今日Nature：肠道如何耐受食物抗原？一类新发现的T细胞很关键｜热心肠日报

Nature——[69.504]

① 小鼠中，食物肽引起食物抗原特异性CD4+ T细胞在肠-肝轴外周免疫器官发生弱增殖；② 这些扩增的T细胞中，大部分是缺乏经典的辅助性T细胞（Th）谱系标志物的“谱系阴性Th”，也包含一部分调节性T细胞（Treg）和少量的滤泡辅助性T细胞（Tfh），而Th1和Th17很少；③ 谱系阴性Th包括5个亚群，主要是初始样和Tfh样的低反应性细胞，难以生成Th1，但能通过IL-2依赖性的机制生成Treg；④ 因此，这些谱系阴性Th不仅缺乏炎症功能，还能生成抑制炎症的Treg，共同促进对食物抗原的口服耐受。

对食物中的外源性蛋白的免疫耐受，是胃肠道健康中非常关键的一环。正常情况下，我们的肠道不会对食物中的多肽抗原产生致病性的炎症反应。这种免疫耐受是如何形成的？Nature最新发表了美国明尼苏达大学医学院Marc K Jenkins团队的研究，发现食物抗原暴露会导致同源CD4+初始（naive）T细胞生成一组非经典的低反应性辅助性T细胞（Th）亚群，这些特殊的Th细胞缺乏引发肠道炎症的能力，反而能产生抑制炎症的调节性T细胞，从而“双保险”促进对食物抗原的口服耐受。（@mildbreeze）

Immune tolerance of food is mediated by layers of CD4+ T cell dysfunction

2022-07-06, doi: 10.1038/s41586-022-04916-6

Science Immunology——[30.63]

① 采用两种Th17细胞缺失小鼠模型研究口服免疫，发现霍乱毒素（CT）和卵清蛋白（OVA）肠道抗原特异性IgA反应不受影响；② 结合单细胞测序发现，派氏结（PPs）和肠系膜淋巴结（MLN）中，滤泡辅助性T细胞（Tfh）主导该反应，且Tfh并非由Th17转化而来；③ 分析不支持Tfh与Th17间共享克隆型，也不支持Th17会分化成为Tfh的说法，而是显示CD4+ T细胞从PPs迁移到MLN；④ 迁移的抗原特异性CD4+ T细胞不具有外周调节性T细胞表型，也不表达其特征基因。

Th17细胞存在于肠道派氏结和固有层位点，与病菌和共生菌群互作。一直有关于派氏结滤泡辅助性T细胞（Tfh）是由Th17细胞分化而来的说法。Science Immunology最新的研究并不支持这一说法，并且进一步发现Th17细胞缺失对于口服免疫诱导的IgA反应似乎也不重要。那么下一个问题就是，Tfh到底缘何而来？（@好雨）

Peyer’s patch TH17 cells are dispensable for gut IgA responses to oral immunization

2022-07-01, doi: 10.1126/sciimmunol.abc5500

Science Immunology——[30.63]

① 口服或摄取Listeria monocytogenes污染的食物模拟李斯特菌病，发现小鼠下颌淋巴结（mandLNs）拦截病菌，出现抗原特异性CD8+ T细胞增殖；② CD8+ T细胞在mandLNs中激活，与CD11c+细胞互作，作为效应T细胞释放，进入次级淋巴器官和肺部，促进机体快速清除病菌；③ 与其它淋巴组织不同，mandLNs低表达视黄酸生产酶，激活的CD8+效应T细胞缺乏肠道归巢表型；④ 因此，mandLNs中的CD8+ T细胞可以降低脾脏病菌载量，但不影响肠系膜淋巴结。

Science Immunology最近发表的文章，阐述口腔黏膜受到病菌侵袭时，获得性免疫如何启动防御机制，揭示了其中一类缺乏肠道归巢表型的细胞毒性CD8+ T的反应和功能。（@好雨）

Microbial uptake in oral mucosa–draining lymph nodes leads to rapid release of cytotoxic CD8+ T cells lacking a gut-homing phenotype

2022-06-17, doi: 10.1126/sciimmunol.abf1861

Nature Biotechnology——[68.164]

