Cell领衔，9文聚焦微生物如何影响大脑 | 热心肠日报
今天是第2087期日报。
Cell：黏膜真菌保护肠道屏障，并促进社交行为
Cell[IF:41.582]
① 在人和小鼠的肠道中，均可鉴定出一群黏膜相关真菌，与肠腔真菌的组成有显著差异；② 特定黏膜相关真菌（而非肠腔真菌）的肠道定殖可诱导CD4+ Th细胞产生IL-22，上调JAK/STAT信号，促进DNA修复，并增强小鼠的肠道屏障功能；③ 黏膜相关真菌可在DSS+抗生素或鼠柠檬酸杆菌感染诱导的小鼠肠道损伤中起保护性作用；④ 另外，特定黏膜相关真菌的肠道定殖可诱导系统性的IL-17A产生，并通过作用于神经元上的IL-17R，从而促进小鼠的社交行为。
Mucosal fungi promote gut barrier function and social behavior via Type 17 immunity
02-16, doi: 10.1016/j.cell.2022.01.017
【主编评语】肠道真菌失调可能促进局部及远端病理，但肠道真菌促进稳态的机制尚未明确。Cell上发表的一项最新研究结果，在人及小鼠中均鉴定出了一群与肠腔真菌组成不同的黏膜相关真菌，可通过诱导CD4+ Th细胞产生IL-22，从而增强肠道屏障功能；并可通过促进IL-17A的产生，后者通过作用于神经元上的IL-17R，从而促进小鼠的社交行为。（@aluba）
Cell子刊：肠道噬菌体可影响大脑功能
Cell Host and Microbe[IF:21.023]
① 人类肠道中富含有尾噬菌体目及其中的长尾噬菌体科，与较好的执行功能和记忆力相关，而微小噬菌体科则与执行功能受损相关；② 这些噬菌体与特定的肠道细菌组成和功能相关；③ 给小鼠移植人的粪便菌群发现，有尾噬菌体目中的特定噬菌体（基本属于长尾噬菌体科）增多，可提高小鼠记忆，上调前额皮质中促进记忆的即刻早期基因（IEG）表达；④ 通过饮食补充乳酸乳球菌的936型长尾噬菌体科噬菌体，能增强果蝇记忆力，上调记忆相关的脑基因表达。
Caudovirales bacteriophages are associated with improved executive function and memory in flies, mice, and humans
02-16, doi: 10.1016/j.chom.2022.01.013
【主编评语】肠道微生物组参与影响认知功能，但肠道病毒组（主要由有尾噬菌体目和微小噬菌体科的噬菌体组成）在其中的作用尚待挖掘。Cell Host and Microbe最新发表的研究在这一问题上取得了新进展，通过人群队列分析以及小鼠和果蝇实验表明，肠道噬菌体在菌群-脑轴中有不可忽视的作用。（@mildbreeze）
微生物“朊病毒”或是引发老年痴呆的“种子”？
Alzheimer's and Dementia[IF:21.566]
① 以酵母的朊病毒结构域Sup35NM纤维（与tau聚集物有相似结构）为研究对象，探索非哺乳动物的朊病毒能否引起tau蛋白聚集；② 体外实验表明，少量的Sup35NM纤维即可大幅加速tau蛋白聚集，并诱导了独特的tau纤维结构；③ 将Sup35NM纤维接种至表达P301S tau突变的转基因小鼠海马内，在接种部位观察到tau病理显著增强；④ 这些结果提示，人类微生物组中的微生物朊病毒可能参与启动神经退行性疾病的蛋白质错误折叠。
Trans-seeding of Alzheimer-related tau protein by a yeast prion
02-09, doi: 10.1002/alz.12581
【主编评语】朊病毒（prion）是一类可自我复制并具感染性的小蛋白质，通过不断聚合形成自聚集纤维，在中枢神经细胞中堆积，破坏神经细胞，引起哺乳动物和人的中枢神经系统病变。比如大名鼎鼎的“疯牛病”就是朊病毒所致，在人类阿尔茨海默病中，β-淀粉样蛋白和tau蛋白的错误折叠和聚集都起着类似朊病毒的作用。Alzheimer's and Dementia发表的一项最新研究，表明微生物来源的朊病毒能在体外和体内诱导tau蛋白聚集，为阿尔茨海默病等神经退行性疾病的发病机理提供了新视角。（@mildbreeze）
