号活化;④ 对食物的感知经黑皮质素-SNA-mTOR-Xbp1轴,引起肝脏ER的适应性改变。
Food Perception Primes Hepatic ER Homeostasis via Melanocortin-Dependent Control of mTOR Activation
11-15, doi: 10.1016/j.cell.2018.10.015
【主编评语】看到食物的样子,闻到食物的气味,都可以让身体为食物的消化吸收提前做好准备。Cell本周发表的研究,阐释了对食物的感知如何快速地让肝脏“预见”即将到来的营养并为之做好准备。
世纪坛医院+中科院计算所+华中科大:长期出国的人,菌群如何变化?
Gut[IF:17.016]
① 10名北京志愿者在国外生活6个月,肠道菌群逐渐转变为当地模式,回国后又很快恢复;② 研究过程中,厚壁菌门和拟杆菌门表现出较强的恢复性,且变化趋势相反,变形菌门和放线菌们也有一定可塑性;③ 追踪比较受试者共同的OTU,发现在国外生活期间,归属于上述四个细菌门的OTU具有独特的时间动态;④ 随着地区和饮食习惯的改变,肠道菌群具有双向可塑性和恢复性,在临床应用和诊断菌群疾病应注意饮食习惯和出行记录,并长期监测疗效。
Resilience of human gut microbial communities for the long stay with multiple dietary shifts
11-12, doi: 10.1136/gutjnl-2018-317298
【主编评语】研究表明,短期的饮食变化可改变健康人或疾病患者的肠道菌群组成。来自世纪坛医院、中科院计算所及华中科大的团队在Gut上发表的一项最新研究,对10名在国外生活了6个月的北京健康志愿者的肠道菌群进行了追踪分析,发现肠道菌群表现出了很强的可塑性和恢复性:在国外时,菌群组成趋向于当地的模式,而回国后,菌群又可很快恢复。
Nature子刊:低麸质饮食怎样影响健康人的肠道菌群和代谢?
Nature Communications[IF:12.353]
① 纳入60名健康中年丹麦人进行随机、对照、交叉试验:低谷蛋白饮食和高谷蛋白饮食分别干预8周,中间间隔至少6周的常规饮食清洗期;② 与高谷蛋白饮食相比,低谷蛋白饮食引起肠道菌群适度变化,减少空腹和餐后的氢气呼出量,并引起受试者自我报告的腹胀改善;③ 低谷蛋白饮食对糖脂代谢无显著影响,降低体重和选择性地减少炎症小体反应的激活;④ 结论:低谷蛋白饮食干预会引起肠道菌群和复杂碳水化合物发酵的变化。
A low-gluten diet induces changes in the intestinal microbiome of healthy Danish adults
11-13, doi: 10.1038/s41467-018-07019-x
【主编评语】越来越多的人开始尝试低谷蛋白饮食,但其对健康人的影响尚未明确。Nature Communications上发表的一项最新研究,在60名健康中年人进行了一项随机对照交叉试验,发现低谷蛋白/麸质饮食可改变肠道菌群,减少氢气呼出量并改善腹胀,降低体重并减少炎症小体激活。
Science子刊:肠道菌群怎样促进衰老相关胰岛素抵抗?
Science Translational Medicine[IF:16.71]
① 在小鼠和猕猴中分析与衰老相关胰岛素抵抗有关的菌群和免疫因素;② 衰老引起肠道菌群变化和菌群产物丁酸减少,Akk菌的丧失使肠道完整性受损,导致内毒素等炎性菌群产物易位;③ 当丁酸水平下降时,易位的菌群产物可激活CCR2+单核细胞,使网膜中的天然免疫细胞B1a转化为4BL细胞,后者表达的4-1BBL可激活其受体信号引发胰岛素抵抗;④ 直接补充或用恩诺沙星增加Akk菌、补充丁酸、减少CCR2+单核细胞或4BL细胞,均可恢复衰老动物的胰岛素反应。
Commensal bacteria contribute to insulin resistance in aging by activating innate B1a cells
11-14, doi: 10.1126/scitranslmed.aat4271
【主编评语】人体衰老与胰岛素抵抗(IR)和免疫失调相关,肠道菌群可能是二者背后的共同因素。Science Translational Medicine发表的最新研究,在小鼠和猴子中揭示了肠道菌群作用于免疫细胞进而促进衰老相关IR的新机制,Akk菌和丁酸也在其中扮演中药角色。该研究表明,对菌群-单核细胞-B细胞轴的靶向干预,可能是逆转衰老相关IR的潜在方法。
林圣彩等:碳水化合物不是“妖魔”,均衡饮食有益健康
Cell Metabolism[IF:20.565]
① 随着代谢性疾病发病率的升高,碳水化合物一度被妖魔化,各种低碳水饮食也随之增加;② 最新研究在肿瘤细胞中发现,葡萄糖可通过一种新的代谢途径消耗活性氧(ROS)转化为乙酸,被细胞利用或进入循环,从而保护细胞;③ 一项对43万名参与者随访25年的研究显示,低碳水饮食可增加死亡率,50%~55%的碳水摄入死亡率最低;④ 以上研究对“高碳水摄入总是有害”的观点提出警示,我们仍应该回归到原始的智慧——均衡饮食带来健康。
Carbohydrates: Not All that Bad?
