黄秀娟等Microbiome深探：新冠患者的肠道病毒组特征 | 热心肠日报
今天是第1793期日报。
港中大黄秀娟：肠道病毒组或影响新冠严重程度
Microbiome[IF:11.607]
① 分析98名不同疾病严重程度的COVID-19患者和78名非感染者的粪便RNA和DNA病毒组；② 相比非感染者，COVID-19患者粪便中RNA、DNA病毒丰度较低且与疾病严重程度呈负相关（其中4/10种病毒丰度与年龄呈负相关），而环境衍生的真核DNA病毒富集；③ 这种肠道病毒组的变化在疾病治愈后30天依然存在；④ SARS-CoV-2感染者的病毒组具有更强的应激、炎症和毒力相关基因编码能力；⑤ 病毒丰度与血液中促炎蛋白、白细胞和中性粒细胞水平呈负相关。
Temporal landscape of human gut RNA and DNA virome in SARS-CoV-2 infection and severity
04-14, doi: 10.1186/s40168-021-01008-x
【主编评语】RNA病毒SARS-CoV-2主要影响呼吸道和胃肠道。从粪便中可分离到SARS-CoV-2，且在人肠道细胞中可进行病毒复制。同时，人类肠道中还含有大量的常驻病毒（统称为病毒组），它们在调节宿主免疫和疾病病理生理学方面发挥作用。Microbiome近期发表来自香港中文大学黄秀娟团队的文章，发现COVID-19患者的肠道RNA和DNA病毒组与非COVID-19患者不同，且在COVID-19疾病消退后持续存在。肠道病毒通过调节免疫影响COVID-19严重程度。肠道病毒与COVID-19严重程度和宿主年龄呈负相关，这可能部分解释了年龄较大的受试者容易出现更严重的COVID-19感染。研究强调了人类肠道病毒组在COVID-19严重性和潜在治疗中的重要性。（@爱的抉择）
克罗恩病患者对细菌鞭毛蛋白的抗体应答增强
Gastroenterology[IF:17.373]
① 收集87名健康对照、152名CD患者及170名UC患者的血清，分析对细菌鞭毛蛋白的抗体反应模式；② CD（而非UC）患者对人回肠毛螺菌科鞭毛蛋白的IgG反应增强，部分患者对超过10种鞭毛蛋白有高反应；③ CBir1（临床用于诊断CD的小鼠毛螺菌科鞭毛蛋白）反应升高与对多种毛螺菌科鞭毛蛋白的反应相关；④ CD患者中，对多种鞭毛蛋白的反应与鞭毛蛋白特异性CD154+ CD45RA- 记忆T细胞升高、鞭毛蛋白反应性CD4+ Treg减少及更高的疾病并发症发生率相关。
Human microbiota flagellins drive adaptive immune responses in Crohn’s disease
04-09, doi: 10.1053/j.gastro.2021.03.064
【主编评语】Gastroenterology上发表的一项最新研究，发现在克罗恩病（CD）患者的血清中，对细菌鞭毛蛋白（毛螺菌科鞭毛蛋白）的IgG反应增强，而溃疡性结肠炎（UC）患者中则无此现象。部分患者对多种毛螺菌科鞭毛蛋白产生了抗体反应，并与鞭毛蛋白特异性CD4+ 记忆T细胞的增加及鞭毛蛋白特异性CD4+ Treg的减少相关。该研究结果提示，靶向菌群抗原或是治疗克罗恩病的潜在策略。（@szx）
Nature子刊：T4SS促进致病菌在克罗恩病患者中定殖
Nature Communications[IF:12.121]
① 鉴定出377个对于AIEC在小鼠体内定殖所必需的基因；② AIEC的转录重编程促进了其对肠道环境的代谢适应，包括N-乙酰葡萄糖胺、丙二醇、半乳糖醇等物质的代谢相关基因的上调，以及部分碳水化合物代谢、氨基酸代谢、脂质代谢、铁吸收相关基因的上调；③ 其中，T4SS是AIEC的主要定殖因子，在肠道环境中AIEC可激活T4SS以促进微菌落的形成，并在肠道上皮细胞上形成生物膜；④ 40株克罗恩病相关大肠杆菌分离株中，12株具有编码T4SS的基因簇。
High-throughput fitness screening and transcriptomics identify a role for a type IV secretion system in the pathogenesis of Crohn’s disease-associated Escherichia coli
04-01, doi: 10.1038/s41467-021-22306-w
