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Nature子刊:为"坏"分子正名?肠菌代谢物TMA阻断炎症改善血糖Nature Metabolism——[20.8]
① 高脂饮食代谢研究:本研究结合小鼠模型、激酶组筛选及原代人肝细胞实验,探究肠道微生物代谢产物如何影响高脂饮食诱导的胰岛素抵抗与系统性炎症 。② 核心发现:源自膳食胆碱的肠道菌群代谢物三甲胺(TMA)能特异性抑制代谢性炎症,改善宿主血糖控制和胰岛素敏感性。③ TMA介导胆碱益处:膳食补充胆碱或直接给予TMA均能改善高脂饮食小鼠的糖代谢和肝脏炎症,而阻断菌群产生TMA则会消除这种有益效应,证实TMA是关键效应分子。④ 锁定IRAK4为靶点:高通量激酶筛选与动力学实验证实,TMA直接结合并抑制IL-1受体相关激酶4(IRAK4),而其氧化产物TMAO无此功能。⑤ 阻断炎症信号级联:在细胞层面,TMA通过抑制IRAK4活性,切断了由脂多糖和饱和脂肪酸触发的TLR4炎症信号通路,减少炎症因子释放并恢复肝脏胰岛素信号。⑥ 多重验证确立靶点:IRAK4基因敲除或使用其抑制剂处理的小鼠,在高脂饮食下表现出与TMA处理高度一致的代谢保护表型,反向证实TMA通过靶向IRAK4发挥作用。⑦ 修正认知:研究强调了未氧化的TMA作为有益信号分子,与会增加心血管风险的氧化三甲胺(TMAO)在功能上截然不同,揭示了“微生物-激酶”互作的新机制。
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Inhibition of IRAK4 by microbial trimethylamine blunts metabolic inflammation and ameliorates glycemic control
2025-12-08 , doi: 10.1038/s42255-025-01413-8
Cell子刊:西方饮食中的"好"脂肪激活RXRα,也能促肠炎Cell Metabolism——[30.9]
① 研究对象与设计:本研究结合克罗恩病(CD)患者小肠转录组大数据与基因工程小鼠模型,解析西方饮食中的长链脂肪酸诱发肠道炎症的分子机制。② 核心发现:在GPX4功能受损的病理背景下,多不饱和脂肪酸(PUFA)通过激活潘氏细胞内的视黄酸X受体α(RXRα)驱动肠炎,并发现老药异维A酸能阻断此过程,为“西方饮食致病”提供了精准分子解释及防治新策略。③ 临床与模型验证:转录组分析显示CD患者肠上皮中RXRα活性显著升高,且在模拟CD病理(GPX4缺陷)的小鼠模型中,富含PUFA的西方饮食是诱导RXRα激活及肠炎的必要环境因素。④ PUFA激活机制:饮食中的ω-3(如DHA)和ω-6 PUFA在肠上皮积累,作为配体直接结合并激活RXRα的转录功能进而驱动炎症,挑战了ω-3脂肪酸通常具有抗炎作用的传统认知。⑤ 潘氏细胞致病:潘氏细胞特异性充当代谢压力传感器,通过RXRα感知PUFA过量并直接调控趋化因子CXCL1的转录表达,进而招募免疫细胞引发慢性肠炎。⑥ 临床转化潜力:口服异维A酸可竞争性阻断PUFA对RXRα的激活从而缓解小鼠肠炎,且回顾性队列数据显示异维A酸治疗显著降低了人群罹患克罗恩病的风险。
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Metabolic stress sensing by epithelial RXRα links westernization of diet with Crohn’s disease
2025-12-08 , doi: 10.1016/j.cmet.2025.11.008
钟焕姿/吴逵等NC:肠癌组织菌群图谱锁定预后新标记,Akk菌预示不良结局?Nature Communications——[15.7]
① 研究设计与方法:本研究对937例未经治疗的结直肠癌患者进行全基因组测序分析,建立严格的去污染流程以鉴定并量化肿瘤及癌旁组织中的驻留微生物群。② 核心发现:组织驻留微生物群具有显著异质性,与肿瘤解剖部位、基因突变及共识分子亚型(CMS)密切相关,且构建的微生物风险评分可独立预测患者生存。③ 解剖部位差异:右半结肠肿瘤微生物多样性较低且主要富集毛螺菌科等产丁酸菌,而左半结肠及直肠则显著富集肠杆菌科、嗜粘蛋白阿克曼氏菌及牙龈卟啉单胞菌等类群。④ 基因突变关联:高突变肿瘤显著富集密螺旋体属等口腔源性微生物及特定梭杆菌亚型,而携带pks毒力岛的大肠杆菌丰度升高与CMS2亚型患者的不良预后特异性相关。⑤ 微生物预后风险评分:基于122种肿瘤及34种癌旁组织预后相关微生物构建的评分模型能独立于临床指标预测生存,其中癌旁组织中高丰度的嗜粘蛋白阿克曼氏菌提示预后不良。⑥ 微生物-宿主互作机制:预后良好的微生物与肿瘤缺氧及炎症通路下调有关,而梭菌属等预后不良菌群则与促炎细胞因子表达升高及缺氧微环境密切相关。
