肠道菌群如何代谢胆汁酸？17页高分综述一文读懂

2024-03-06

微生物疗法临床研究

03月06日的《热心肠日报》，我们解读了 15 篇文献，关注：胆汁酸代谢，表观遗传，益生元，病毒组，婴儿，过敏，SCFA，IBD，BMS，Cardiff，诺善科技，帝斯曼-芬美意，Clinical Microbiomics。该篇日报由R·AI辅助创作生成，人工审核校对。 Nature Reviews：肠道菌群的胆汁酸代谢（综述） Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology——[65.1] ① 胃肠道胆汁酸微生物学，包括胆汁酸的合成与组成、肠道菌群的胆汁酸代谢、胆汁酸差向异构体对宿主免疫细胞的影响等研究，经历了七、八十年代的兴起，又一次进入了复兴，本文对此进行了综述；② 文章指出胆汁酸共代谢是宿主与微生物互作研究中涉及最多也是对人类健康最重要的课题，但仍然存在许多未知，如宿主胆汁酸A/B环反式异构体的合成；③ 非靶向代谢组学可以用于鉴定微生物结合胆汁酸，该类胆汁酸通过胆盐水解酶水解生成，并与核受体PXR和FXR等互作；④ 基于每个羟基在三个稳定位置之间的切换，胆汁酸羟基基团的氧化和环异构化极大地扩展了胆汁酸代谢物的多样性；⑤ 目前已知微生物胆汁酸7-脱羟基的生物化学和酶学，但C3-脱羟基和C12-脱羟基的研究还在进行中；⑥ 此外，次级胆汁酸环异构体正在成为肠道中Th17介导的炎症与Treg免疫抑制间平衡的强效调节剂，但是尚未进行有效测量。【原文信息】 Another renaissance for bile acid gastrointestinal microbiology 2024-02-21 , doi: 10.1038/s41575-024-00896-2 Nature子刊：肠道菌群如何调控肠上皮基因表达 Nature Metabolism——[20.8] ① 本研究揭示了肠道菌群与代谢产物如丁酸甘油酯如何通过组蛋白乙酰化调控小鼠肠道上皮细胞中基因的表达；② 除乙酰化外，小鼠盲肠和远端肠道上皮细胞的组蛋白H3的第9和27位赖氨酸上还存在大量的丁酰化和丙酰化；③ 这些乙酰化作用受到肠道菌群的调控，且组蛋白丁酰化还受到丁酸甘油酯的额外调节；④ 丁酸甘油酯调节的基因程序与组蛋白丁酰化相关，后者与活跃的基因调控元件及基因表达水平相关。【原文信息】 Histone butyrylation in the mouse intestine is mediated by the microbiota and associated with regulation of gene expression 2024-02-27 , doi: 10.1038/s42255-024-00992-2 Nature子刊：益生元调节肠菌或可改善老年人脑功能 Nature Communications——[16.6] ① 开展一项随机、双盲、安慰剂对照试验，纳入36对老年双胞胎（72人；年龄≥60岁），每对双胞胎被随机分为接受安慰剂或益生元（菊粉+低聚果糖），干预持续12周；② 受试者同时进行抗阻训练和支链氨基酸补充，通过远程视频访问、在线问卷和认知测试来评估物理功能和认知；③ 益生元补充剂耐受性良好，能够改变肠道微生物组（如增加双歧杆菌相对丰度），并显著改善认知功能，但对主要的肌肉功能指标（椅子起立时间）没有显著影响；④ 本研究表明了通过调节肠道微生物组来改善老年人认知功能的可行性，同时展示了远程交付试验对于老年人群体的可行性，有助于减少老年人在临床试验中的代表性不足。【原文信息】 Effect of gut microbiome modulation on muscle function and cognition: the PROMOTe randomised controlled trial 2024-02-29 , doi: 10.1038/s41467-024-46116-y Nature子刊：肠道DNA病毒组与生活方式间有何关联？ Nature Communications——[16.6] ① 通过来自挪威结肠癌筛查研究招募的1034名参与者的粪便免疫化学检测样本，探究肠道DNA病毒组与生活方式间的关联；② 共鉴定、注释和表征出18000多种DNA病毒，仅有6%被归类到已知的分类学家族，以微小噬菌体科最为普遍；③ 将个体病毒群与全面的生活方式和人口统计数据相链接，发现17/25的变量与肠道病毒组有关；④ 体育活动、吸烟和膳食纤维摄入与病毒的多样性和相对丰度以及辅助代谢基因的富集显示出强烈且一致的关联。