① 对青藏高原21条冰川的85个宏基因组分箱得到2358个MAGs，结合883个分离株，构建西藏冰川微生物基因组和基因集（TG2G）；② TG2G代表30个门，968个种，其中82%为潜在新种；③ TG2G含超2500万个非冗余基因（91.6%为新基因簇），其中15954个与次级代谢产物合成相关；④ TG2G有27267个毒力基因，多与已知毒力因子同源性较低，并涉及可移动遗传原件；⑤ 不同生境微生物代谢潜能不同，如低温沉石群落富含脂质和核苷酸合成，冰雪群落富含营养合成功能。

冰川和冰盖覆盖了地球表面约10%的面积，是地球上最大的淡水水库。青藏高原被称为世界“第三极”和“亚洲水塔”，除南北极外，它是全球最大的冰川分布区。尽管冰川存在极端的环境条件，但在冰川表面仍可发现细菌、藻类、古菌、真菌和其他微真核生物。冰川也可以作为过去微生物的记录，是微生物的天然存储器，封存了不同历史时期的微生物。近日，中科院青藏高原研究所刘勇勤、中科院微生物研究所骆迎峰及团队在Nature Biotechnology发表最新研究，对青藏高原21条冰川的85个宏基因组分箱得到2358个MAGs，结合883个分离株，覆盖雪、冰和冰粒生境，提供了一个专门的冰川微生物基因组和基因目录，以存档冰川基因组和功能多样性。总之，该目录是一种宝贵的资源，有助于加深对西藏冰川微生物组结构和功能的理解，为未来更深入探究气候变化对青藏高原碳通量的影响提供理论依据。（@九卿臣）

A genome and gene catalog of glacier microbiomes

2022-06-27, doi: 10.1038/s41587-022-01367-2

Nature Methods——[47.99]

① Emu是一种专为高错误率16S rRNA全长数据定制、基于参考数据库的微生物群落分析工具；② 使用4个基于纳米孔16S全长测序的模拟群落，将Emu与现有7种16S分析或比对软件进行综合比较，发现Emu在属和种水平上的分析准确性最佳；③ Emu的优势体现在能够减少假阳性的数量，有效区分基因组相似的物种；④ 针对超低丰度物种敏感差、需耗费更多内存和时间、对新物种的鉴定能力有限等问题，Emu仍需要优化。

基于16S rRNA的分析是解析微生物群落组成的常用方法，通过16S rRNA基因全长测序有可能提供物种级的注释结果，但现有的分类注释算法没有很好的对读长增加和错误率问题进行优化。近日，美国莱斯大学研究人员在Nature Methods发表最新研究，他们开发了Emu，一种专为高错误率16S rRNA全长度数据定制、基于参考数据库的微生物群落分析工具。通过与一个已建立的全基因组测序流程产生的临床样本组成比较，说明了Emu的实际应用。此外，将Emu与现有7种16S分析软件比较，发现Emu在属和种水平上的分析准确性最佳，但目前该工具仍需要进一步优化。（@九卿臣）

Emu: species-level microbial community profiling of full-length 16S rRNA Oxford Nanopore sequencing data

2022-06-30, doi: 10.1038/s41592-022-01520-4

iMeta——[N/A]

① 本文呈现了全基因组尺度数据可视化的开箱即用解决方案；② 作者在TBtools中开发了“Advanced Circos”功能，提供构造Circos图的简单方法；③ TBtools集成了系列便于输入数据准备的功能；④ “Advanced Circos”功能提供了一个用户友好界面，用于定制参数设置，并可用于可视化各种基因组水平数据；⑤ 总之本文介绍了“Advance Circos”的主要特点和上游数据准备方法，旨在让更多用户能够使用Circos图进行基因组大数据探索。

本文简要介绍了TBtools中“Advanced Circos”绘图功能和相应参数，并详细阐述了如何从常见的高通量数据出发，使用“Advanced Circos”制作信息丰富的Circos图。几乎所有步骤都可以在TBtools中通过简单的点击轻松完成。作者预计，本文中TBtools的“Advanced Circos”将使更多的研究人员能够享受Circos图在探索大型生物数据方面的优势。（@刘永鑫-中科院-宏基因组）

A painless way to customize Circos plot: From data preparation to visualization using TBtools

2022-07-04, doi: 10.1002/imt2.35

Journal of Neuroinflammation——[9.587]