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Tissue-resident microbiota impacts colorectal cancer progression and prognosis
2025-12-07 , doi: 10.1038/s41467-025-67047-2
Nature子刊:表面展示抗毒素的工程菌,原位拦截Colibactin,预防肠癌Nature Microbiology——[19.4]
① 研究设计与方法:本研究旨在开发一种针对肠道致癌性基因毒素Colibactin的活体疗法,通过合成生物学方法将Colibactin抗毒素蛋白(ClbS)与外膜蛋白A(OmpA)融合,构建了表面展示ClbS的工程大肠杆菌。② 核心成果:该工程菌能作为一种“诱饵”在肠道内原位中和Colibactin,从而有效阻断宿主DNA损伤并预防结直肠癌的发生。③ 体外中和效果显著:该菌株在多种人类及小鼠结肠癌细胞系和类器官模型中,能将Colibactin诱导的DNA损伤和细胞周期阻滞完全抑制至基线水平,效果显著优于小分子抑制剂D-丝氨酸。④ 广泛的菌株适用性:该策略具有广谱性,不仅能对抗实验室标准菌株,还能有效抑制包括临床分离株和柯氏柠檬酸杆菌(C. koseri)在内的多种携带聚酮合酶(pks)岛的病原菌毒性。⑤ 体内抗癌与抑菌机制:在炎症相关结直肠癌小鼠模型中,口服该工程菌显著减少了肿瘤数量和黏膜损伤,并通过竞争性排斥作用大幅降低了致癌菌(如NC101)在肠道内的定植丰度。⑥ 安全性与临床潜力:该疗法具有良好的体内安全性,小鼠长期口服工程菌未引发肝功能损伤或产生针对ClbS的系统性免疫反应,表明其具备向临床转化的应用前景。
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Surface expression of antitoxin on engineered bacteria neutralizes genotoxic colibactin in the gut
2025-12-08 , doi: 10.1038/s41564-025-02177-3
吴苗苗/印遇龙/王梓等:IEL与IEC紧密互作,共筑肠道免疫代谢调控全身健康(综述)Trends in Immunology——[13.9]
① 综述核心主旨:本综述阐述肠道上皮内淋巴细胞(IEL)与肠道上皮细胞(IEC)的互作回路作为核心免疫代谢单元,通过双向通信协调肠道屏障防御、免疫耐受及系统稳态,其功能失调是多种肠道及肠外病理的根源。② 上皮主导淋巴细胞命运:上皮细胞精确调控淋巴细胞发育,IEC通过分泌IL-15、IL-27等细胞因子及表达MHC II分子,主导IEL的募集、代谢重编程及功能适应。③ 淋巴细胞反向塑造上皮:IEL反向维护上皮完整性,IEL通过αEβ7-E-钙黏蛋白互作驻留并巡逻,利用穿孔素清除感染细胞或分泌生长因子(如KGF)促进上皮修复与再生。④ 环境信号重塑互作网络:饮食与微生物动态调节通讯,短链脂肪酸、色氨酸代谢物等环境信号通过GPR43或AhR通路调节IEL-IEC对话,将营养感知与免疫防御紧密耦合。⑤ 回路失调驱动全身病理:该单元紊乱引发多系统疾病,IEL-IEC互作异常不仅导致炎性肠病和结直肠癌,还通过GLP-1信号轴影响血糖及脂质代谢,关联肥胖与动脉粥样硬化。⑥ 靶向回路的治疗新策略:通过干预关键节点恢复稳态,靶向IL-15信号、恢复BTNL分子表达或调节免疫检查点,有望成为治疗自身免疫病及代谢综合征的精准干预手段。
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IEL-IEC circuit in barrier immunity and beyond
2025-12-05 , doi: 10.1016/j.it.2025.11.004
