Cell子刊：深入探究菌群移植中的供-受体微生物对话

2024-02-20

微生物疗法生物类似药临床研究

02月20日的《热心肠日报》，我们解读了 15 篇文献，关注：FMT，微生物间互作，IBD，纳米医学，药物研发，益生菌，EFHD2，黏膜，青藏高原水生微生物组，动物菌群，阿尔茨海默病，生合生物，礼来，MIRA奖，天津药物研究院，盛迪医药。该篇日报由R·AI辅助创作生成，人工审核校对。秦环龙/许谦/李宁Cell子刊：供受体微生物亚种水平的相互作用或是菌群移植疗法成败的关键因素 Cell Host and Microbe——[30.3] ① 同济大学医学院上海第十人民医院秦环龙、许谦、李宁团队利用物种基因组分箱（SGB）技术，研究接受粪菌移植（FMT）治疗的29名伴有胃肠症状的自闭症谱系障碍（ASD）儿童的亚种水平菌群动态；② FMT对患有胃肠道合并症的ASD儿童有效；③ 供-受体间的SGB匹配意味着菌株转移的可能性很高；④ 供-受体的微生物间相互作用对亚种转移和积极的临床结果至关重要；⑤ 相关的供-受体SGB配对，通常在系统发育上有较大差异，且包含很多未命名微生物；⑥ 以上菌群动态也出现在包含多种疾病的FMT数据集中；⑦ 本研究为决定FMT成功的微生物相互作用和动态提供了详细见解。【原文信息】 Donor-recipient intermicrobial interactions impact transfer of subspecies and fecal microbiota transplantation outcome 2024-02-12 , doi: 10.1016/j.chom.2024.01.013 四川大学：基于纳米凝胶的气体疗法或可治疗结肠炎 Advanced Materials——[29.4] ① 四川大学杨伟、赵星与团队成功开发了基于纳米凝胶的多级一氧化氮（NO）释放微囊，实现针对炎症组织的靶向释放，为结肠炎的治疗提供了一种新型气体治疗策略；② 口服微囊可抑制病原菌的生长，同时增加益生菌的丰度；③ 肠道益生菌丰度增加可促进短链脂肪酸和吲哚衍生物等代谢物的产生，并通过白细胞介素-17和PI3K-Akt信号通路调节肠道免疫，恢复肠道屏障；④ 因此，本研究揭示了基于多级NO释放微囊的气体治疗策略通过调节肠道菌群平衡，减少炎症并促进肠道屏障修复，为临床管理结肠炎提供了新的治疗方法。【原文信息】 A Gas Therapy Strategy for Intestinal Flora Regulation and Colitis Treatment by Nanogel-based Multistage NO Delivery Microcapsules 2024-02-07 , doi: 10.1002/adma.202309972 陈航榕/张扬/秦环龙：用于治疗IBD的仿酶口服制剂 Bioactive Materials——[18.9] ① 同济大学医学院上海第十人民医院陈航榕、张扬、秦环龙团队开发了一种新型酶样仿生口服制剂ZnPBA@YCW：以酵母细胞壁（YCW）为外壳，内部为锌掺杂的普鲁士蓝类似物（ZnPBA）纳米酶；② 该制剂可粘附IBD中占据生态位的大肠杆菌并释放ZnPBA纳米酶以去除大肠杆菌，同时促进肠道上皮屏障的修复；③ ZnPBA纳米酶通过清除活性氧（ROS）和抑制NF-κB信号通路，显著恢复氧化还原平衡；④ 口服该制剂后可有效调节肠道菌群，增加有益菌的丰度和多样性，同时将致病性大肠杆菌降至正常水平；⑤ 本研究为治疗伴随着菌群失调的ROS介导的疾病提供了新思路。【原文信息】 Enzyme-like biomimetic oral-agent enabling modulating gut microbiota and restoring redox homeostasis to treat inflammatory bowel disease 2024-01-28 , doi: 10.1016/j.bioactmat.2024.01.016 西安交大：“化茧成蝶”——益生菌治疗IBD的新策略 Small——[13.3] ① 西安交通大学第一附属医院佘军军联合西安交通大学吴道澄与团队，开发了一种新的肠道定植治疗手段，运用蚕蛹样益生菌复合材料（SCPCs），为炎症性肠病（IBD）提供了一种全面的治疗策略；② SCPCs由双歧杆菌组成，外面由丝胶蛋白、丹宁酸和聚多巴胺组成的多功能涂层保护，与未包裹的益生菌相比，SCPCs在恶劣的胃肠环境中展现出了超过200倍的肠道定植能力，并能有效保护益生菌免受IBD环境的损害，同时实现益生菌的持续释放；③ SCPCs能显著降低肠道通透性、减少IL-6和TNF-α水平、清除活性氧，并大幅提高有益肠道益生菌的丰富度，有效减少病原菌的数量，从而显著提高了IBD的整体治疗效果；④ SCPCs优于未包装益生菌或临床氨基水杨酸，而且多功能涂层可以适用于各种益生菌，包括革兰氏阴性或阳性细菌。