【原文信息】 Exploring the gut DNA virome in fecal immunochemical test stool samples reveals associations with lifestyle in a large population-based study 2024-02-29 , doi: 10.1038/s41467-024-46033-0 川大Nature子刊：婴儿肠道病毒的宏基因组目录 Nature Communications——[16.6] ① 四川大学王少璞、母得志和四川大学华西第二医院牛晓宇作为共同通讯在Nature Communications发表最新研究，构建出人类早期肠道病毒组目录（ELGV），通过分析8130个肠道病毒样本，识别出82141种病毒物种，其中68.3%未在成人病毒数据库中记录；② 识别出64种和8种病毒物种分别基于肠道病毒样颗粒富集和宏基因组数据，可作为区分婴儿和成人的生物标志物；③ 通过追踪婴儿早期肠道病毒组的不稳定性和时间发展，识别出与多个临床因素相关的差异性病毒；④ 基于母婴共享的病毒组还研究了早期生命中肠道病毒组与细菌组间的互作，有助于未来发现儿科疾病-病毒组关联。【原文信息】 A metagenomic catalog of the early-life human gut virome 2024-02-29 , doi: 10.1038/s41467-024-45793-z 解析婴儿肠道菌群——细菌和真菌的成熟模式 Microbiome——[15.5] ① 本研究揭示了婴儿肠道细菌和真菌微生物群在生命的第一年内呈现出不同的成熟模式，这些模式与跨界群落动态和婴儿营养有关；② 通过对CHILD队列研究中100名婴儿3至12个月的肠道细菌和真菌α多样性的个体变化进行分析，发现超过40%的婴儿肠道细菌或真菌微生物群成熟模式存在差异，这些差异体现在群落组成、跨界群落动态以及尿液中微生物衍生代谢物上，暗示生态系统转变时机的变化；③ 已知的微生物群调控因素，如配方喂养和剖宫产，与非典型的细菌微生物群（但不是真菌）成熟模式相关；④ 真菌微生物群的成熟则受到产前暴露于人工甜味饮料和细菌微生物群的影响；⑤ 这些发现强调了影响婴儿微生物群成熟模式的生态和环境因素，以及在微生物组研究中纳入多界和个体层面视角的必要性，以改善我们对早期生命中肠道微生物群成熟模式及其与宿主健康关系的理解。【原文信息】 Divergent maturational patterns of the infant bacterial and fungal gut microbiome in the first year of life are associated with inter-kingdom community dynamics and infant nutrition 2024-02-07 , doi: 10.1186/s40168-023-01735-3 新冠疫情下婴儿肠道菌群与过敏关系研究 Allergy: European Journal of Allergy and Clinical Immunology——[12.4] ① 本研究探讨了环境和饮食因素对在新冠疫情社交距离限制期间出生的婴儿早期肠道菌群发育的影响，以及它们与过敏疾病之间的关联，发现环境和饮食对肠道菌群的形成有显著影响；② 与疫情前出生的婴儿相比，疫情出生的婴儿肠道中双歧杆菌的相对丰度更高，梭状芽胞杆菌丰度更低；③ 母乳喂养、植物性断奶食品、兄弟姐妹、农村环境、宠物和家中人员吸烟与婴儿不同的肠道菌群模式有关；④ 6个月时双歧杆菌和12个月时产丁酸菌的相对丰度与特应性皮炎（AD）和皮肤点刺试验阳性反应呈负相关；⑤ 疫情时出生婴儿的过敏原致敏、食物过敏和AD的患病率未超过疫情前出生婴儿水平；⑥ 与单独暴露于环境微生物相比，垂直传播的细菌和合理膳食对于预防婴儿过敏性疾病更重要。