01

麻省理工科學(xué)家：生酮飲食法促進(jìn)腸道干細(xì)胞再生

研究名稱：Ketone Body Signaling Mediates Intestinal Stem Cell Homeostasis and Adaptation to Diet

期刊：Cell

發(fā)表時(shí)間：2019年8月22日

IF：

DOI:10.1016/j.cell.2019.07.048

8月22日，麻省理工學(xué)院的生物學(xué)家們?cè)凇禖ell》發(fā)文稱，他們發(fā)現(xiàn)了“生酮飲食法”的一種意外效果：

與正常飲食小鼠相比，“生酮飲食”法所產(chǎn)生的高水平酮體（脂肪分解產(chǎn)生的分子）有助于腸道維持大量的成體干細(xì)胞，而成體干細(xì)胞對(duì)保持腸道壁健康至關(guān)重要。

生酮飲食是一種高脂低碳飲食，生酮的過程，本質(zhì)上就是人為地制造了一種血糖極低的情景，迫使人體采用脂肪供能。先前的研究已經(jīng)表明，高脂飲食能刺激腸內(nèi)干細(xì)胞群的快速生長(zhǎng)。

研究人員還發(fā)現(xiàn)，即使在沒有遵循高脂的情況下，腸道干細(xì)胞也會(huì)產(chǎn)生異常高水平的酮體，這些酮體激活了名為Notch（有助于調(diào)節(jié)干細(xì)胞分化）的信號(hào)通路。

不過，當(dāng)科學(xué)家們給小鼠喂予高糖食物時(shí)，他們看到了相反的效果：酮的產(chǎn)生和干細(xì)胞的功能都下降了。

這項(xiàng)研究告訴我們，生酮飲食可能有助于修復(fù)腸壁損傷，而任何限制碳水化合物從而生酮的飲食法，都有助于促進(jìn)干細(xì)胞增殖。

對(duì)于正在接受放療或化療的癌癥患者來說，本項(xiàng)發(fā)現(xiàn)可能具備參考價(jià)值。

02

《科學(xué)》子刊：腸道微生物群可產(chǎn)生超級(jí)抗原，刺激IgA分泌

研究名稱：B cell superantigens in the human intestinal microbiota

期刊：SCIENCE TRANSLATIONAL MEDICINE

發(fā)表時(shí)間：2019年8月29日

IF：17.161

DOI:10.1126/scitranslmed.aau9356

8月29日，芝加哥大學(xué)的研究人員在《科學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》發(fā)文證明：

來自人類的微生物群編碼兩種蛋白質(zhì)“超級(jí)抗原”，表達(dá)于腔腸桿菌科Lachnospiraceae共生菌（如瘤胃球菌Ruminococcus gnavus）的表面，它與IgA可變區(qū)結(jié)合，并刺激小鼠的有效IgA反應(yīng)。

人類腸道粘膜中含有豐度的IgA，它們與腸道微生物發(fā)生互作，對(duì)抗病原體，維持腸內(nèi)穩(wěn)態(tài)屏障。

為了檢測(cè)人類腸道微生物對(duì)IgA的誘導(dǎo)作用，Bunker等人從嬰兒中篩選出了抗小鼠和人IgA的微生物群。

出乎意料的是，他們發(fā)現(xiàn)樣本中的一部分微生物與IgA結(jié)合——這暗示了超抗原的存在。這些超抗原可與T細(xì)胞受體或B細(xì)胞受體結(jié)合，導(dǎo)致非特異性激活。

據(jù)研究人員的鑒定，這些超抗原由毛螺菌科Lachnospiraceae的共生菌表達(dá)，誘導(dǎo)并結(jié)合大量的IgA抗體，從而深刻影響腸道B細(xì)胞反應(yīng)和免疫球蛋白的IgA包被。

這項(xiàng)報(bào)告表明，由超抗原介導(dǎo)的宿主IgA抗體的刺激和吸引，可能是人類-宿主微生物群互作的主要機(jī)制。而這一機(jī)制在過往的研究中被廣泛低估了。

人類嬰兒亞群的微生物群，含有能與表達(dá)小鼠VH5/6/7和人類VH3可變區(qū)的單克隆抗體結(jié)合的超抗原

03

煎炸用油讓小鼠結(jié)腸癌和結(jié)腸炎惡化

研究名稱：Thermally processed oil exaggerates colonic inflammation and colitis-associated colon tumorigenesis in mice

期刊：Cancer Prevention Research

發(fā)表時(shí)間：2019年8月23日

IF：3.866

DOI:10.1158/1940-6207.CAPR-19-0226

8月23日，麻省大學(xué)的食品科學(xué)家發(fā)表了首次使用動(dòng)物模型研究油炸對(duì)炎癥性腸?。↖BD）和結(jié)腸癌的影響結(jié)果。

