《热心肠日报》2023-2024年度榜单 | 14学术主题之消化道生理30篇必读论文和中国十大研究
热心肠小伙伴们 2024-06-30
本篇发布“消化道生理”主题的两个榜单(30篇必读论文、中国十大研究)。

过去的一年里,全球肠道领域的研究成果颇丰,取得了许多令人瞩目的进展。2024年热心肠大会之际,我们基于《热心肠日报》中收录的2023年5月以来的一年期间(2023年5月1日至2024年4月30日)发表的肠道相关领域论文,进行了多维度评选,形成了《热心肠日报》2023-2024年度榜单。

此次榜单评选涵盖了3240篇发表在363个不同期刊上的研究文献,累计影响因子达到75058.51,平均影响因子为23.17。其中,发表在CellNatureScience上的文章有153篇,发表在NEJMLancetJAMA上的文章有46篇。
本榜单仅代表热心肠研究院基于自身数据所做的优选,可能存在主观因素干扰等不足,仅供参考。欢迎在文末留言提出批评、建议和意见。
本篇发布“消化道生理”主题的两个榜单(30篇必读论文中国十大研究)。

 

图片

Nature Reviews:作为内分泌器官的肠道(综述)

Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology[IF:45.9]

① 胃肠道是主要的内分泌器官,释放各种胃肠激素,调节营养吸收、胰岛素释放和食欲等生理功能;② 胃肠激素由多种肠内分泌细胞(EEC)和非EEC细胞产生,在不同刺激信号下分泌特定激素组合;③ EEC通过转运体、离子通道和受体感知营养和非营养刺激,是营养吸收和肠道激素间的纽带,而非EEC细胞生成的胃肠激素的合成和释放途径尚待研究;④ 了解胃肠激素、它们与其他器官(胰、肝、脂肪组织、脑)的互作和调控机制,有助于研发新疗法。

The intestine as an endocrine organ and the role of gut hormones in metabolic regulation
2023-08-25 , doi: 10.1038/s41575-023-00830-y

Nature Reviews:人肠道细胞图谱的研究路线图

Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology[IF:45.9]

① 单细胞测序方法应用于人肠道组织的研究迅速增加,为生成完整的人肠道图谱提供了独特的机会;② 人肠道细胞图谱(HGCA)的生成需要多方面的配合完成,包括样本采集、元数据记录整合、伦理问题、合适的方法、数据计算分析等;③ 基于HGCA生物网络的知识和建议,为HGCA的生成提供了路线图,对现有的数据集、研究和门户网站进行总结;④ HGCA的绘制为加强肠道健康和疾病的研究提供了一个独特和非常有价值的参考方式。

A Roadmap for the Human Gut Cell Atlas
2023-05-31 , doi: 10.1038/s41575-023-00784-1

Nature Reviews:一文读懂菌群与肠-脑轴屏障(综述)

Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology[IF:45.9]

① 肠道和大脑中存在的屏障是专门的细胞界面,有效维持着不同区域的稳态,它们具有上皮或内皮性质,主要包括肠上皮屏障、肠血管屏障、血脑屏障和血脑脊液屏障等;② 这些屏障在菌群-肠-脑轴的通信中起关键作用,在物理层面上将宿主和微生物组分隔开,在生理条件下具有不同的通透性,且屏障功能在生命周期中呈现动态变化;③ 微生物代谢物(短链脂肪酸、色氨酸代谢产物、次级胆汁酸、多胺等)以及微生物结构组分和膜囊泡等能够影响屏障功能,将肠道菌群变化与屏障功能障碍及其导致的物质沿肠脑轴的异常传递联系起来;④ 屏障失调已被证明是胃肠道和大脑疾病的标志,可能是一些共病性的基础;⑤ 深入了解肠道菌群在发育关键窗口期调节这些屏障的分子和细胞基础,对于理解肠道和神经系统疾病的病因学至关重要。

Gastrointestinal and brain barriers: unlocking gates of communication across the microbiota-gut-brain axis
02-14 , doi: 10.1038/s41575-023-00890-0

Nature:肠细胞处理膳食脂质,线粒体有何重要作用?