NC:追踪生命早期胆汁酸轨迹,预警儿童1型糖尿病风险Nature Communications——[15.7]
① 研究设计:本研究纵向追踪74名1型糖尿病高风险儿童3-36个月的粪便样本,通过靶向代谢组学检测110种微生物结合型胆汁酸(MCBAs),分析其与胰岛自身免疫进展的关联。② 核心发现:特定MCBAs特征与胰岛自身抗体阳转密切相关,这些代谢物能调节宿主先天及适应性免疫,揭示了菌群-胆汁酸轴在免疫发育中的关键作用。③ 年龄演变:结合型初级胆汁酸随年龄减少,而次级胆汁酸如脱氧胆酸(DCA)和熊去氧胆酸(UDCA)的结合物随菌群成熟逐渐积累并趋稳。④ 代谢改变:多重胰岛自身抗体阳性儿童的MCBAs谱系显著改变,特别是天冬酰胺结合的UDCA(UDCA-Asn)及多种DCA结合物水平显著降低。⑤ 菌群关联:特定肠道菌(如活泼瘤胃球菌)与MCBAs(如UDCA-Asn)生成密切相关,体外实验证实了共生菌合成这些结合物的能力。⑥ 免疫机制:DCA能抑制LPS诱导的单核细胞炎症;而UDCA-Asn和CDCA-Ser通过激活RORα,增强Th17分化并抑制Treg,破坏免疫平衡。
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Microbiome-derived bile acid signatures in early life and their association with islet autoimmunity
2025-12-03 , doi: 10.1038/s41467-025-66619-6
NC:超越饮食影响,澳洲原住民婴儿如何留住"祖先菌群"?Nature Communications——[15.7]
① 研究设计与对象:本研究利用宏基因组测序技术,对比分析了50名生活在偏远地区的澳大利亚原住民婴儿与50名城市非原住民婴儿的肠道微生物组特征。② 核心发现:原住民婴儿尽管面临饮食等生活方式的西方化,仍保留了具有高多样性和特定菌群结构的祖先型肠道微生物组。③ 菌群多样性差异显著:原住民婴儿表现出更高的α多样性和独特的β多样性,包括114种细菌物种和38个属(如巨球型菌属)的丰度存在显著差异。④ 优势菌属构成不同:原住民婴儿以双歧杆菌属和普雷沃氏菌属为优势菌,而城市婴儿则以拟杆菌属为主。⑤ 真菌与病毒丰度极高:原住民婴儿肠道中检测到的病毒和真菌数量显著高于对照组,其中包含大量特有的噬菌体(如肠杆菌噬菌体)和环境真菌。⑥ 粪便钙卫蛋白升高:原住民婴儿粪便钙卫蛋白水平显著升高,但这主要与该群体极高的纯母乳喂养率相关,而非病理性肠道炎症或屏障受损。⑦ 传统环境的主导作用:研究证实偏远居住环境和传统生活方式在抵抗西方化影响、维持微生物组多样性方面起到了比饮食更关键的保护作用。
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Indigenous infants in remote Australia retain an ancestral gut microbiome despite encroaching Westernization
2025-12-03 , doi: 10.1038/s41467-025-65758-0
Cochrane重磅更新:孕期补钙预防先兆子痫可能无效(荟萃分析)Cochrane Database of Systematic Reviews——[9.4]
① 研究背景与方法:这项更新的Cochrane系统综述纳入10项随机对照试验共37504名孕妇,旨在重新评估孕期补钙预防妊娠期高血压疾病及相关母婴不良结局的有效性。② 核心发现概述:与既往认知不同,本研究表明补钙相比安慰剂可能对降低先兆子痫风险几乎没有差异,且仅包含大型试验的高质量证据证实了其对主要结局缺乏显著预防效果。③ 主要临床结局:荟萃分析显示补钙组在先兆子痫发生率及37周前早产风险上与对照组相比差异微乎其微,敏感性分析进一步支持了该结果并排除了小型研究可能带来的偏差。④ 母婴死亡风险:关于补钙对孕产妇死亡、严重并发症及围产期丢失的影响目前证据极不确定,但在死产这一指标上,中等确定性证据显示补钙组与对照组之间几乎没有差异。⑤ 剂量对比分析:对比低剂量与高剂量补钙方案,研究发现在先兆子痫预防、围产期丢失、死产及早产等关键健康结局上,两种给药剂量之间均未显示出统计学上的显著差异。⑥ 安全性与局限:由于孕产妇死亡及不良反应事件发生率极低,目前尚缺乏关于补钙安全性的确切证据,且基线钙摄入水平或先兆子痫风险状态并未改变上述“无明显差异”的结论。