他們發(fā)現(xiàn)：向小鼠喂食煎炸油，會(huì)加劇結(jié)腸炎癥，促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)，并使腸漏惡化，讓細(xì)菌或毒物進(jìn)入血液。

研究人員使用了真實(shí)世界的菜籽油樣品（在美國(guó)，菜籽油是常見的煎炸用油），并將煎炸油和新鮮油混合進(jìn)粉劑喂給小鼠。他們發(fā)現(xiàn)，相比只吃新鮮油的對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)組小鼠的腫瘤幾乎增大了一倍。

食用煎炸油加劇了DSS誘導(dǎo)的小鼠結(jié)腸炎

他們認(rèn)為，可能是從煎炸油中分離出的極性化合物，介導(dǎo)了炎癥效應(yīng)。

這項(xiàng)研究表明，食用油炸食品，可能會(huì)加劇腸病發(fā)展。研究小組表示：“在美國(guó)，許多患有IBD的人仍然在吃快餐和油炸食品，而不知道這樣可能會(huì)讓疾病更具攻擊性。”

04

克雷伯氏菌疫苗即將進(jìn)入臨床實(shí)驗(yàn)

研究名稱：A promising bioconjugate vaccine against hypervirulent Klebsiella pneumoniae

期刊：PNAS

發(fā)表時(shí)間：2019年8月27日

IF：9.58

DOI:10.1073/pnas.1907833116

克雷伯氏菌Klebsiella pneumoniae是常見的院內(nèi)感染病原體。

最近的報(bào)告顯示，它的一種毒性更強(qiáng)的進(jìn)化體——高致病性肺炎克雷伯氏菌（Hypervirulent Klebsiella pneumoniae，hvKp）正在全球范圍內(nèi)傳播。

《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》表示，去年在中國(guó)大陸、臺(tái)灣和韓國(guó)，克雷伯氏菌的高致病性菌株已引起數(shù)萬(wàn)種感染，半數(shù)感染者死亡，其中70%的病例是由兩種類型（特別是K1和K2）引起的。

hvKp可在健康人中引起嚴(yán)重和致命的肝臟、呼吸道、血液和其他部位感染。只要50個(gè)這樣的細(xì)菌，就能讓實(shí)驗(yàn)室小鼠致死。這些毒性菌株大多對(duì)抗生素敏感，但多地也報(bào)告發(fā)現(xiàn)了多重耐藥（MDR）hvKp菌株。

華盛頓大學(xué)等機(jī)構(gòu)的研究人員報(bào)告，他們針對(duì)K1和K2開發(fā)了一種疫苗，已在小鼠中顯示良好的防御效果。

研究人員對(duì)一種無害大腸桿菌進(jìn)行了基因改造，將其轉(zhuǎn)化為能夠大量生產(chǎn)疫苗所需蛋白質(zhì)和糖的小型生物工廠。然后他們用另一種細(xì)菌酶將蛋白質(zhì)和糖連接在一起，設(shè)計(jì)了一種糖結(jié)合疫苗。

在小鼠的安慰劑對(duì)照組中，80%感染了K1和30%感染了K2的小鼠死亡；然而，在疫苗組中，80%的K1和所有K2小鼠成功存活。

研究人員表示，“我們對(duì)這種疫苗的效果非常滿意。我們正致力于擴(kuò)大生產(chǎn)和優(yōu)化方案，以便盡快進(jìn)入臨床試驗(yàn)”。

白細(xì)胞（藍(lán)）正攻擊兩種克雷伯氏菌Klebsiella（紅）。圖源：David Dorward/NIAID

05

抗生素與類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)

研究名稱：Antibiotic use and the risk of rheumatoid arthritis: a population-based case-control study

期刊：BMC Medicine

發(fā)表時(shí)間：2019年8月7日

IF：8.285

DOI:10.1186/s12916-019-1394-6

抗生素又添“新罪”。

8月7日，英國(guó)基爾大學(xué)研究組的一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)，抗生素使用者患類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的幾率，比不接觸抗生素的人高60%，且此概率隨著抗生素使用的頻次增加而上升。

該研究納入了22677例類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎病例和90013例對(duì)照組，平均隨訪時(shí)間超過10年。

研究人員發(fā)現(xiàn)，所有類型的抗生素均與較高的類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎發(fā)生率相關(guān)。而且，殺菌性抗生素的風(fēng)險(xiǎn)高于抑菌性抗生素（分別為45%和31%）。

我們已經(jīng)知道，抗生素引起的人體微生物群紊亂，與慢性自身免疫疾病的發(fā)展有關(guān)。這項(xiàng)研究再次為抗菌劑的規(guī)范使用敲響警鐘。

類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎與抗生素類別的關(guān)系

06

真菌參與艱難梭菌感染調(diào)節(jié)通路

研究名稱：Integrated Meta-omics Reveals a Fungus-Associated Bacteriome and Distinct Functional Pathways in Clostridioides difficile Infection