【主编评语】克罗恩病患者体内常可分离出粘附侵袭性大肠杆菌（AIEC）。Nature Communications上发表的一项最新研究，通过转座子插入测序进行高通量筛选，鉴定出377个对于AIEC定殖所必需的基因，其中最重要的为IV型分泌系统（T4SS），介导了AIEC在肠道上皮细胞上的生物膜形成。另外，在克罗恩病相关大肠杆菌分离株中，可观察到T4SS的富集。（@szx）
Nature子刊：单细胞测序揭示克罗恩病炎症组织T细胞亚群和空间分布变化
Nature Communications[IF:12.121]
① 单细胞测序分析了CD病例回肠末端肠上皮内淋巴细胞（IEL）和固有层（LP）的T细胞类群和分布变化；② 炎症组织IEL中包含有独特的T细胞亚群，例如表达RORγt和合成IL-26的NKp30 +γδT细胞；③ CD患者炎症组织与非炎症组织和健康组组织相比，活化的TH17细胞增加，但CD8+T，γδT，TFH和Treg细胞减少；④ 对LP分析显示与炎症组织IEL相反，其CD8+T细胞增加，而CD4+T细胞减少，但CD患者非炎症组织LP中TH17细胞增加，而Treg和TFH细胞减少。
Single-cell analyses of Crohn’s disease tissues reveal intestinal intraepithelial T cells heterogeneity and altered subset distributions
03-26, doi: 10.1038/s41467-021-22164-6
【主编评语】克罗恩病（CD）是由微生物群和肠道免疫系统之间的失调相互作用引起的肠道节段性炎症。近年来，单细胞测序的广泛应用使得人们可以从细胞亚群深入探究疾病的病理机制，目前针对CD的单细胞研究主要关注于肠道上皮细胞的类群，而对肠道免疫细胞的研究相对较少。近期在Nature子刊Nature Communications上发表的一篇工作，应用单细胞测序深入分析了CD患者炎症组织中上皮内淋巴细胞（IEL）和肠道固有层（LP）中的T细胞，揭示了炎症组织中特有的T细胞亚群，以及IEL和LP中不同亚群T细胞的变化。这些结果揭示了CD炎症与IEL中γδT细胞的减少和IEL和LP中T细胞空间分布变化的关系，为深入了解CD的病理机制提供了重要的线索。（@Zhonghua）
一种罕见自身免疫病的菌群特征
Genome Medicine[IF:10.675]
① 纳入58名IgG4-RD患者、90名SSc患者及165名健康对照；② 在患者的粪便菌群中，条件致病性梭菌属、典型口腔链球菌属及可激活Th17细胞的迟缓埃格特菌富集，而Alistipes、拟杆菌属和产丁酸盐菌减少；③ 产同型半胱氨酸菌——Clostridium bolteae在SSc患者中富集；④ 经典甲羟戊酸途径、羟脯氨酸脱水酶及纤维连接蛋白结合蛋白在患者的菌群中富集；⑤ 相比于其它自身免疫疾病的患者，IgG4-RD患者和SSc患者的肠道菌群表现出类似特征。
Congruent microbiome signatures in fibrosis-prone autoimmune diseases: IgG4-related disease and systemic sclerosis
02-28, doi: 10.1186/s13073-021-00853-7
【主编评语】IgG4相关疾病（IgG4-RD）和系统性硬化（SSc）是罕见的自身免疫疾病，以血液中存在CD4+ 细胞毒性T细胞、多器官炎症及纤维化为特征。Genome Medicine上发表的一项最新研究，对比鉴定了IgG4-RD患者与SSc患者的肠道菌群组成及功能的变化，发现与其它自身免疫疾病或炎症性疾病（如多发性硬化、类风湿关节炎、IBD）的患者不同，IgG4-RD患者与SSc患者有着独特且类似的菌群特征。（@szx）
面对病菌侵袭，肠上皮如何迅速做出防御反应？
PNAS[IF:9.412]
① 采用光学流体分析系统+成像技术，在2D、3D模型中研究鼠伤寒沙门氏菌（S.Tm）与小鼠、人肠上皮的互作；② 上皮细胞通过NAIP/NLRC4炎性小体识别S.Tm的III型分泌系统或鞭毛蛋白，第一时间激活Caspase-1、Gasdermin D形成亚溶解型孔洞，产生离子流；③ 上皮局部迅速产生肌球蛋白依赖性收缩，形成脉冲从震中在组织中传播，促进上皮层收紧、压实，防止整体瓦解；④ 此防御反应，无需肌细胞、免疫细胞支持，独立于且先于感染细胞的死亡、脱落发生。
Bacterial detection by NAIP/NLRC4 elicits prompt contractions of intestinal epithelial cell layers
