GUT：乳糖不耐受，双歧杆菌参与惹祸？| 热心肠日报
今天是第1767期日报。
双歧杆菌可能介导了乳糖不耐受的症状？
Gut[IF:19.819]
① 纳入959名受试者，分析肠道菌群组成、饮食摄入及肠道不适（包括腹部不适、腹胀、打嗝、腹痛、气胀及恶心）；② 双歧杆菌属的丰度在乳糖不耐受人群中显著高于正常人群，并与乳糖不耐受人群（而非正常人群）的乳制品摄入呈正相关；③ 在乳糖不耐受人群中，双歧杆菌属的丰度与肠道不适的总评分呈正相关，具体而言，与腹痛、腹部不适及腹胀相关，而与其它肠道不适的表现无显著关联；④ 双歧杆菌属部分介导了乳制品摄入与肠道不适之间的关联。
Role of the gut microbiome in mediating lactose intolerance symptoms
03-18, doi: 10.1136/gutjnl-2020-323911
【主编评语】来自Gut上发表的一篇letter，发现乳糖不耐受者的肠道菌群中的双歧杆菌属丰度显著升高，且双歧杆菌属的丰度与乳制品摄入及肠道不适（包括腹痛、腹部不适、腹胀）呈正相关，进一步分析显示，双歧杆菌属部分介导了乳制品摄入与肠道不适之间的关联。（@szx）
巧用磁场，控制益生菌在肠内的空间定位！
Advanced Materials[IF:27.398]
① 工程益生菌具有诊断和治疗多种胃肠道疾病的潜力，本研究开发出一种磁性颗粒辅助的细胞定位方法（CLAMP）；② 该方法利用磁场可穿透生物组织的特性，通过磁性微粒磁化待口服的菌体，在体内磁性微粒紧密堆积从而放大磁场信号，实现体外操纵细菌；③ 通过该方法，可以使益生菌Nissle 1917在小鼠体内定殖增强，及其在肠道内的滞留时间也有所延长；④ CLAMP系统可以实现在胃肠道中较高的空间定位，在更大的动物体内也有应用前景。
Spatial Control of Probiotic Bacteria in the Gastrointestinal Tract Assisted by Magnetic Particles
03-11, doi: 10.1002/adma.202007473
【主编评语】工程益生菌具有诊断和治疗多种胃肠道疾病的潜力，然而，由于缺乏对其定位以及持久性的外部控制，这些外源性细菌制剂在胃肠道特定区域的有效定植能力有限；Advanced Materials上发表的一项研究，开发了一种由磁颗粒辅助的细胞定位方法(CLAMP)，这种方法不仅利用了磁场可穿过生物组织的能力，同时通过体内局部放大磁场辅助体外磁场对胃肠道的微生物提供无创的空间控制；这种方法能确保即使有一定厚度的组织，磁场的强度仍能达到在空间位置及持续时长上有效控制益生菌的目的。（@Vera）
Nature Reviews：一文读懂胃肠道生物膜（综述）
Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology[IF:29.848]
① 微生物可附着于黏蛋白或食物颗粒，以生物膜的形式存在于胃肠道的黏膜表面或腔内；② 生物膜参与宿主健康与疾病，如为菌群提供稳定性/恢复力和定植抗性、作为代谢工厂参与食物和药物代谢，其组成、微生物互作和生物地理学特征等的异常改变与胃肠感染、大肠癌、IBD等疾病相关，或是潜在治疗靶点；③ 宿主-生物膜的相互作用受二者的成分调控，如多糖、蛋白质、膜囊泡、核酸、群体感应分子、黏蛋白、抗菌肽、硫化氢、免疫球蛋白和蛋白酶等。
Gastrointestinal biofilms in health and disease
01-28, doi: 10.1038/s41575-020-00397-y
【主编评语】肠道内存在以细菌为主的大量微生物，这些微生物通常以3种方式存在于胃肠道内：生物膜、生物膜分散物、游离细胞，其中存在于胃肠黏膜表面、由多微生物组成的生物膜，可能在菌群-宿主互作中扮演重要角色。Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology近期发表的综述文章，系统性地总结了胃肠道内的生物膜的特点，及其在宿主健康和疾病中的潜在作用，以及宿主-生物膜互作的调控因素；文章还介绍了生物膜的相关研究技术和模型，并对未来的研究方向进行了展望。推荐专业人士学习参考。（@mildbreeze）