【原文信息】 Intestinal Colonized Silkworm Chrysalis-Like Probiotic Composites for Multi-Crossed Comprehensive Synergistic Therapy of Inflammatory Bowel Disease 2024-02-09 , doi: 10.1002/smll.202310851 曹雪涛+李景南Nature子刊：EFHD2抑制肠炎症新机制 Nature Communications——[16.6] ① 中国医学科学院北京协和医院曹雪涛和李景南与团队揭示了EF-hand结构域含蛋白D2（EFHD2）通过阻断肠上皮细胞（IEC）TNFR1的内化和细胞死亡，从而抑制肠炎的新机制；② EFHD2在正常肠道组织中高表达，而在溃疡性结肠炎患者的肠道活检样本中表达降低，保护肠上皮免受TNF诱导的细胞凋亡；③ 机制上，EFHD2通过与Cofilin相互作用并抑制Cofilin磷酸化，从而抑制TNFR1的内化，进而抑制IEC凋亡，保护肠道免受炎症损伤；④ IEC中特异性敲除EFHD2导致小鼠IEC过度死亡且实验性结肠炎加剧；⑤ 本研究为理解EFHD2在调节膜受体转运中的关键作用提供了新见解，为研究死亡受体信号和自身炎症性疾病提供了重要视角。【原文信息】 EFHD2 suppresses intestinal inflammation by blocking intestinal epithelial cell TNFR1 internalization and cell death 2024-02-12 , doi: 10.1038/s41467-024-45539-x Nature子刊：解析IBD中黏膜层面的宿主-微生物互作 Nature Communications——[16.6] ① 本研究深入探讨了炎症性肠病（IBD）患者中黏膜基因表达与微生物群的相互作用，揭示了与临床表型相关的黏膜宿主-微生物相互作用模式，为IBD的微生物靶向治疗策略提供了理论基础；② 通过对697份肠道活检样本（335名IBD患者，16名非IBD对照）进行转录组和微生物组分析，发现IBD患者的黏膜基因表达模式主要受组织位置和炎症影响，而黏膜微生物组成具有高度的个体特异性；③ 研究识别出六组与肠道微生物相关的炎症相关途径，如双歧杆菌丰度的增加与参与脂肪酸代谢的基因表达增高相关，而拟杆菌与金属硫蛋白信号增强相关；④ 纤维狭窄的克罗恩病患者中，以免疫调节基因为主的转录网络与非狭窄组织的Lachnoclostridium细菌相关，使用TNF-α拮抗剂的患者中，以脂肪酸代谢基因为主的转录网络与瘤胃球菌科相关；⑤ 黏膜微生物组成与肠上皮细胞、巨噬细胞和NK细胞的富集相关。【原文信息】 Mucosal host-microbe interactions associate with clinical phenotypes in inflammatory bowel disease 2024-02-17 , doi: 10.1038/s41467-024-45855-2 宁康/缪炜/熊杰Nature子刊：青藏高原水生微生物组的基因组和基因目录解析 Nature Communications——[16.6] ① 华中科技大学宁康、中科院水生所缪炜和熊杰与团队共同发表最新文章，通过对六种水生生态系统（咸水湖、淡水湖、河流、温泉、湿地和冰川）的498个宏基因组进行测序，构建了青藏高原微生物目录，扩展了该地区基因组多样性；② 目录包含32355个宏基因组组装，去重后得到10723个代表性基因组物种，其中88%未被注释；③ 发现近3亿个非冗余基因簇，其中15%为新发现，以及73864个生物合成基因簇，其中50%为新发现，扩展了已知的功能多样性；④ 该目录揭示了青藏高原水生微生物群落沿2500公里距离和超过5公里海拔的生物地理分布模式，发现微生物组成相似性和与青藏高原微生物共享的基因数量随距离和海拔差异而减少，表明了一种扩散模式；⑤ 青藏高原微生物目录是高海拔水生微生物资源的重要存储库，为发现新的谱系和功能提供了可能，并填补了微生物组生物地理学的知识空白。