【原文信息】 Association between gut microbiota development and allergy in infants born during pandemic-related social distancing restrictions 2024-02-29 , doi: 10.1111/all.16069 婴儿血浆中的短链脂肪酸与过敏疾病的关系 EBioMedicine——[11.1] ① 本研究探讨了婴儿及其母亲的血浆中短链脂肪酸（SCFAs）、母乳中SCFAs与后续过敏性疾病和特应性疾病的关联；② 收集产后四个月的148名婴儿血浆样本，以及相应的母乳和母亲的血浆样本，检测SCFAs；③ 婴儿12月龄如果出现过敏反应、特应性湿疹或食物过敏，其4月龄的血浆中五种、三种和两种SCFAs的浓度显著降低；④ 对母亲过敏史进行校正，甲酸、琥珀酸和己酸与过敏反应呈显著负相关，乙酸与特应性湿疹呈显著负相关；⑤ 婴儿和母亲的血浆SCFA浓度呈强相关，而母乳中的SCFA浓度与两者不相关，但母乳中的丁酸和己酸浓度比血浆高出约100倍，异丁酸和戊酸浓度高出3-5倍，而其他SCFVs在母乳中的含量比血浆中少；⑥ 研究结果发现，丁酸和己酸可能通过主动运输进入母乳以满足婴儿的需求，这需要机制性研究来确认，同时某些SCFVs与过敏和特应性疾病之间负相关，证明其具有免疫调节潜力。【原文信息】 Short-chain fatty acids (SCFA) in infants' plasma and corresponding mother's milk and plasma in relation to subsequent sensitisation and atopic disease 2024-02-09 , doi: 10.1016/j.ebiom.2024.104999 儿童炎症性肠病中影响肠道菌群因素解析 Gut Microbes——[12.2] ① 本研究在儿童极早发型炎症性肠病（VEO-IBD）、儿童IBD和健康对照组（HC）之间比较了年龄和炎症对微生物群落结构的影响，发现年龄和炎症独立影响微生物群落结构；② VEO-IBD和儿童IBD两组之间微生物α多样性和香农多样性没有差异，但与HC组相比，两组都显著降低；③ 即使炎症减少，儿童IBD患者与HC组的Bray Curtis距离仍然稳定增加，VEO-IBD患者相对于HC组中≥7岁的患者表现出更大的不稳定性，但在儿童IBD患者和HC≥7岁的患者之间没有出现这种情况；④ 利用从HC中建模的健康微生物成熟指数来表征肠道菌群，VEO-IBD和儿童IBD的成熟度低于其年龄匹配的HC组，且儿童IBD患者的成熟度显著低于VEO-IBD，后者在最年幼的年龄段具有更多的异质性。【原文信息】 The intestinal microbiome of inflammatory bowel disease across the pediatric age range 2024-02-25 , doi: 10.1080/19490976.2024.2317932 生命早期及儿童时期的环境暴露影响IBD患者的确诊年龄 Clinical Gastroenterology and Hepatology——[12.6] ① 在近3000名IBD患者中发现，生命早期和儿童时期的环境暴露比遗传倾向对IBD确诊年龄的影响更大；② 纳入2952名IBD患者，通过问卷和血液分析，研究环境风险因素、遗传风险得分与IBD确诊年龄之间的关系；③ 生命早期暴露（如剖腹产、出生在发达国家）、儿童时期频繁使用塑料水瓶、家中拥有超过一个卫生间等环境因素，与更年轻的IBD确诊年龄相关；④ 环境因素解释了21%的克罗恩病确诊年龄方差，解释了39%的溃疡性结肠炎确诊年龄方差；⑤ 在整合了遗传风险得分和环境风险得分的模型中，环境是唯一在所有族群中与较早的IBD确诊年龄显著相关的因素。【原文信息】 Early life and childhood environmental exposures, more than genetic predisposition, influence age of diagnosis in a diverse cohort of 2952 patients with IBD 2024-02-01 , doi: 10.1016/j.cgh.2024.01.020 BMS一线治疗结直肠癌疗法拟纳入突破性治疗品种 ① 3月1日，中国国家药监局药品审评中心（CDE）公示，百时美施贵宝（BMS）公司两款新药拟纳入突破性治疗品种，用于一线治疗不可切除或转移性微卫星高度不稳定性（MSI-H）或错配修复缺陷型（dMMR）结直肠癌患者；② 两款新药分别为伊匹木单抗（CTLA-4抗体）和纳武利尤单抗（PD-1抑制剂），联合使用可显著提高治疗效果；③ 与化疗相比，该联合疗法将MSI-H/dMMR表型的结直肠癌患者疾病进展或死亡风险降低了79%；④ 目前，相关研究仍在进行中，以评估该联合疗法的长期效果及安全性。