Nature Reviews：一文读懂“第二大脑”——肠神经系统（综述）
Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology[IF:29.848]
① 肠神经系统（ENS）与肠道内分泌和免疫系统、外周和中枢神经系统以及肠道菌群相互联系，ENS可调控肠屏障功能，肠屏障损伤也可影响ENS；② 遗传和表观遗传、菌群和外源微生物、食物、药物、毒素等内源和外源因素，可塑造ENS结构和功能；③ ENS病变不仅参与先天性巨结肠、失弛缓症、IBD和IBS等肠道疾病，还与多种神经退行性疾病、自闭症、消化道癌症和糖尿病有关，靶向ENS或能改善甚至预防疾病；④ 多项新兴技术可用于研究ENS相关疾病机理。
Disorders of the enteric nervous system — a holistic view
01-29, doi: 10.1038/s41575-020-00385-2
【主编评语】肠神经系统（ENS）是外周神经系统的最大的组成部分，行使重要而复杂的生理功能，被誉为“第二大脑”。Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology近期发表综述文章，重点介绍了ENS与多种消化道疾病和系统疾病的研究进展，推荐专业人士学习参考。（@mildbreeze）
浙江工商大学：木糖醇如何调节肠道菌群的平衡
Microbiome[IF:11.607]
① 在体内（小鼠）及体外（结肠模拟系统），添加木糖醇均未显著影响肠道菌群的结构；② 在体外，木糖醇可增加短链脂肪酸（尤其是肠腔丙酸盐及粘膜丁酸盐）；③ 罗伊氏乳杆菌、脆弱拟杆菌及大肠杆菌之间通过利用木糖醇而存在交互共生关系；④ 拟杆菌属及毛螺菌科中存在的木糖醇脱氢酶、木酮糖激酶及木酮糖磷酸异构酶是木糖醇代谢中的关键酶；⑤ 木糖醇可促进双歧杆菌属的磷酸乙酰转移酶转录以增加丙酸盐的产生，后者降低pH值以限制大肠杆菌的生长。
Xylitol enhances synthesis of propionate in the colon via cross-feeding of gut microbiota
03-18, doi: 10.1186/s40168-021-01029-6
【主编评语】木糖醇可被结肠菌群消化，促进有益细菌的增殖及短链脂肪酸的产生，但背后的机制尚未明确。浙江工商大学的朱炫团队在Microbiome上发表的一项最新研究，报道了木糖醇通过互养（cross-feeding）以调节肠道菌群平衡的机制：部分细菌中存在木糖醇代谢关键酶，与其它细菌形成利用木糖醇的互养关系，以增加短链脂肪酸的产生；而木糖醇又可促进磷酸乙酰转移酶的转录以增加丙酸盐的产生，从而降低pH值以抑制埃希氏杆菌属及葡萄球菌属等的生长。（@szx）
张晨虹团队：能量摄入、禁食和膳食结构，对代谢和菌群有何影响？
BMC Biology[IF:6.765]
① 正常饮食或高脂饮食小鼠分为4组：自由进食、CR、IF或IFCtrl；② 正常饮食组：IFCtrl的糖脂代谢改善效果与CR相似，IF无改善作用；③ 高脂饮食组：IF改善糖脂代谢，效果不如CR和IFCtrl；④ CR小鼠的肠道菌群结构稳定，并与自由进食小鼠有显著差异；⑤ IF及IFCtrl小鼠的肠道菌群在禁食-复食中表现出周期性动态变化，每个周期后的菌群分别与自由进食及CR小鼠相似；⑥ 无论进食方式与膳食结构，Lactobacillus murinus OTU2丰度较高与糖脂代谢改善相关。
The effect of calorie intake, fasting, and dietary composition on metabolic health and gut microbiota in mice
03-19, doi: 10.1186/s12915-021-00987-5