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Calcium supplementation during pregnancy for preventing hypertensive disorders and related problems
2025-12-03 , doi: 10.1002/14651858.CD001059.pub6
史海涛等:黄曲霉毒素B1如何搞垮山羊的瘤胃"发酵罐"Microbiome——[12.7]
① 研究设计:以萨阿嫩山羊为对象,利用宏基因组、病毒组及代谢组联合分析,探究不同剂量黄曲霉毒素B1(AFB1)暴露对瘤胃微生态-代谢轴的重塑机制。② 核心发现:AFB1以剂量依赖性方式重塑瘤胃菌群,通过抑制纤维降解菌、诱导噬菌体裂解及扰乱代谢网络,导致瘤胃功能障碍及宿主生产性能下降。③ 发酵受阻:瘤胃发酵参数显著改变,随AFB1剂量增加,pH值、乙酸及丙酸等挥发性脂肪酸浓度呈二次曲线下降,丁酸呈线性减少,提示能量供给不足。④ 菌群失调:AFB1暴露导致Pelagibacter等菌属丰度降低,且对照组富集多种关键碳水化合物活性酶,表明菌群的纤维和碳水化合物降解能力受损。⑤ 病毒激活:病毒组分析显示高剂量组病毒载量显著升高,特异性前噬菌体被激活,提示AFB1可能通过诱导噬菌体裂解宿主细菌,加剧了微生物的死亡与周转。⑥ 代谢紊乱:代谢组学鉴定出千余种差异代谢物,包括细胞松弛素Ppho等潜在致畸毒素增加,且嘌呤代谢、类固醇激素生物合成等关键通路受到显著干扰 。⑦ 机制总结:AFB1迫使瘤胃微生物将资源从营养合成转向解毒代谢(如谷胱甘肽循环),结合噬菌体裂解效应,共同削弱瘤胃消化功能并损害宿主健康。
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Integrated meta-omics reveals AFB1 dose-dependent remodeling of the rumen microbiome-virome-metabolome axis driving metabolic impairment in goats
2025-12-04 , doi: 10.1186/s40168-025-02291-8
高血糖"流"进嘴里喂养口腔"坏"菌Microbiome——[12.7]
① 研究设计:应用新型微量腺体唾液采集法与多组学技术,对比分析2型糖尿病(T2D)患者与健康人群的血浆、唾液及牙菌斑样本。② 核心机制:发现高血糖驱动葡萄糖/果糖从血浆迁移至唾液,导致致龋菌富集及糖酵解增强,确立“糖类迁移”是T2D龋齿的核心驱动因素。③ 迁移证据:代谢物呈“血浆>腺体唾液>全唾液”递减梯度,证实系统性糖类向口腔迁移并被微生物消耗。④ 菌群重塑:高糖迁移导致变异链球菌、小韦荣球菌等致龋菌富集,血链球菌、Rothia aeria等健康菌显著减少。⑤ 功能增强:宏基因组显示菌群碳水化合物降解通路与果糖磷酸转移酶系统活性在高糖环境下显著上调。⑥ 干预效果:强化血糖控制可显著降低唾液果糖含量,抑制菌群果糖转运基因表达,逆转“变异链球菌-血链球菌”失衡。⑦ 临床意义:明确了通过血糖控制阻断果糖介导的微生态失调,是预防糖尿病相关龋齿的有效策略。
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Diabetes alters the supragingival microbiome through plasma-to-saliva migration of glucose and fructose
2025-12-04 , doi: 10.1186/s40168-025-02256-x
宋纯理等:年轻菌群重塑胆汁酸代谢激活TGR5,逆转老年性骨质疏松Gut Microbes——[11]