04-12, doi: 10.1073/pnas.2013963118
【主编评语】PNAS发表的一篇非常有趣的关于肠道上皮细胞炎性小体新的调节通路及功能的文章。采用了不同的体外模型和成像技术。感兴趣的读者可以去原文网页查看视频数据，看上皮是如何在病菌侵袭第一时间做出反应的。（@solo）
Cell子刊：补体C5a增强肠道CD8+ T细胞应答
Cell Reports[IF:8.109]
① 在口服感染李斯特菌后，小鼠肠道派尔集合淋巴结（PP）上皮下穹窿（SED）中的C5/C5a增加；② 通过单细胞RNA测序，在PP SED中鉴定出一群表达C5a受体及溶菌酶的树突细胞（C5aR+ LysoDC）；③ C5a可激活C5aR+ LysoDC，增加活性氧水平，导致有效的抗原交叉呈递，从而诱导抗原特异性CD8+ T细胞应答；④ 在缺失C5的小鼠中，口服感染李斯特菌的同时接受C5a处理，可增强李斯特菌特异性细胞毒性T细胞的水平。
Complement C5a promotes antigen cross-presentation by Peyer’s patch monocyte-derived dendritic cells and drives a protective CD8+ T cell response
04-13, doi: 10.1016/j.celrep.2021.108995
【主编评语】补体C5a与粘膜适应性免疫应答的诱导密切相关，但C5a调控CD8+ T细胞应答的机制尚未明确。Cell Reports上发表的一项最新研究，发现在派尔集合淋巴结中，补体C5a可通过激活一群表达C5a受体及溶菌酶的树突细胞亚群，促进后者的抗原交叉呈递，从而增强抗原特异性的肠道CD8+ T细胞应答。（@szx）
王邦茂+周璐：肠屏障损伤促进自身免疫性肝炎
Frontiers in Immunology[IF:5.085]
① AIH患者的肠道通透性增加，肠道上皮屏障完整性受损，肝脏巨噬细胞的浸润及活化增加；② 在DSS-concanavalin A诱导的AIH小鼠模型中，肠道屏障破坏可通过增强肝脏组织中的RI3信号通路活化，从而促进肝脏巨噬细胞的活化及浸润；③ 在RAW264.7细胞系中，RIP3信号通路可调节巨噬细胞相关细胞因子及趋化因子的表达；④ RIP3介导的肝脏巨噬细胞活化及浸润依赖于肠道菌群；⑤ GSK872（RIP3激酶抑制剂）可在体外及体内抑制肝脏巨噬细胞的活化及累积。
Leaky Gut Driven by Dysbiosis Augments Activation and Accumulation of Liver Macrophages via RIP3 Signaling Pathway in Autoimmune Hepatitis
03-25, doi: 10.3389/fimmu.2021.624360
【主编评语】天津医科大学总医院的王邦茂、周璐与研究团队在Frontiers in Immunology上发表的一项最新研究，发现自身免疫性肝炎（AIH）患者的肠道屏障受损，且肝脏巨噬细胞的活化及浸润增加。在AIH小鼠模型中，肠道屏障受损可通过促进细菌易位，从而增强RIP3信号通路介导的肝脏巨噬细胞活化及浸润。（@szx）
SIV感染后的胃肠腔微囊泡影响易位细菌的生长
Mucosal Immunology[IF:6.726]
① 在SIV感染前后的恒河猴中，分离胃肠道内腔微囊泡，对其中的miRNA及抗菌肽进行分析；② 在SIV感染后，这些微囊泡中的5种miRNA（miR-28-5p、miR-484、miR-584-3p、miR-584-5p及let-7b-3p）显著减少，而β-防御素1增加；③ 在体外共培养中，微囊泡以剂量依赖性方式抑制唾液乳杆菌的生长；④ 在乌白眉猴（感染SIV后不会进展为AIDS）中，未观察到SIV感染相关的微囊泡差异。
Luminal microvesicles uniquely influence translocating bacteria after SIV infection
03-17, doi: 10.1038/s41385-021-00393-8
【主编评语】HIV感染后的菌群易位促进了持续性的炎症。Mucosal Immunology上发表的一项最新研究，在SIV感染后的恒河猴中发现，从胃肠道内腔分离出的微囊泡中，5种miRNA减少，而抗菌肽——β-防御素1增加，这些微囊泡可在体外抑制唾液乳杆菌（常见的易位细菌）的生长。（@szx）
感谢本期日报的创作者：this little piggy，菌菌君，lzm，Unbroken，吴芹，szx