今日Nature：肠神经系统的发育和维护离不开一类免疫细胞｜热心肠日报

Nature——[69.504]

① 肠道外肌层的常驻巨噬细胞（MMϕ）通过修剪突触和吞噬肠道神经元来完善生命早期的肠神经系统（ENS），断奶前耗竭MMϕ会破坏这一过程，导致肠道转运异常；② 断奶后，MMϕ获得神经支持性表型，伴随其转录组的变化和成熟；③ MMϕ有4个亚群，其相对丰度和分布随年龄变化，其中NA-MMϕ亚群呈现小胶质细胞样转录组特征；④ ENS通过产生TGF-β引导NA-MMϕ表型，NA-MMϕ亚群具有神经保护作用，其缺乏可引起肠道神经元丢失和肠道转运改变。

肠神经系统（ENS）的正确发育和成熟对生存至关重要。出生时，ENS还不成熟，需要相当程度的精化和完善才能在成年后发挥正常功能。Nature最新发表的这项研究发现，肠道肌外层的常驻巨噬细胞（MMϕ）在生命早期通过修剪突触和吞噬肠道神经元来完善ENS，而后MMϕ转为神经支持功能，说明ENS由专职的常驻巨噬细胞群管理，以应对ENS在不同阶段/时期的需求。MMϕ的这些特征类似中枢神经系统（CNS）中的小胶质细胞，提示ENS可能与CNS享有共同的神经元精化机制。（@mildbreeze）

Dedicated macrophages organize and maintain the enteric nervous system

2023-06-14, doi: 10.1038/s41586-023-06200-7

Cell——[66.85]

① 开发了高通量筛选平台PRESTO-Salsa，其基于mRNA条形码和NGS测序，能在96孔板单孔中评估314个GPCR的生物活性；② 用该方法筛选了GPCR组对1041种人类相关代谢物的活性，发现了新的内、外源性和微生物生成的GPCR激动剂；③ 绘制了人体5个部位菌群的435个菌株的微生物-GPCR互作图谱，揭示了菌群代谢物主要激活的GPCR类型以及菌株特异性的GPCR激动剂；④ 牙龈卟啉单胞菌分泌的蛋白酶Gingipain K通过K290位点特异性裂解作用激活CD97/ADGRE5。

G蛋白偶联受体（GPCR）是人类基因组编码的最大的细胞表面受体家族，能识别源自人体、菌群、饮食和药物的多种类型的配体，并调节人体生理的方方面面。然而GPCR中仍然存在很多未知内源性配体的孤儿受体。Cell最新发表了复旦大学陈海威、耶鲁大学Noah Palm与团队的研究文章，报道了一种高度多路复用的GPCR筛选平台——PRESTO-Salsa。该方法能够以高通量的方式，评估小分子、多肽、蛋白质、细菌培养上清、血清等多种类型的样品对GPCR组（314个GPCR）的活化情况进行检测，且具有样品量需求低的优点。基于该方法，研究者绘制了1041种人体相关代谢物和435个人体共生菌株与GPCR组的互作图谱，并揭示了一种免疫细胞相关的GPCR孤儿受体可被牙周病原体的蛋白酶活化。（@mildbreeze）

Highly multiplexed bioactivity screening reveals human and microbiota metabolome-GPCRome interactions

2023-06-14, doi: 10.1016/j.cell.2023.05.024

Cell Host and Microbe——[31.316]

① 使用人工细菌群落（寡聚小鼠微生物群）定植无菌小鼠，使用三种临床相关抗生素（AB）反复处理小鼠，观察菌株的特异性反应和进化；② 80多天里，观察到菌株和群落水平上的恢复力效应；③ AB处理改变了细菌的生长速度和原噬菌体活性，单个细菌群中单倍型组成发生变化，且细菌中假定AB抗性的SNPs与抗生素抵抗有关；④ 从进化群落中重新分离具有特异性突变的克隆，环丙沙星和四环素对该克隆的最小抑制浓度增加，即抗生素抵抗能力增加。

Cell Host and Microbe近期发表的文章，探讨了多次的抗生素治疗对无菌小鼠肠道微生物组稳定性的影响。研究揭示了复杂的群落动力学、菌株特异性适应、生长速率的改变和原噬菌体活性的变化，表明宿主相关微生物群落在选择性压力下使用不同的策略来保持稳定性。（@章台柳）

Pulsed antibiotic treatments of gnotobiotic mice manifest in complex bacterial community dynamics and resistance effects

2023-06-05, doi: 10.1016/j.chom.2023.05.013

Advanced Science——[17.521]

① 结直肠癌（CRC）是消化系统最常见的癌症，肠道菌群在其发生发展中起到关键作用；② CRC能改变肠道菌群组成，其发展可能与肿瘤位置与位点特异性细菌有关；③ 细菌在CRC形成、发展和/或转移发挥着有害或保护作用，病毒、真菌及肿瘤内菌群的作用机制尚需研究；④ 肠道菌群产生的胆汁酸和氧化三甲胺可促进CRC，短链脂肪酸、氨基酸、植物化学物质可抑制CRC，饮食和其他代谢物也可影响CRC；⑤ 肠道菌群及其代谢产物可在CRC诊断和治疗中发挥潜在作用。