Nature[IF:50.5]

① 肠上皮特异性敲除DARS2、SDHA或COX10以造成肠上皮线粒体功能缺陷,可导致小鼠近端小肠肠细胞中出现大脂滴积累,影响存活;② 无脂喂养可抑制DARS2缺陷肠细胞的脂滴积累,表明脂滴源自膳食脂肪;③ 代谢追踪分析表明,肠上皮缺乏DARS2损害小鼠从肠道向外周器官运输膳食脂质的能力;④ DARS2缺陷使肠细胞中成熟的乳糜微粒减少,并破坏高尔基体,表明线粒体功能障碍可阻碍乳糜微粒从内质网向高尔基体的运输,进而导致膳食脂质在大脂滴中积累。

Mitochondrial dysfunction abrogates dietary lipid processing in enterocytes
2023-12-20 , doi: 10.1038/s41586-023-06857-0

Nature:采样胶囊助力人类肠道多组学分析

Nature[IF:50.5]

① 开发了一种可吞咽设备,能在正常消化过程中从人的特定肠道区域采样;② 收集15个健康人不同肠段240个肠道样本,多组学分析表明,肠道中的细菌、噬菌体、宿主蛋白和代谢物与粪便的有显著差异;③ 相较于粪便,肠道样本中的菌群多样性较低,特定微生物被差异性富集(优势菌),且原噬菌体诱导更为普遍;④ 宿主蛋白组和胆汁酸谱沿肠道变化,且与粪便很不同;⑤ 分析胆汁酸浓度梯度与肠菌丰度间的关联,表明特定肠菌通过去结合作用改变胆汁酸池;⑥ 肠菌介导生成的结合型胆汁酸的浓度变化模式呈现氨基酸特异性。

Profiling the human intestinal environment under physiological conditions
2023-05-10 , doi: 10.1038/s41586-023-05989-7

Nature:与大脑相似,肠神经系统的发育和维护需要“专职”的常驻巨噬细胞

Nature[IF:50.5]

① 肠道外肌层的常驻巨噬细胞(MMϕ)通过修剪突触和吞噬肠道神经元来完善生命早期的肠神经系统(ENS),断奶前耗竭MMϕ会破坏这一过程,导致肠道转运异常;② 断奶后,MMϕ获得神经支持性表型,伴随其转录组的变化和成熟;③ MMϕ有4个亚群,其相对丰度和分布随年龄变化,其中NA-MMϕ亚群呈现小胶质细胞样转录组特征;④ ENS通过产生TGF-β引导NA-MMϕ表型,NA-MMϕ亚群具有神经保护作用,其缺乏可引起肠道神经元丢失和肠道转运改变。

Dedicated macrophages organize and maintain the enteric nervous system
2023-06-14 , doi: 10.1038/s41586-023-06200-7

Nature:肠道组织结构的单细胞参考图谱

Nature[IF:50.5]

① 结合单核RNA测序、单核染色质可及性测序、空间蛋白质组成像技术,在单细胞水平上绘制8个不同肠道区域的细胞组成、基因调控信息和空间分布图谱;② 肠道不同区域的细胞组成差异很大,有复杂的上皮亚型,并发现了潜在的新分泌细胞亚型;③ 绘制了大肠和小肠的空间层次结构网络图(细胞→邻区→群落→组织单位),揭示出不同细胞之间和多细胞结构之间的互作,突显了肠道中存在的不同免疫微环境;④ 鉴定出肠道不同区域的关键基因调控因子和肠细胞分化途径的差异,并将肠道疾病遗传性与特定细胞类型联系起来。

Organization of the human intestine at single-cell resolution
2023-07-19 , doi: 10.1038/s41586-023-05915-x

Nature:果蝇肠道中发现新的“细胞器”

Nature[IF:50.5]