微生物或是帕金森病的“推手”（综述）
Trends in Microbiology[IF:17.079]
① 帕金森病（PD）的发病机理包括神经炎症、α-突触核蛋白错误折叠和线粒体功能紊乱等，特定微生物的感染可以诱发/影响这些过程；② 宿主与特定细菌（如大肠杆菌、幽门螺杆菌、小肠细菌过度生长）、病毒（如丙肝病毒）和真菌（如马拉色菌）的互作，与PD风险升高相关；③ PD相关基因突变可影响宿主-微生物互作，表明遗传性PD也可能受到微生物的影响；④ 过去疫情（如西班牙流感）的流行病学证据警示人们，新冠病毒或促进PD。
Microbes and Parkinson’s disease: from associations to mechanisms
02-07, doi: 10.1016/j.tim.2022.01.004
【主编评语】帕金森病（PD）是一种受遗传和环境因素影响的神经退行性疾病，一些微生物与PD的风险增加有关，近期研究已开始阐明微生物参与PD发生发展的机制。Trends in Microbiology发表的这篇综述，总结了这一领域的最新进展。（@mildbreeze）
JAMA子刊：肠道菌群组成与中年认知功能相关
JAMA Network Open[IF:8.483]
① 纳入597名受试者（平均年龄55.2岁、44.7%为男性、45.2%为黑人），对肠道菌群及认知功能进行分析；② 校正社会人口学变量（年龄、种族、性别、教育）、健康行为（体育锻炼、饮食、吸烟、用药）及临床协变量（BMI、糖尿病、高血压）后，Barnesiella与数字符号替换测验及类别流畅性测验的评分呈正相关；③ 毛螺菌科FCS020与数字符号替换测验评分呈正相关，萨特氏菌属与蒙特利尔认知评估量表评分呈负相关。
Association of the Gut Microbiota With Cognitive Function in Midlife
02-08, doi: 10.1001/jamanetworkopen.2021.43941
【主编评语】动物实验及小规模临床研究表明，肠道菌群在认知功能中发挥重要作用。JAMA Network Open上发表的一项横断面队列研究结果，在597名中年受试者中，鉴定了肠道菌群组成与认知功能之间的关联。（@aluba）
康禹团队：精神分裂症中，肠道菌群的蛋白质发酵增强
BMC Medicine[IF:8.775]
① 纳入100名精神分裂症患者（SZ）和52名健康人，SZ肠道菌群中富集了无法代谢碳水化合物的物种，碳水化合物分解代谢途径和酶丰度降低，肽酶丰度增加，但蛋白质摄入显著减少；② SZ粪便中，蛋白质分解产物增多，如氨基酸（AA）、尿素、支链短链脂肪酸和芳香族AA等含氮衍生物；③ SZ菌群的蛋白质合成潜能显著降低，基于AA合成通路和tRNA转移酶丰度构建的诊断模型，AUC分别为85%和91%；④ 粪便AA发酵酶和产物水平与SZ精神症状严重程度正相关。
Enhanced intestinal protein fermentation in schizophrenia
02-09, doi: 10.1186/s12916-022-02261-z
【主编评语】精神疾病与营养和肠道菌群失调存在关联，但其机制尚不清楚。中科院北京基因组研究所康禹团队近期在BMC Medicine发表了一项精神分裂症（SZ）患者的病例对照研究，分析了肠道宏基因组、粪便和血浆代谢组以及日常饮食之间的关系。结果显示，SZ患者的肠道菌群明显失调，且微生物的宏量营养素代谢存在异常：SZ患者菌群代谢以蛋白质发酵为主，而健康人的菌群代谢则以碳水化合物发酵和蛋白质合成为主。由于蛋白质发酵产物通常具有神经活性，肠道菌群蛋白质发酵的增强可能为肠道菌群如何影响SZ提供了一种分子机制，同时这些发现也强调了SZ营养护理的重要性，菌群靶向性疗法具有潜力。（@mildbreeze）
西安交大：抑郁和焦虑中的饮食-菌群互作
Psychological Medicine[IF:7.723]