结直肠癌是消化系统中最常见的癌症，死亡率和发病率都很高。肠道菌群大量存在于肠道中，尤其是结直肠，并且可与宿主发生相互作用进而影响多种生理过程。北京大学付卫、张志鹏、姜长涛、孙露露及团队在Advanced Science发表最近综述性文章，归纳了肠道菌群及其代谢产物在结直肠癌发生发展中的关键作用，并且总结了肠道菌群有助于结直肠癌诊断和治疗的可能性。（@RZN）

Role of the Gut Microbiota and Its Metabolites in Tumorigenesis or Development of Colorectal Cancer

2023-06-01, doi: 10.1002/advs.202205563

NPJ Biofilms and Microbiomes——[8.462]

① 高腹部脂肪沉积鸡的肝和腹部脂肪中，脂肪合成基因mRNA表达量显著升高，脂肪分解和脂肪转运基因mRNA表达量显著降低；② 高腹部脂肪沉积鸡中副拟杆菌、副萨特氏菌、颤杆菌克和Anaerofustis含量显著增加，低腹脂肪沉积鸡中鳞球菌含量显著增加；③ 盲肠中副拟杆菌、副萨特氏菌、颤杆菌克和Anaerofustis的相对丰度与腹部脂肪沉积呈正相关，鳞球菌与脂肪沉积呈负相关；④ 粪菌移植可降低雏鸡中副拟杆菌和脂肪合成基因，增加鳞球菌和脂肪分解基因。

通过基因育种技术和高能量日粮人工选择鸡极大地提高了肉鸡的生长速度和饲料转化率，但是快速生长的肉鸡往往伴有腹部脂肪沉积过多，增加人类患心血管疾病的风险。盲肠菌群对鸡的健康起着至关重要的作用，然而它在腹部脂肪沉积中对脂肪代谢的贡献仍不清楚。近日，华中农业大学刘华珍和石德时与团队在NPJ Biofilms and Microbiomes发表最新研究，采用了不同月龄（1个月、4个月和12个月）的白来航鸡和吐鲁番斗鸡，比较高/低腹部脂肪沉积鸡脂肪代谢水平、盲肠菌群和不同细菌的丰度，分析盲肠菌群与腹部脂肪沉积的关系，并利用鸡的粪菌移植实验验证肠道菌群是否可以调节脂肪沉积。结果表明，鸡盲肠菌群可以通过调节脂肪代谢减少腹部脂肪沉积。（@RZN）

Chicken cecal microbiota reduces abdominal fat deposition by regulating fat metabolism

2023-05-30, doi: 10.1038/s41522-023-00390-8

eLife——[8.713]

① 将常温喂养的线虫转移至有温度梯度但无食物环境中，发现随着线虫衰老热趋性逐渐降低；② 选用35种乳酸菌喂食线虫，4种会显著诱导线虫热趋性，罗伊氏乳杆菌在不影响线虫寿命和运动能力下，可维持其耐热性；③ 系统进化树中关系越近的乳酸菌对热趋性影响越相似，罗伊氏杆菌作用取决于DAF-16转录因子在神经元的功能；④ RNA测序分析显示，饲喂不同细菌的老龄动物差异基因中富集DAF-16靶点，提示乳酸菌可能以组织或特定目标的方式激活DAF-16。

多项研究表明遗传背景、饮食和生活方式可能影响脑老化，但具体的因果关系和机制尚不清楚。近日，日本名古屋大学研究人员在eLife发表最新研究，通过多轮实验发现以乳酸杆菌为食的线虫在不影响机体寿命和运动的情况下，可维持老龄动物的热趋性，其作用依赖于DAF-16，值得关注。（@九卿臣）

Bacterial diet affects the age-dependent decline of associative learning in Caenorhabditis elegans

2023-05-30, doi: 10.7554/eLife.81418

Alzheimer's Research and Therapy——[8.823]

① 阿尔茨海默所致认知障碍患者(CI-AD)：Clostridia_UCG-014增加，Moryella和Blautia减少，LPS升高，炎症因子上调，IL10下调脑淀粉样蛋白、血浆pTau-181和NfL升高；② 与认知未受损患者相比，非AD所致认知障碍患者(CI-NAD)中产粪甾醇真菌和柯林斯菌属丰度较高，菌群失调，PECAM-1和TNFα上调，血浆NfL升高；③ 不同的肠道细菌种类与CI‑NAD和CI‑AD中的免疫和内皮标记物相关，但这些介质仅在CI‑AD中与淀粉样蛋白级联标记物广泛相关。