① 研究背景与设计:本研究聚焦于老年性骨质疏松这一代谢性疾病,利用小鼠模型结合16S rRNA测序、宏基因组学及代谢组学技术,探究肠道菌群、胆汁酸代谢与骨骼健康之间的调控机制。② 核心发现与意义:肠道菌群-猪去氧胆酸(HDCA)-TGR5轴是调节骨代谢的关键通路,通过粪菌移植重塑老年肠道微生态可作为治疗骨质疏松的潜在策略。③ 菌群与代谢物改变:老年小鼠肠道微生物多样性降低,戈氏副拟杆菌丰度显著下降,伴随次级胆汁酸HDCA水平减少,且二者丰度均与骨量呈显著正相关。④ 干预手段效果对比:单纯通过同笼饲养(食粪)并不能改善老年小鼠的骨微结构,而移植年轻小鼠的粪便菌群则能有效恢复HDCA水平,抑制骨吸收并显著维持骨量。⑤ 分子机制解析:体外及体内实验证实,HDCA作为关键信号分子,通过激活膜受体TGR5并诱导其内化,阻断NF-κB信号通路的核转位,从而抑制破骨细胞的分化与成熟。⑥ 受体依赖性验证:在TGR5基因敲除小鼠模型中,HDCA对骨微结构的保护作用完全消失,证实TGR5受体介导了HDCA的抗骨质疏松效应。
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Gut microbiota preserves bone mass through modulating the hyodeoxycholic acid-TGR5 axis
2025-12-02 安全配资平台, doi: 10.1080/19490976.2025.2593088
王振兴/谢辉/潘频华等:ITLN1如何通过肠-骨-肺轴减轻哮喘?Gut Microbes——[11]
① 研究背景与设计:本研究结合临床哮喘队列与基因敲除小鼠模型,解析内凝集素-1(ITLN1)经由“肠-骨-肺轴”调控过敏性哮喘的分子机制。② 核心发现:ITLN1能维持肠道菌群稳态并促进丁酸生成,进而抑制巨噬细胞CCL8分泌,阻断骨髓CD4⁺ T细胞向肺部迁移以减轻2型炎症。③ 临床相关性:哮喘患者血清ITLN1水平显著降低,且与血嗜酸性粒细胞计数呈负相关,提示ITLN1缺乏是导致气道炎症加剧的关键因素。④ 肠道菌群调控:ITLN1缺失导致小鼠肠道双歧杆菌科等产丁酸菌丰度减少,肺部丁酸水平随之下降,进而激活NF-κB通路促进巨噬细胞分泌CCL8。⑤ 免疫细胞跨器官迁移:高水平CCL8作用于骨髓CD4⁺ T细胞表面的CCR3受体,驱动其经由骨髓流向肺部,加剧肺部ILC2增殖及Th2细胞因子释放。⑥ 干预治疗效果:补充丁酸或使用CCL8中和抗体可显著缓解ITLN1缺陷小鼠的气道炎症,证实了靶向该“代谢-免疫”轴的治疗潜力。⑦ 临床转化价值:哮喘患者血清CCL8水平升高且与肺功能指标负相关,表明CCL8可作为评估哮喘严重程度及干预2型炎症的潜在生物标志物。
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Exploring the role of intelectin-1 in modulating asthma through the gut-bone-lung axis
2025-11-24 , doi: 10.1080/19490976.2025.2576658
NC:千人鼻腔菌群揭秘,金葡菌携带状态只有两种Nature Communications——[15.7]
① 研究设计:基于英国1180人纵向队列,结合培养法与16S测序,解析鼻腔菌群与金黄色葡萄球菌(S. aureus)定植的生物学联系。② 核心发现:定义七种微生物群落状态类型(CST),发现70%持续携带者处于金葡菌主导群落,而间歇携带并非独立生物学状态。③ 菌群互作:持续定植与Dolosigranulum pigrum、表皮葡萄球菌及多种棒状杆菌属物种呈显著负相关,这些物种构成对金葡菌的定植抵抗。④ 间歇状态:间歇携带者的菌群特征并不独特,绝大多数在生物学上归属于非携带者,仅极少数高载量个体接近持续携带者。⑤ 智能预测:随机森林模型可准确预测持续定植状态,金葡菌丰度及其竞争物种是区分携带状态的关键预测因子。⑥ 谱系差异:基因组分析显示特定金葡菌谱系(如Cluster B)在鼻腔具有更高的相对丰度与定植适应性。⑦ 性别机制:女性鼻腔倾向于富集以C. accolens为主导的CST VI,从微生态角度解释了其较低的持续携带率。
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Large-scale characterisation of the nasal microbiome redefines Staphylococcus aureus colonisation status
2025-12-02 , doi: 10.1038/s41467-025-66564-4
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