① 利用英国生物样本库的数据，研究肠道菌群与饮食的互作对抑郁和焦虑的潜在影响；② 鉴定出与抑郁有关的51个饮食-菌群互作，如总牛肉摄入×孢杆菌属、碳水化合物×乳球菌属；③ 鉴定出与焦虑有关的41个饮食-菌群互作，如糖×Parasutterella、生蔬菜摄入×红蝽菌科；④ 其中一些饮食-菌群互作与抑郁和焦虑都有关，如牛肉摄入×孢杆菌属；⑤ 肠道菌群与饮食习惯的互作可以为预防抑郁症和焦虑症提供新见解。
Evaluating the interactive effects of dietary habits and human gut microbiome on the risks of depression and anxiety
01-25, doi: 10.1017/S0033291721005092
【主编评语】肠道菌群和饮食模式都与抑郁/焦虑症有关。然而，对二者的互作对抑郁症和焦虑症风险的影响，目前还少有研究。西安交通大学张峰团队近期在Psychological Medicine发表研究，针对这一问题进行了探索。（@mildbreeze）
郑啸+郝海平+袁勇贵：肠道菌群影响抑郁，不同拟杆菌作用不同
Brain Behavior and Immunity[IF:7.217]
① 重度抑郁症（MDD）患者的肠道菌群组成改变，多种拟杆菌富集；② 给抗生素处理的小鼠移植MDD患者菌群，可诱发焦虑和绝望样行为，并损害海马神经发生，伴随脑轴中的色氨酸通路代谢物和神经递质的改变；③ 小鼠对压力诱导的抑郁样行为的易感性，受不同拟杆菌属物种的差异调控：单形拟杆菌、脆弱拟杆菌和粪拟杆菌（而不是卵形拟杆菌）可能通过降低大脑5-羟色胺水平，增加小鼠的抑郁样行为易感性、损害神经发生。
Bacteroides species differentially modulate depression-like behavior via gut-brain metabolic signaling
02-07, doi: 10.1016/j.bbi.2022.02.007
【主编评语】中国药科大学郑啸和郝海平与东南大学附属中大医院袁勇贵作为共同通讯作者，在Brain Behavior and Immunity发表研究，表明特定的拟杆菌属物种或能通过肠-脑轴代谢调控，影响小鼠对抑郁的易感性。（@mildbreeze）
肠道菌群与人类神经系统疾病（综述）
Clinical Microbiology Reviews[IF:26.132]
① 肠-脑轴包括免疫、神经、代谢（包括神经活性分子等）、内分泌和HPA轴等途径；② 肠道菌群失调与神经系统疾病相关，神经发育障碍疾病（自闭症、精神分裂症）及神经退行性疾病（多发性硬化、帕金森、阿尔茨海默病、癫痫、中风）中存在肠道菌群变化；③ 益生菌、益生元、后生元、合生制剂和粪菌移植等微生物干预，可通过调节菌群组成及其代谢物，增加神经化学物质和短链脂肪酸、减少肠道通透性，通过菌群-肠-脑轴改善神经症状。
A Comprehensive Review on the Role of the Gut Microbiome in Human Neurological Disorders
01-05, doi: 10.1128/CMR.00338-20
【主编评语】Clinical Microbiology Reviews发表的这篇综述，介绍了人类肠道微生物组在神经系统疾病发病机制中的潜在作用，探讨了基于微生物组的转化应用方向。（@mildbreeze）
感谢本期日报的创作者：aluba，mildbreeze，九卿臣，Emma
点击阅读过去10天的日报：
0216 | 陈思凡等27分Cell子刊：破解新冠代谢并发症难题（附专访）
0215 | Nature及子刊肠脑轴突破：靶向菌群代谢物改善焦虑/自闭症
0214 | 肠道"有益"菌/色氨酸代谢的另一面：抑炎症，却助癌
0213 | 老话题新论证：自然·综述+实验科学再议高盐的危害
0211 | 今日Science：少吃点为何好处多多？关键因子被锁定
0210 | 今日Nature：肠道如何指导大脑"饱暖思淫欲"
0208 | Gastroenterology专题：9文详解炎症性肠病
0207 | 春节七天，惊喜连连：9文一览近期高水平肠菌研究
点击阅读原文，查看更多热心肠日报的内容