期刊：mSphere

發(fā)表時(shí)間：2019年8月28日

IF：4.447

DOI:10.1128/mSphere.00454-19

在近日發(fā)表的一項(xiàng)新研究中，亞利桑那州大學(xué)的研究人員收集了49名住院患者（其中18名CDI檢測(cè)陽(yáng)性）的腹瀉糞便，并首次使用超基因組學(xué)和超轉(zhuǎn)錄組學(xué)來分析真菌在CDI（艱難梭菌感染）中的作用。

他們發(fā)現(xiàn)：

• 在CDI+患者中，真菌與共生的產(chǎn)丁酸鹽菌存在負(fù)相關(guān)關(guān)系；

• 曲霉和青霉在CDI患者中具有強(qiáng)陽(yáng)性關(guān)系，并與幾種細(xì)菌類群有負(fù)相關(guān)共生關(guān)系。它們包括：Oscillospira, Comamonadaceae, Microbacteriaceae和Cytophagaceae；

• CDI患者中與產(chǎn)生物膜相關(guān)的富集通路，主要由大腸桿菌Escherichia coli、假單胞菌Pseudomonas、群體感應(yīng)蛋白和雙組分系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)；

• 在CDI陰性腹瀉患者中，未觀察到真菌類群的顯著富集。

這項(xiàng)研究表明，CDI具有一種獨(dú)特的真菌相關(guān)細(xì)菌學(xué)。炎癥、滲透性變化和生物膜生成，是CDI病理生理學(xué)的關(guān)鍵要素。

CDI患者糞便微生物群中細(xì)菌和真菌類群圖

本周HEADLINE回顧

07

Cell重磅綜述：

基于微生物的 IBD 臨床療法新機(jī)會(huì)

研究名稱：Therapeutic Opportunities in Inflammatory Bowel Disease: Mechanistic Dissection of Host-Microbiome Relationships

期刊：Cell

發(fā)表時(shí)間：2019年8月22日

IF：36.216

DOI:10.1016/j.cell.2019.07.045

8月22日，來自哈佛、MIT和馬薩諸塞州總醫(yī)院等一眾知名機(jī)構(gòu)的研究者，在《細(xì)胞》雜志回顧了學(xué)界對(duì)炎癥性腸病（IBD）發(fā)病機(jī)制在宿主遺傳學(xué)、宿主免疫、微生物群和環(huán)境暴露之間相互作用的理解，并總結(jié)了目前幾種利用微生物群提高IBD治療效果的方法，比如：

• 減少有害物種的定植

• 飲食干預(yù)

• 控制群體感應(yīng)途徑

• 恢復(fù)微生物群體內(nèi)平衡的生態(tài)工程

點(diǎn)圖復(fù)習(xí)

08

Nature子刊：

僅兩天高糖飲食即可改變腸道微生物，引發(fā)結(jié)腸炎

研究名稱：A high-sugar diet rapidly enhances susceptibility to colitis via depletion of luminal short-chain fatty acids in mice

期刊：Scientific Reports

發(fā)表時(shí)間：2019年8月

IF：4.011

DOI:10.1038/s41598-019-48749-2

8月，《Scientific Reports》上一則研究指出，即使是短期的（兩天）高糖飲食，也會(huì)導(dǎo)致腸道微生物多樣性降低、短鏈脂肪酸減少、腸道通透性增加，并最終導(dǎo)致結(jié)腸炎易感性的增加。

換句話說，即使偶爾吃個(gè)蛋糕、紅燒肉、糖醋排骨，也會(huì)在一定程度上影響我們的腸道和身體健康。

而補(bǔ)充乙酸鹽（一種短鏈脂肪酸），可以逆轉(zhuǎn)這種腸道損傷，且該逆轉(zhuǎn)作用獨(dú)立于微生物群落組成的影響之外。

點(diǎn)圖復(fù)習(xí)

09

Cell子刊：

36小時(shí)禁食+12小時(shí)隨便吃，1個(gè)月平均瘦7斤

研究名稱：Alternate Day Fasting Improves Physiological and Molecular Markers of Aging in Healthy, Non-obese Humans

期刊：Cell Metabolism

發(fā)表時(shí)間：2019年8月27日

IF：22.415

DOI:10.1016/j.cmet.2019.07.016

如果對(duì)想減肥的你來說，長(zhǎng)期進(jìn)行熱量限制很困難。那么，8月27日《細(xì)胞代謝》的一則最新研究告訴我們：“交替日斷食”也能起到類似效果。

實(shí)行交替日斷食法（alternate day fasting，ADF），你需要在36小時(shí)內(nèi)不吃任何東西，但在接下來的12小時(shí)可以放開吃，如此循環(huán)。

在這項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)中，嚴(yán)格執(zhí)行4周ADF的志愿者們，平均減重7斤（最明顯的減脂部位是腰腹），并且還獲得了許多額外的好處。