11-06, doi: 10.1016/j.cmet.2018.10.004
【主编评语】近年来膳食碳水化合物有被“妖魔化”的趋势,来自厦门大学林圣彩团队的评论文章近期在Cell Metabolism发表,总结了近期一项Cell研究发现的葡萄糖的细胞代谢新途径,对细胞有潜在保护作用,提示人们过度追求低碳水饮食未必是最健康的选择。
我们真的补足了维他命么?
PNAS[IF:9.661]
① 人体蛋白质可分为生存性和长寿性,缺乏营养物质时长寿蛋白被优先牺牲,恶化衰老相关疾病;② 长寿维生素(LV)是维持长寿蛋白及其功能的膳食成分,区别于生存型维生素和必需矿物/元素(V/M);③ LV涵盖若干生存型V/M、条件性维生素以及潜在功能物质,包括维生素K和D、硒、镁、ω-3脂肪酸(DHA和EPA)、胆碱、牛磺酸、麦角硫因、吡咯喹啉醌、醌和类胡萝卜素;④ 由于未考虑LV对长寿的影响,现有V/M摄入标准很可能低于健康所需量。
Prolonging healthy aging: Longevity vitamins and proteins
10-15, doi: 10.1073/pnas.1809045115
【主编评语】世界范围内维生素和必需矿物/元素(V/M)缺乏问题可能大于预期。本文总结了10余种V/M对长寿及相关疾病的影响,提出了长寿维生素这一概念,认为目前的V/M摄入标准未考虑营养物质缺乏对衰老的影响,很可能低估了人体长寿所需的V/M量。该观点对重新审视维生素、微量元素的作用、制定合理膳食标准和促进中老年健康具有参考价值。
童年逆境可影响孕期的肠道菌群组成和应激炎症反应
Brain Behavior and Immunity[IF:6.306]
① 分析48名孕妇的童年逆境(ACE)经历问卷和肠道菌群,及其中19名孕妇的特里尔社会压力试验结果;② 高ACE(≥2个ACEs)孕妇普雷沃菌含量更丰富;③ 鉴定出与皮质醇、IL-6、TNF-α、C反应蛋白曲线下面积水平显著相关的肠菌类别;④ 高ACE女性通过饮食摄入ω-3多不饱和脂肪酸(DHA和EPA),可调节IL-6水平,抑制急性应激炎症反应,起到潜在保护作用;⑤ 多重童年逆境与孕期肠道菌群组成变化有关,这些变化可能影响压力下的炎症和糖皮质激素水平。
Childhood Adversity Impact on Gut Microbiota and Inflammatory Response to Stress During Pregnancy
11-03, doi: 10.1016/j.bbi.2018.11.005
【主编评语】孕期的炎症反应可对孕妇和胎儿发育产生不良影响,Brain Behavior and Immunity发表的一项研究表明,童年逆境可影响孕期的肠道菌群组成,与孕期的应激炎症反应水平相关,而摄入ω-3多不饱和脂肪酸可能有保护性作用。这些发现对研究童年逆境中的肠-脑轴机制有参考价值,并提示饮食干预或能改善相关孕期应激炎症反应。
肠道菌群参与饮酒引起的肠道和神经炎症
Journal of Neuroinflammation[IF:5.193]
① 雌性小鼠中,慢加急性酒精摄入(持续10天少量摄入+一次急性酗酒)可诱导小鼠大脑和肠道炎症,使大脑皮质和小肠中多种促炎细胞因子表达增加、大脑皮质和海马体中的小胶质细胞活化和形态改变;② 摄入酒精同时每天口服抗生素,使小鼠血液内毒素降低、肠道细菌含量大幅减少,显著抑制了上述酒精摄入引起的变化,提示肠道菌群参与慢加急性酒精摄入诱导的炎症;③ 抗生素还使部分炎性体组分表达增加。
Reduced gut microbiome protects from alcohol-induced neuroinflammation and alters intestinal and brain inflammasome expression
10-27, doi: 10.1186/s12974-018-1328-9
【主编评语】饮酒引起的肠道菌群改变可促进肝损伤,本研究显示,肠道菌群在饮酒诱导的肠道和神经炎症中也起介导作用。