【原文信息】 A genome and gene catalog of the aquatic microbiomes of the Tibetan Plateau 2024-02-16 , doi: 10.1038/s41467-024-45895-8 扬州大学：双酚A污染导致孕羊肠道菌群失调，进而影响胎儿生长 Microbiome——[15.5] ① 扬州大学的王梦芝团队发表文章，发现双酚A（BPA）通过调节肠-胎盘轴以及导致肠道菌群失调，介导孕羊模型中母体肠道和胎盘的凋亡、氧化应激增加以及胎儿生长受限；② 怀孕母羊分别在妊娠第40天至第110天每天皮下注射玉米油或玉米油溶解的BPA（BPA组），发现BPA暴露加剧了孕羊的胎盘和回肠中的凋亡、内质网应激、自噬以及线粒体功能损伤，并导致肠道微生物失衡；③ 通过肠道菌群移植实验，进一步证实了BPA引起的回肠和胎盘中的内质网应激、自噬和凋亡与BPA暴露后引起的肠道微生物失衡有关；④ 这些发现为通过调节肠道微生物平衡来缓解肠源性胎盘损伤或胎儿生长受限提供了新的见解。【原文信息】 Gut microbiota contributes to bisphenol A-induced maternal intestinal and placental apoptosis, oxidative stress, and fetal growth restriction in pregnant ewe model by regulating gut-placental axis 2024-02-17 , doi: 10.1186/s40168-024-01749-5 华中农大：江汉鸡肠道菌群组成和功能分析 Microbiome——[15.5] ① 华中农大赵述淼团队在Microbiome上发表最新研究，揭示了江汉鸡肠道菌群物种和功能组成，并分离得到三株潜在益生菌；② 江汉鸡肠道菌群的微生物组成在种水平上与集养白羽鸡相似，以Phocaeicola和拟杆菌属为主，然而优势微生物类群的相对丰度存在显著差异；③ 江汉鸡肠道菌群以碳水化合物、氨基酸和酯代谢为主，其中与碳水化合物代谢相关的基因数量最多；④ 尽管江汉鸡的饲料中未添加抗生素，但在肠道菌群中检测到大量抗生素抗性基因（ARG），其中以四环素耐药基因为主；⑤ 江汉鸡的ARG主要由拟杆菌门和芽孢杆菌门微生物携带；⑥ 从江汉鸡的微生物群中筛选出超过829个分离株，确定六株乳酸片球菌表现出一致的耐受性，其中三种菌株具有巨大的益生菌潜力。【原文信息】 Metagenome-assembled genome reveals species and functional composition of Jianghan chicken gut microbiota and isolation of Pediococcus acidilactic with probiotic properties 2024-02-12 , doi: 10.1186/s40168-023-01745-1 海洋来源的寡糖GV-971对阿尔茨海默病具有性别特异性影响 Molecular Neurodegeneration——[15.1] ① 本研究揭示了海洋衍生寡糖GV-971通过改变肠道菌群、降低脑淀粉样蛋白沉积和反应性小胶质细胞活化，在性别特异性方面对阿尔茨海默病病理学的潜在治疗作用；② 在两个独立的实验室进行的研究中，GV-971主要在雄性小鼠中减少了脑淀粉样蛋白沉积，同时观察到性别特异性的肠道菌群变化；③ GV-971显著改变了多个重叠的细菌种类，并显著影响了微生物群代谢，特别是通过提高氨基酸产生和影响色氨酸途径；④ 此外，GV-971处理降低了与斑块相关的反应性小胶质细胞，同时仅在雄性小鼠中增加了稳态小胶质细胞，揭示了性别特异性的大脑皮层转录组轮廓变化。【原文信息】 Sodium oligomannate alters gut microbiota, reduces cerebral amyloidosis and reactive microglia in a sex-specific manner 2024-02-17 , doi: 10.1186/s13024-023-00700-w 生合生物TWK10益生菌获小绿人标章 ① 2月7日，生合生物对外宣布，旗下植物乳植杆菌TWK10获得了中国台湾卫福部门颁发的健康食品认证标章（小绿人标章）；② 植物乳植杆菌TWK10成为生合生物成立以来第一支小绿人产品，也是中国台湾第一支获得抗疲劳健康功能宣称的益生菌；③ 在中国台湾，包装盒上有“小绿人”标章的才是真正的“健康食品”，产品经审查评估通过后才可取得健康食品许可证；④ 临床结果显示，食用TWK10益生菌6周可明显改善身体机能、抗疲劳表现与肌肉健康等。