① 抗生素（ABX）清除小鼠肠道菌群可预防或完全抑制CCI、OXA和STZ引起的热痛觉过敏或机械痛敏；② 肠道菌群缺失抑制CCI或STZ诱导的脊髓胶质细胞激活和OXA模型中细胞因子产生；③ STZ不能在肠道菌群缺失的鼠中诱导高血糖和疼痛性超敏反应；④ 同步ABX与CCI、OXA或STZ处理可即时镇痛，CCI和STZ诱导神经痛后开始ABX喂养可缓解热痛觉过敏或机械痛敏；⑤ 粪菌移植可部分恢复肠道菌群并缓解神经痛，阿克曼菌、拟杆菌和脱硫弧菌们或起关键作用。

南方科技大学宋学军团队研究成果。肠道菌群与神经功能和神经系统紊乱有关。本文聚焦肠道菌群对神经病理性疼痛的影响。研究结果显示，利用抗生素清除小鼠肠道菌群可预防或抑制坐骨神经慢性压迫性损伤（CCI），奥沙利铂化疗、链脲霉素（STZ）诱导的热痛觉过敏或机械性痛觉超敏。文章认为，肠道菌群与神经损伤、化疗、糖尿病神经病变等慢性疼痛发病有关，菌群移植或是一个潜在可行的治疗方法。（@Bingbing）

Gut microbiota depletion by antibiotics ameliorates somatic neuropathic pain induced by nerve injury, chemotherapy, and diabetes in mice

2022-06-28, doi: 10.1186/s12974-022-02523-w

Brain Behavior and Immunity——[19.227]

① 研究纳入健康非肥胖个体31人（15名男性），女性疼痛耐受阈值/痛觉阈值比值（PTT/PST）显著低于男性，但是对于单独的PTT和PST无此结论；② 女性避孕药的使用与脂多糖结合蛋白增加、丹毒梭菌丰度升高有关，但不影响sCD14水平和炎症因子；③ 在痛觉阈值，普雷沃氏菌和巨球菌属与PST正相关，在黄体中期，厌氧菌属与皮质醇觉醒反应正相关；④ 女性在皮质醇反应、SCFAs、PTT和PST炎症因子表现出强关联，揭示了肠道菌群影响疼痛感知的性别差异。

男女生对疼痛的感受和耐受度不同，本文拟探究其背后的机制。研究结果显示，肠道菌群，比如普雷沃氏菌和巨球菌属，可能是不同性别差异疼痛感知的原因之一。（@Bingbing）

Sex, Pain, and the Microbiome: The Relationship between Baseline Gut Microbiota Composition, Gender and Somatic Pain in Healthy Individuals

2022-06-07, doi: 10.1016/j.bbi.2022.06.002

Clinical and Translational Medicine——[8.554]

① 测定NSCLC患者和健康人群的粪便菌群，并对血清以及40个NSCLC组织和邻近组织进行代谢组学分析；② NSCLC肠道菌群失调，普雷沃氏菌属、芽殖菌属、罗斯氏菌属显著上调；③ 共8个差异表达蛋白主要参与IL-8和NF-κB途径，CRP、LBP和CD14是NSCLC潜在生物标志物；④ 移植NSCLC患者粪菌，或定植Prevotella copri，可引起受体小鼠的炎症和免疫失调；⑤ 神经酸/全反式维甲酸与P. copri呈负相关，其治疗可改善P. copri处理的肺癌小鼠表型。

这是浙江省肿瘤医院张爱琴和浙江中医药大学李昌煜与团队发表在Clinical and Translational Medicine的研究成果。很多证据表明：肠道菌群，尤其是代谢物，与非小细胞肺癌（NSCLC）有关。本文利用微生物组、代谢组以及蛋白组学联合分析的方法，并通过粪菌移植进行验证，认为普雷沃氏菌-神经酸/全反式视黄酸轴可能刺激NSCLC的病理发展。（@Bingbing）

Integrated microbiome, metabolome, and proteome analysis identifies a novel interplay among commensal bacteria, metabolites and candidate targets in non-small cell lung cancer

2022-06-23, doi: 10.1002/ctm2.947

感谢本期日报的创作者：mildbreeze，好雨，青城昊，刘永鑫-中科院-宏基因组，Akkk，WK红叶