【原文信息】百时美施贵宝免疫联合疗法拟纳入突破性治疗品种，一线治疗结直肠癌！ 2024-03-03 , 医药观澜 Cardiff更新Onvansertib治疗mCRC最新临床结果 ① 近日，Cardiff Oncology公司对外公布，Onvansertib在治疗转移性结直肠癌（mCRC）2期临床试验ONSEMBLE研究中取得积极结果；② 该试验旨在检视onvansertib作为 RAS 突变转移性结直肠癌（mCRC）患者二线疗法的疗效与安全性；③ 在未曾接受过bevacizumab（bev）治疗的mCRC患者中，Onvansertib与标准疗法（FOLFIRI+bev）联合使用展现出积极治疗结果，客观缓解率达50%，此数值在对照组（仅接受标准疗法）患者中为0%；④ Onvansertib组显示出良好的耐受性，并且没有观察到重大或不在预期内的毒性；⑤ Onvansertib是一款第三代口服丝氨酸/苏氨酸polo样激酶1（PLK1）抑制剂，其旨在通过抑制PLK1的活性，来抑制肿瘤生长。【原文信息】潜在“first-in-class”小分子抑制剂展现积极抗癌效力！最新临床试验结果公布 2024-03-02 , 药明康德微流控芯片供应商「诺善科技」完成千万元天使轮融资 ① 近日，诺善科技宣布完成千万元人民币天使轮融资，无限基金SEE FUND独家完成了本次投资；② 融资将用于推进诺善科技全功能微流控类器官芯片的临床前研究；③ 诺善科技成立于2024年1月，专注于开发用于药敏测试的全功能微流控芯片；④ 目前，诺善科技已完成芯片原型开发，并在北京协和医院开展了国内首个基于微流控芯片的癌症药敏测试前瞻性临床队列研究。【原文信息】【首发】诺善科技完成千万元天使轮融资，加速推进全功能微流控类器官芯片的临床前研究 2024-03-04 , 动脉网帝斯曼-芬美意关闭两家在华维生素工厂 ① 近日，帝斯曼-芬美意发布2023年财年业绩报告，宣布已在中国关闭两家维生素工厂；② 关闭的工厂分别为星火星火维生素B6工厂和江山维生素C工厂；③ 此举是帝斯曼-芬美意维生素转型计划的一部分，该计划于2023年中期启动；④ 此外，帝斯曼-芬美意还在加快实施合并后的成本协同效应计划；⑤ 目前，通过整合实现协同效应的计划，已取得重大进展。【原文信息】帝斯曼-芬美意已完成关闭两家在华维生素工厂 2024-03-02 , FoodTalks Clinical Microbiomics收购长读长测序公司DNASense ApS ① 3月1日，丹麦微生物组科学公司Clinical Microbiomics A/S宣布，收购专注于长读长DNA和RNA测序技术的微生物组CRO公司DNASense ApS；② 此次收购丰富了Clinical Microbiomics公司在农业、工业和环境生态系统等新领域的专业知识，扩大了其客户服务范围；③ DNASense ApS是首批在微生物组研究和工业应用领域开展长读长DNA和RNA测序技术服务的公司；④ Clinical Microbiomics公司致力于构建一个全场景微生物组服务生态系统，支持其在人类、动物和环境应用等领域的客户和合作伙伴开展创新活动。【原文信息】 Clinical Microbiomics adds World-Leading Expertise in Long-Read DNA & RNA Sequencing Technologies with Acquisition of DNASense ApS 2024-03-01 , Clinical Microbiomics 感谢本期日报的审核者：好雨，圆圈儿，九卿臣，章台柳，RZN，aluba，Richard，617 点击阅读过去10天的日报： 0305 | Cell子刊：肠炎如何影响肠菌DNA"开关"？ 0304 | 《自然·医学》新发现：菌株水平的肠菌特征，为跨癌症免疫治疗提供助力 0303 | 7天不吃饭，人体发生哪些变化？Nature子刊研究带来新知 0302 | 可吞咽设备：诊疗肠道疾病的新利器 0301 | 2月，最值得看的35篇肠道学术文献&产业要闻！ 0229 | 今日Nature：早期大肠癌如何躲过免疫系统？幕后黑手被锁定 0228 | 国内团队Nature子刊：抗性淀粉重塑菌群助减肥 0227 | 魏来/张峰/魏泓等Cell新发现：肠菌"不请自来"，推动遗传性致盲眼病 0226 | 用AI指导大肠癌治疗，大型临床研究再添新证 0225 | 65分综述详解：超加工食品和食品添加剂如何影响肠道健康？