【原文信息】台灣本土菌TWK10出頭天首支抗疲勞小綠人標章益生菌誕生 2024-02-19 , 生合生物礼来计划启动Retatrutide与司美格鲁肽头对头比较3期临床研究 ① 2月15日，clinicaltrials.gov网站显示，礼来计划于2023年3月20日启动一项针对GLP-1R/GIPR/GCGR三靶点激动剂Retatrutide的3期临床试验；② 该研究旨在评估Retatrutide相较于司美格鲁肽，在二甲双胍联合或不联合钠-葡萄糖共转运体2抑制剂（SGLT2i）情况下，治疗血糖控制不佳的2型糖尿病患者有效性和安全性问题；③ 研究预计招募1250例患者，主要终点为第80周时患者的糖化血红蛋白值较基线的变化；④ 目前，礼来正同时推进Retatrutide的3期临床TRIUMPH系列研究，来评估其在肥胖和超重患者中的安全性和有效性问题。【原文信息】礼来将启动GLP-1R/GIPR/GCGR激动剂头对头司美格鲁肽III期研究 2024-02-16 , 医药魔方 Jordan Bisanz获MIRA奖研究微生物群落 ① 近日，宾州州立大学助理教授Jordan Bisanz荣获美国国立卫生研究院Maximizing Investigators’ Research Award奖项并获得为期5年、总额为190万美元（约合人民币1366.7万元）的经费支持；② 该研究旨在探索人体内复杂的微生物群落如何影响人类健康，包括疾病风险和药物吸收过程；③ Jordan Bisanz计划使用机器学习和实验生物学方法来研究微生物多样性及其对健康的影响；④ 研究还将探讨微生物群落如何影响个人对药物的反应，特别是口服抗疟疾药物的吸收和副作用；⑤ 该研究有望指导开发新型靶向疗法，利用特定微生物治疗细菌感染或改善肠道健康。【原文信息】 NIH awards $1.9 million to investigate how complex communities of microbes impact human health 2024-02-05 , News Medical 天津药物研究院1类新药TY751血糖控制适应证获批临床 ① 2月18日，天津药物研究院有限公司宣布，其自主研发的1类创新药TY751注射液获国家药品监督管理局批准开展临床试验；② TY751注射液拟用于改善成人2型糖尿病患者的血糖控制不佳问题；③ 该药物是一款化学合成的多肽类GLP-1R/GCGR双重激动剂，具有降糖和减重的功效；④ 此外，天津药物研究院有限公司计划拓展TY751注射液在其它代谢性疾病领域的应用。【原文信息】天津药物研究院自主研发的1类创新药TY751注射液获批开展临床试验 2024-02-18 , 天津药物研究院有限公司盛迪医药 HRS-7535片减重适应证获批临床 ① 近日，山东盛迪医药有限公司对外表示，旗下管线药物HRS-7535片的减重2期临床研究，获得国家药监局批准；② HRS-7535片是一种新型口服小分子胰高血糖素样肽-1（GLP-1）受体激动剂胰高血糖素样肽-1（GLP-1）受体激动剂，全球范围内尚无口服小分子GLP-1受体激动剂上市；③ HRS-7535片已完成一项中国单次给药和多次给药的1期健康人试验，具有良好的安全性、耐受性及药代动力学特征，支持每日一次的给药方式；④ 此外，HRS-7535片目前已完成成人2型糖尿病的2期临床研究入组。【原文信息】新款！小分子GLP-1受体激动剂HRS-7535获准开展减重适应症临床 2024-02-16 , 药融圈感谢本期日报的审核者：圆圈儿，RZN，章台柳，Richard，lxx 点击阅读过去10天的日报： 0219 | 如何用菌对抗大肠癌？《自然·综述》发出最新观点 0218 | Cell重磅：某些无糖食品为何让人肠胃不适？菌群给出答案 0209 | 《自然·综述》详解：自身免疫病中，肠道为何关键？ 0208 | 今日Nature双发，肠菌胆汁酸代谢成焦点 0207 | 肠有恙，脑遭殃：多文聚焦菌群-肠-脑轴新发现 0206 | 王军+崔玉涛等：疫情期间，儿童"消失"不少肠道微生物 0205 | 糖尿病如何促肝癌？Nature揭示新机制 0204 | 大型研究再证：饮食血糖指数/负荷与慢性疾病的关联 0203 | Nature新闻：人类肠菌中古怪的微小RNA 0202 | 流感肆虐，高分Cell子刊揭示肠菌如何影响呼吸道感染