① 给果蝇喂食磷甲酸以抑制细胞对磷的吸收,发现缺乏无机磷酸盐(Pi)会导致消化道上皮细胞数量激增,当磷酸盐处于耗尽状态时,基因PXo表达也较低;② 通过抑制PXo表达或完全剔除该基因,出现与无机磷酸盐缺乏时相同的效果,提示PXo在磷酸盐运输中起关键作用;③ 免疫染色和超微结构分析发现PXo特异性地出现在一种以前未知的多层膜中,将其命名为PXo小体(一种新发现的细胞器);④ PXo小体是胞浆Pi水平的关键调节因子,可以有效控制组织的再生和稳态。

A phosphate-sensing organelle regulates phosphate and tissue homeostasis
2023-05-03 , doi: 10.1038/s41586-023-06039-y

Nature:AHR介导内皮细胞维持肠道稳态

Nature[IF:50.5]

① 采用单细胞测序技术,揭示小肠内皮细胞(EC)具有复杂性和功能异质性;② 具有芳香烃受体(AHR)反应性是肠道及其他器官EC的保守特征;③ AHR配体维持肠道屏障稳态归功于其确保EC在肠道屏障中处于静止状态;④ 通过构建EC特异性AHR缺陷小鼠模型,表明AHR是EC维持静止状态的关键因子,并调节血管生成和炎症反应;⑤ 成人肠道EC中AHR通过限制EC的增殖和血管生成维持稳态;⑥ EC中AHR通过调节肠道免疫成分来抑制炎症,从而促进对肠道感染的耐受性。

Endothelial sensing of AHR ligands regulates intestinal homeostasis
2023-08-16 , doi: 10.1038/s41586-023-06508-4

Nature:肠上皮细胞“约束”致病性T细胞的新机制

Nature[IF:50.5]

① 结肠上皮细胞(IEC)经IFNγ受体感知IFNγ信号后,上调IRF1-MHCI/II通路,促进将病原体和自身衍生抗原呈递给上皮内T细胞;② 这促进了上皮内T细胞表达胞外ATP酶,限制胞外ATP积累,从而抑制组织巨噬细胞中的NLRP3炎性体活化;③ 而IEC的IFNγ信号及其下游抗原呈递的丧失,可引起胞外ATP积累,促进组织巨噬细胞的抗原呈递、炎性体相关IL-1α和IL-1β的表达,导致CD4+ T细胞向促结肠炎/结直肠癌的致病性GM-CSF+ T细胞转化。

Epithelial IFNγ signalling and compartmentalized antigen presentation orchestrate gut immunity
2023-11-22 , doi: 10.1038/s41586-023-06721-1

Nature:结肠上皮逆转座变异研究

Nature[IF:50.5]

① 对899个单细胞克隆进行单细胞全基因组序列分析,确定1708长散在重复序列介导的逆转座事件(soL1Rs);② soL1Rs与年龄正相关,在胚胎发育期有较高逆转座事件发生,指纹图谱发现34个逆转座原件L1;③ L1启动子去甲基化影响转录,其表观遗传变化主要发生在胚胎发育时期;④ 再甲基化不足的范围定位于rc-L1启动子,大多数L1转录本对正常细胞中的soL1R无效;⑤ soL1R可广泛插入基因组区域,具有靶位点的断点序列,可增加结直肠肿瘤发生。

Widespread somatic L1 retrotransposition in normal colorectal epithelium
2023-05-10 , doi: 10.1038/s41586-023-06046-z

Nature:神经如何促进肠道愈合?

Nature[IF:50.5]

① 果蝇中肠从炎症损伤过渡到稳态的恢复期间,肠上皮细胞(EC)下调乙酰胆碱酯酶、上调烟碱受体亚基β3,使其对乙酰胆碱(Ach)更敏感;② 同时,一个胆碱能神经元亚群(ARCEN)感应TNF/Egr信号,增强其支配肠道的轴突特性,并释放Ach作用于EC烟碱受体,这触发了EC中Ca2+电流经Inx2/Inx7间隙连接在EC间传播,从而促进EC成熟,继而减少增殖和炎症;③ 破坏该过程会造成离子失衡、Yki/Yap激活、细胞死亡和炎症细胞因子增加等类IBD的慢性损伤。