【主编评语】上海交通大学的张晨虹团队在BMC Biology上发表的一项最新研究，喂食正常饮食或高脂饮食的小鼠分别进行自由进食、卡路里限制（CR：每日减少30%进食量）、间歇性禁食（IF：2日禁食+5天自由取食）及IF控制进食（IFCtrl：2日禁食+5天控制进食量，与自由进食组的日均进食量一致）干预，发现能量摄入、饮食结构和禁食时间对代谢健康的影响有交互作用，而不同的饮食方案可通过影响肠道菌群促进宿主代谢健康。（@szx）
抗生素扰乱后的菌群，仍可抑制细菌入侵
ISME Journal[IF:9.18]
① 在广谱抗生素利福平（抑制细菌RNA聚合酶）或窄谱抗生素多粘菌素B（仅靶向革兰氏阴性菌）存在或不存在的情况下，在分离自人粪便样本的菌群群落中定殖耐药菌株——大肠杆菌K-12 MG1655；② 在无抗生素的情况下，人粪便菌群可显著抑制耐药大肠杆菌菌株；③ 虽然利福平可显著改变人粪便菌群的群落组成及丰度，但在两种抗生素存在的情况下，人粪便菌群仍可显著抑制耐药大肠杆菌菌株；④ 对入侵耐药菌株的抑制强度与人粪便菌群的来源的关联更强。
Human-associated microbiota suppress invading bacteria even under disruption by antibiotics
03-12, doi: 10.1038/s41396-021-00929-7
【主编评语】ISME Journal上发表的一项最新研究，发现即使在抗生素（包括广谱抗生素或窄谱抗生素）处理后，人粪便菌群仍具有对入侵耐药菌株的定殖抗性。（@szx）
深度解析婴儿期肠道菌群与短链脂肪酸代谢的关系
ISME Journal[IF:9.18]
① 研究采用密集纵向采样收集12个婴儿共1048个粪样，分析肠道短链脂肪酸（SCFA）的组成、特征及与微生物组的关系；② SCFA组成变化呈现三个不同的渐进阶段：早期乙酸低-琥珀酸高，中期乳酸高-甲酸盐高，而后期丙酸高-丁酸高；③ 丁酸增产与肠道中梭菌目增多及母乳戒断有关，或归因于梭菌具备乙酰辅酶A代谢通路；④ 甲酸盐代谢则与双歧杆菌相关，其中B. infantis和B. breve亚种可利用人乳寡糖衍生的岩藻糖，促进甲酸盐生产。
Key bacterial taxa and metabolic pathways affecting gut short-chain fatty acid profiles in early life
03-15, doi: 10.1038/s41396-021-00937-7
【主编评语】肠道菌群所产生的短链脂肪酸（SCFA）影响到宿主生理的方方面面。不同细菌代谢功能不同，最终SCFA产出的组成和特征也不同。The ISME Journal 近期发表的文章，对婴儿期SCFA如何介导肠道菌群与宿主生理的互作进行了深度分析，从SCFA的角度出发强调了生命早期的肠道功能调节对成年后健康的重要性。（@solo）
乙酸盐通过促进B10细胞发挥抗炎作用
JCI insight[IF:6.205]
① 在体外及体内，乙酸盐均可促进小鼠的B1a细胞向B10细胞的分化；② 过继转移乙酸盐诱导的B10细胞，可降低胶原自身抗体诱导的小鼠关节炎的严重程度；③ 乙酸盐在ACSS2的催化下向乙酰辅酶A的转化被用于能量产生及胞质蛋白乙酰化（对于B10细胞是必需的），以促进腹腔内的B10细胞产生；④ 乙酸盐可通过相似的机制促进人PBMC中的B细胞向B10细胞分化；⑤ 在健康人体内，乙酸盐水平的增加与B10细胞的增加相关。
Gut-derived acetate promotes B10 cells with anti-inflammatory effects
03-17, doi: 10.1172/jci.insight.144156
【主编评语】JCI insight上发表的一项最新研究，发现在体外及小鼠体内，乙酸盐均可促进B10细胞的分化；在体外，乙酸盐也可通过相似的机制促进人的B10细胞产生。另外，健康人体内的乙酸盐水平与B10细胞呈正相关。该研究结果提示，直接补充乙酸盐或通过膳食干预间接增加乙酸盐水平，或可用于恢复B10细胞以缓解炎症性疾病。（@szx）
感谢本期日报的创作者：szx，Johnson，萨拉凯斯库奇，婠，solo，王新宇