Alzheimer's Research and Therapy近期发表的文章，纳入34例阿尔兹海默症导致认知障碍患者（CI-AD)、37例非AD导致认知障碍患者（CI-NAD）和13例非认知障碍对照（CU），对肠道菌群、血液中微生物-肠道-脑轴相关的介质、淀粉样蛋白级联标志物进行系统分析。结果发现，特异性细菌属与免疫和内皮菌群-肠-脑轴介质相关，这些在散发性AD中与淀粉样蛋白级联标志物相关。应进一步研究将肠道细菌与淀粉样蛋白级联反应联系起来的生理机制，以阐明其潜在的治疗意义。（@章台柳）

A peripheral signature of Alzheimer’s disease featuring microbiota-gut-brain axis markers

2023-05-31, doi: 10.1186/s13195-023-01218-5

Gastroenterology——[33.883]

① 早产的约克郡小猪通过剖腹产分娩，并通过植入的中心静脉导管提供14天的肠外营养，分别使用中链甘油三酯（MCT）做对照或SEFA-6179处理；② 出生15天时，相比于MCT组，SEFA-6179预防了生物化学胆汁淤积，预防脂肪变性，胆管增殖减少，以及由病理学家评估的纤维化减少；③ 肝组织的RNA-Seq表明，SEFA-6179广泛影响炎症、代谢和纤维化途径，与其体外受体活性一致（GPR84/PPARα/PPARγ激动剂）。

接受长期肠外营养的肠衰竭患者中，至少有20%至30%会发展为肠衰竭相关肝病（IFALD），对此几乎没有治疗选择。SEFA-6179是结构工程化的中链脂肪酸类似物，通过激活GPR84、PPARα和PPARγ而起作用。Gastroenterology近期发表的文章，在IFALD的早产仔猪模型中，SEFA-6179治疗预防了生化胆汁淤积和脂肪变性，并减少了胆管增殖和纤维化。SEFA-6179是一种很有前途的预防和治疗IFALD的first-in-class疗法，将进行II期临床试验。（@章台柳）

A medium chain fatty acid analogue prevents intestinal failure-associated liver disease in preterm Yorkshire piglets

2023-05-30, doi: 10.1053/j.gastro.2023.05.035

ACS Nano——[18.027]

① 制备带正电的含虾青素（ASX）的ASXnano颗粒，与带负电的螺旋藻（SP）通过静电吸附得到SP@ASXnano复合体系；② 小鼠中，SP@ASXnano减少ASX的胃中损失，促进ASX吸收，增强并延长ASX在肠道和血液中的分布，且具有长期安全性；③ 急性放射性肠炎小鼠模型中，SP@ASXnano降低活性氧、DNA损伤和炎症，保护隐窝再生细胞；④ 全身辐照时，SP@ASXnano维持小鼠血细胞水平，减少器官损伤，或与其增加肠菌多样性和丰度、上调短链脂肪酸水平的功能有关。

放射性物质和电离辐射广泛英语与核能、放射诊断与治疗、工农业生产等现代社会的各个方面，与之伴随的则是电离辐射造成健康损害风险的增加。临床上，小肠因对放疗高度敏感而易受到放疗损伤。活性氧是辐射诱导细胞损伤的关键机制，虾青素作为最强的抗氧化剂之一有助于对抗和缓解放射性损伤。然而虾青素引起水溶性和稳定性差、生物利用度低而难以口服给药。近日，浙江大学周民、唐喆教授和同济大学Hongyu Yu团队在ACS Nano发表文章，将天然微藻螺旋藻（Spirulina platensis, SP）与虾青素纳米颗粒（ASXnano）结合，构建了一种口服微藻-纳米复合系统（SP@ASXnano），实现虾青素的口服递送并用于肠道和全身的辐射防护。（@芥末）

Oral Microalgae-Nano Integrated System against Radiation-Induced Injury

2023-05-30, doi: 10.1021/acsnano.3c01502

iMeta——[N/A]

① 作者开发模块化工具研究病毒组-ViWrap，其是一个用Python编写的模块化流程，其设计旨在便于广泛使用；② ViWrap整合了最先进的工具和数据库，用于对来自宏基因组和基因组的病毒进行全面的表征和研究；③ ViWrap提供了一个高度灵活、模块化、可定制和易于使用的流程，适用于各种应用和场景；④ ViWrap实现了标准化和可重复的病毒宏基因组学、基因组学、生态学和进化学的流程。

作者开发了ViWrap，以研究人类和环境系统中的病毒。ViWrap将多种工具的功能整合到一个平台中，以实现病毒分析的各个步骤，包括识别、注释、基因组分组、物种和属水平聚类、分类学分配、宿主预测、基因组质量的表征、综合总结和直观的结果可视化。ViWrap可通过GitHub（https://github.com/AnantharamanLab/ViWrap）公开获取。有关软件的详细描述、使用方法和结果解释可以在该网站上找到。（@刘永鑫-农科院-宏基因组）

ViWrap: A modular pipeline to identify, bin, classify, and predict viral–host relationships for viruses from metagenomes

2023-06-07, doi: 10.1002/imt2.118

感谢本期日报的创作者：mildbreeze，Sunflower，Jack Chen，RZN，九卿臣，Zzz，章台柳，芥末，刘永鑫-农科院-宏基因组