Cholinergic neurons trigger epithelial Ca2+ currents to heal the gut
2023-09-18 , doi: 10.1038/s41586-023-06627-y

Nature:肠菌色氨酸代谢物抵抗肠道病菌的新机制

Nature[IF:50.5]

① 这项研究揭示了一种针对肠道病原体的非经典的定植抵抗途径;② 色氨酸饮食可保护小鼠减少肠道病原体(鼠柠檬酸杆菌)感染,该作用依赖于肠道菌群,菌群色氨酸代谢物IEt、IPyA和I3A也有相同功效;③ 这些色氨酸代谢物是多巴胺受体D2(DRD2,一种神经递质受体)的配体,通过激活肠上皮细胞(IEC)表达的DRD2,减少肠道病原体的黏附和定植;④ 机制上,DRD2激活后,通过活化Gβγ-PLC-PKCθ信号通路,促进N-WASP(驱动肌动蛋白聚合的关键蛋白)的降解,从而减少病原体黏附IEC所需的肌动蛋白基座形成;⑤ 总之该研究表明,肠菌的色氨酸代谢物通过激活DRD2,调节IEC肌动蛋白细胞骨架,从而抑制肠道病原体感染,这些发现不仅揭示了DRD2在神经系统以外的非常规作用,也提示靶向DRD2的饮食或药物干预或可防治肠道病原体感染。

Dopamine receptor D2 confers colonization resistance via microbial metabolites
03-13 , doi: 10.1038/s41586-024-07179-5

Nature:为什么吃着吃着就饱了?

Nature[IF:50.5]

① 当营养物质被注入胃中时,PRLH神经元通过内脏反馈表现出持续的激活,而在食物咀嚼过程中,这些持续的反应显著减少;② 相反,PRLH神经元转变为一种阶段性活动模式,这种模式与摄入时间锁定,并与食物的味道有关;③ 光遗传学揭示PRLH神经元控制秒时间尺度进食刺激的持续时间,即通过嗅觉信号反馈来抑制进食速度;④ GCG神经元被肠道的机械反馈激活,跟踪食物的消耗量,并出现持续数十分钟的饱腹感。

Sequential appetite suppression by oral and visceral feedback to the brainstem
2023-11-22 , doi: 10.1038/s41586-023-06758-2

Cell:感觉神经如何影响肠道

Cell[IF:45.5]

① 相比普通人群,Piezo2缺陷个体会出现一系列胃肠道功能障碍(如肿块和水样便),但其中6名参与者报告未感觉到肠道的运动;② 动物模型发现移除感觉神经元的Piezo2后会加速小鼠胃排空和肠转运时间,且粪便中含水量也更高;③ 利用遗传和病毒工具来选择性地关闭两条神经通路中的Piezo2,发现背根神经节中的神经元会专门负责控制机体肠道的运动;④ 通过荧光成像技术,发现Piezo2能控制发生在整个胃肠道中的肠道运动,从尾部到小肠再到结肠。

PIEZO2 in somatosensory neurons controls gastrointestinal transit
2023-08-03 , doi: 10.1016/j.cell.2023.07.006

Cell:多种感觉传入神经让大脑感知结肠

Cell[IF:45.5]

① 支配结肠的背根神经节(DRG)传入神经根据基因标志物可分为5个亚型(TrkB+, TH+, Sstr2+, Adra2a+, Bmpr1b+),在结肠中的末端形态各异;② 其中4个亚型具有机械敏感性,对结肠扩张具有不同的反应阈值和生理特性,共同覆盖扩张力度阈值空间;③ Bmpr1b+的Aδ-HTMR亚型的阈值最高,对结肠高度扩张引发的行为反应是必要且充分的,一定程度由机械感觉离子通道Piezo2介导;④ 在IBD模型中,该亚型介导了由炎症引起的对结肠扩张的过度行为反应。

DRG afferents that mediate physiologic and pathologic mechanosensation from the distal colon
2023-08-03 , doi: 10.1016/j.cell.2023.07.007

国内团队Cell:发现调控胆固醇代谢的新肠道激素

Cell[IF:45.5]

