大势所趋：解析肠道菌群，指导膳食干预

今日话题：膳食干预、建模、克罗恩病、营养不良、蛀牙、免疫耐受。...

赵立平等：如何解析肠道菌群在饮食与健康中的作用

Genome Medicine[IF:8.898]

① 临床试验和限菌动物研究表明，肠道菌群至少一定程度上影响健康；② 确定关键菌株是菌群因果性研究中的重要环节：首先鉴定出作为功能群的共现菌株，然后分离功能群成员，用动物模型确定特定菌株对宿主的影响；③ 解析关键菌株与宿主互作的生化机制，需组合应用体外培养、动物模型和临床试验；④ 饮食为肠道菌群施加选择压力，导致的优势功能群可改变肠道环境，进而影响菌群其它成员；⑤ 通过饮食影响菌群的“菌群营养学”，将是新型疗法的核心。

Causality in dietary interventions-building a case for gut microbiota

08-01 DOI: 10.1186/s13073-018-0573-y

克罗恩病：用菌群建模指导个性化膳食干预

npj Systems Biology and Applicationsvolume[IF:N/A]

① 将28例克罗恩病患者和26例健康个体的宏基因组学数据，与细菌代谢模型进行整合，用软件进行个体菌群模拟；② 对患者和对照个体的菌群代谢物短链脂肪酸（SCFA）水平进行预测，结果整体上与实验发现一致；③ SCFA水平低是患者的总体特征，而每个患者又有独特的SCFA谱；④ 基于菌群数据，预测了个性化膳食干预方法，如补充果胶和不同的聚糖，用于改善患者的SCFA水平；⑤ 这种计算机建模方法或许有临床应用潜力，帮助患者进行个性化膳食干预。

From metagenomic data to personalized in silico microbiotas: predicting dietary supplements for Crohn’s disease

08-01 DOI: 10.1038/s41540-018-0063-2

建模分析营养不良中的菌群代谢能力

Metabolic Engineering[IF:7.674]

① 分析营养不良和健康儿童的肠道菌群，用基因组规模的代谢模型来模拟菌群代谢功能；② 与健康儿童相比，营养不良儿童的菌群代谢物产生能力下降；③ 由于细菌间的相互作用，与来自同一国家的健康儿童相比，营养不良儿童的某些必需氨基酸的生成减少；④ 这些基于模型的预测与实验情况相符，营养不良儿童血浆中多种必需氨基酸水平较低；⑤ 该研究为进一步分析肠道菌群代谢能力及其在营养不良中的作用提供了一个框架。

Gut Microbiota Dysbiosis is Associated with Malnutrition and Reduced Plasma Amino Acid Levels: Lessons from Genome-Scale Metabolic Modeling

07-31 DOI: 10.1016/j.ymben.2018.07.018

Nature子刊：破坏生物膜、预防蛀牙的纳米材料

Nature Communications[IF:12.353]

① Ferumoxytol是治疗铁缺乏的纳米颗粒制剂，具有依赖于pH的过氧化物酶样活性，可破坏顽固性口腔生物膜，防止蛀牙；② Ferumoxytol结合生物膜超的微结构，并从过氧化氢（H2O2）中产生自由基，通过破坏细菌细胞膜和降解细胞外聚合物基质，导致原位细菌死亡；③ 联合低浓度的H2O2，Ferumoxytol抑制牙齿上的生物膜积聚，防止矿化组织的酸损伤；④ 局部施用Ferumoxytol，对牙龈、粘膜和口腔菌群多样性无不良影响，可用于治疗生物膜引起的口腔疾病。

Topical ferumoxytol nanoparticles disrupt biofilms and prevent tooth decay in vivo via intrinsic catalytic activity

07-31 DOI: 10.1038/s41467-018-05342-x

Immunity：菌群如何调节肠道免疫耐受和抗炎功能

Immunity[IF:19.734]

① Kim等证实菌群驱动对食物抗原的耐受，抑制CX3CR1+单核吞噬细胞（MNP）的炎症应答；② CX3CR1+ MNP的功能依赖于所处的环境背景，共生菌参与启动耐受和抗炎功能的开关；③ 上皮粘附细菌控制肠道T细胞与CX3CR1+ MNP的互作，调控肠道炎症的程度；④ 产生系列新问题：为调控肠道T细胞应答，是否需要CX3CR1+细胞遇见相应的细菌/食物抗原同时接受上皮近端细菌来源的信号？CX3CR1+细胞是否同时释放IL-10并向同源T细胞提呈抗原？IL-10的角色及作用？

Intestinal Tolerance, with a Little Help from Our Microbial Friends

07-17 DOI: 10.1016/j.immuni.2018.06.015

短链脂肪酸或能缓解压力对肠-脑轴的影响

Journal of Physiology[IF:4.739]

① 小鼠口服三种主要短链脂肪酸（SCFA，乙酸、丙酸和丁酸）的混合物，一周后实行3周的重复心理社会应激；② 心理社会压力使小鼠的寻求奖励行为发生改变、应激反应性和肠道通透性增加，补充SCFA可缓解这些变化；③ 但补充SCFA不影响慢性应激诱导的体重增加、粪便SCFA、SCFA受体FFAR2和FFAR3的基因表达变化，对盲肠菌群组成也无间接影响；④ 补充SCFA或能缓解心理社会压力引起的生理和行为改变，为未来针对压力相关疾病的菌群靶向疗法提供信息。

Short‐chain fatty acids: microbial metabolites that alleviate stress‐induced brain‐gut axis alterations

07-31 DOI: 10.1113/JP276431

花青素或能调节肠道菌群保护神经

Scientific Reports[IF:4.122]

① 花青素是浆果中富含的黄酮类化合物，在肥胖模型中表现出抗神经炎症活性；② 黑莓提取物（BE）富含花青素，可调节肠道菌群组成，在一定程度上改善高脂饮食引起的大鼠菌群失调（多样性和组成），同时肠道菌群的改善与BE抗神经炎症活性相关；③ 粪便代谢组分析发现BE参与肠道与大脑之间的双向交流，改变宿主色氨酸代谢，增加神经保护代谢产物犬尿喹啉酸的产生；④ 花青素具有开发成精神益生物的潜力。

Gut microbiota modulation accounts for the neuroprotective properties of anthocyanins

07-27 DOI: 10.1038/s41598-018-29744-5

过量补充维生素D可能促进肠炎

Scientific Reports[IF:4.122]

① 给小鼠喂食含高剂量（D++）、中剂量（D+）或无（D-）维生素D的饮食，分析维生素D剂量对葡聚糖硫酸钠（DSS）诱导的结肠炎的影响；② D++组发生了严重的结肠炎、体重减轻、血清白蛋白降低和结肠TNF-α表达增加；③ D++对照组小鼠的菌群组成与DSS小鼠相似；④ DSS处理6天后，D++组血清25（OH）D水平降低63%，D+组降低23%；⑤ 高剂量维生素D补充剂与粪便菌群组成向促炎症转变和结肠炎易感性增加相关，而循环维生素D的下降是炎症过程的次要事件。

High Dose Vitamin D supplementation alters faecal microbiome and predisposes mice to more severe colitis

07-31 DOI: 10.1038/s41598-018-29759-y