① 清华大学王一国、南方医科大学南方医院张惠杰与团队研究发现了一种新肠道激素Cholesin(肠抑脂素),其具有抑制肝脏胆固醇合成、降低血液胆固醇水平的作用;② Cholesin由此前功能未知的基因编码(人类C7orf50,小鼠3110082I17Rik);③ 肠道的胆固醇吸收可诱导Cholesin生成,肠细胞中,NPC1L1介导的胆固醇摄取促进Cholesin分泌;④ SNP变异rs1007765(位于Cholesin基因3'端附近)能上调Cholesin表达,并与人类血浆胆固醇水平呈负相关;⑤ 机制上,Cholesin进入肝脏后,通过结合孤儿G蛋白偶联受体GPR146,抑制cAMP/PKA-ERK1/2信号通路,从而抑制肝脏中SREBP2控制的胆固醇合成,减少极低密度脂蛋白分泌,降低血浆胆固醇水平;⑥ Cholesin治疗可改善模型小鼠血脂和动脉粥样硬化,与他汀类药物联用效果更佳;⑦ 因此,肠道胆固醇吸收通过Cholesin-GPR146轴抑制肝脏胆固醇合成,为治疗相关疾病提供了新思路。

A gut-derived hormone regulates cholesterol metabolism
03-07 , doi: 10.1016/j.cell.2024.02.024

Cell:结肠炎中的细胞生物地理学研究

Cell[IF:45.5]

① 本研究利用MERFISH技术分析了小鼠结肠中的135万个细胞、940个基因的表达谱,揭示了结肠炎和恢复过程中的细胞和空间重塑;② 确定了健康细胞群和炎症相关细胞群的多样性,绘制了它们的空间组织,并揭示了它们在炎症中的极化或招募,炎症相关成纤维细胞(IAF)反应比预期更加多样化;③ 基于细胞群的空间组织特点,定义了25个细胞邻域(neighborhood),并揭示了这些邻域在肠道炎症不同阶段的进展性演变,这种组织重塑一定程度上是由多种IAF定义的,它们具有独特的表达谱、空间定位、细胞间互作和健康成纤维细胞起源;④ 在人类溃疡性结肠炎中发现了类似的特征,表明这些过程在人类中可能是保守的。

Charting the cellular biogeography in colitis reveals fibroblast trajectories and coordinated spatial remodeling
04-02 , doi: 10.1016/j.cell.2024.03.013

Cell:肠肝轴如何调控肠干细胞以维持肠道稳态?

Cell[IF:45.5]

① 美国NIH国家癌症研究院吴船团队发表研究,发现肝脏分泌的可溶性因子——色素上皮衍生因子(PEDF)可限制肠干细胞(ISC)扩张,揭示了肠-肝轴调控肠道稳态的新机制,为肠道炎症的治疗干预提供了新靶点;② PEDF通过限制Wnt受体Lrp5/6在ISC上的可用性,抑制Wnt/β-连环蛋白信号通路,从而限制ISC过度增殖,维持肠道稳态;③ 肠道炎症导致细菌脂多糖(LPS)在肝脏中增多,LPS通过抑制PPARα,抑制肝脏生成PEDF,这反过来促进了ISC增殖和肠组织修复;④ 药物非诺贝特(治疗低血脂的PPARα激动剂)通过上调PEDF,增加了小鼠对结肠炎的易感性,用PEDF抗体治疗可缓解;⑤ 炎症性肠病患者中PEDF降低,且与血液LPS和肠细胞增殖呈负相关。

Gut-liver axis calibrates intestinal stem cell fitness
01-22 , doi: 10.1016/j.cell.2024.01.001

Science:肠道如何吸收胆固醇?新的关键因子被锁定

Science[IF:44.7]

① 小鼠中,小肠肠细胞表达的转运蛋白Aster调节对膳食胆固醇的吸收;② 小鼠口服胆固醇后,Aster-B蛋白富集到小肠肠细胞刷状缘,Aster-B/C双敲除阻碍胆固醇吸收,并抵抗食源性高胆固醇血症;③ 机制上,Aster位于NPC1L1下游,NPC1L1使膳食胆固醇在刷状缘沉积,以招募Aster到肠细胞顶端质膜,Aster将胆固醇转移到内质网,其缺失导致质膜上胆固醇积累、内质网胆固醇耗竭;④ 用小分子抑制剂AI-3d靶向Aster通路,可减少小鼠对膳食胆固醇的吸收。

Aster-dependent nonvesicular transport facilitates dietary cholesterol uptake
2023-11-09 , doi: 10.1126/science.adf0966

Science:类器官+CRISPR,找出控制人类肠内分泌细胞分化的关键因子

Science[IF:44.7]

① 构建基于成年人类小肠类器官和CRISPR基因敲除的高通量筛选平台,对调控人类肠内分泌细胞(EEC)谱系分化的转录因子(TF)进行系统性无偏鉴定;② 发现ZNF800是在内分泌谱系定向分化中起主导作用的转录抑制因子;③ ZNF800直接抑制内分泌TF调控网络(其靶基因包括该网络中的核心TF:INSM1、SOX4、NEUROG3等),从而抑制肠干细胞向EEC分化;④ ZNF800还直接抑制PAX4,PAX4通过抑制ARX来抑制其他EEC亚型的分化,驱动偏向肠嗜铬细胞的分化轨迹。

Unbiased transcription factor CRISPR screen identifies ZNF800 as master repressor of enteroendocrine differentiation
2023-10-26 , doi: 10.1126/science.adi2246

Science:潘氏细胞分泌肽YY,调控肠道真菌的共生性

Science[IF:44.7]

① 小肠上皮中,潘氏细胞能产生全长的肽YY(PYY1-36),其被分泌并保留在肠上皮表面黏液层中,而不会被裂解为PYY3-36(内分泌型PYY);② 不同于内分泌型PYY,PYY1-36具有抗微生物肽活性,主要作用是选择性抑制致病侵袭性的白色念珠菌菌丝,而对其共生性的酵母型影响较小;③ 机制上,PYY1-36是一种阳离子分子,可与真菌菌丝的阴离子表面相互作用,导致膜破坏和转录重编程,从而选择酵母型;④ 小鼠中,PYY可减少白色念珠菌的肠道定植。

Peptide YY: A Paneth cell antimicrobial peptide that maintains Candida gut commensalism
2023-08-03 , doi: 10.1126/science.abq3178

Science:膳食几丁质调动免疫,增强消化,改善代谢

Science[IF:44.7]

① 膳食几丁质可引发小鼠胃膨胀,通过诱导胃簇细胞产生IL25等机制激活2型天然淋巴细胞(ILC2);② 几丁质诱导的内源性胃2型免疫回路,驱动了胃肠道组织重塑,促进了胃主细胞扩增,使其产生更多消化几丁质的酶AMCase和其他消化酶,从而使小鼠适应膳食几丁质;③ 几丁质的这些作用不依赖于菌群,虽然其能改变肠道菌群组成;④ 补充几丁质可改善高脂喂养的肥胖小鼠的代谢健康,而缺乏AMCase的小鼠补充几丁质可增强基础2型免疫、抵抗肥胖。

A type 2 immune circuit in the stomach controls mammalian adaptation to dietary chitin
2023-09-07 , doi: 10.1126/science.add5649

四川大学:衰老削弱肠道伤口愈合,促结肠炎相关癌症

Signal Transduction and Targeted Therapy[IF:40.8]

① 使用AOM/DSS诱导结肠炎相关癌症(CAC)小鼠模型来探究衰老与炎症驱动的CRC间的关系;② 在衰老的肠道基质微环境中,来源于小肠平滑肌细胞(ISMCs)的成纤维细胞减少,可显著降低DSS诱导的组织损伤后的愈合,减少CAC的启动;③ 识别到20个转录共激活因子YAP/TAZ作为细胞可塑性和细胞命运决定的关键调节因子;④ 在小鼠CAC和结肠炎模型的伤口愈合过程中,ISMCs转化为成纤维细胞需要YAP/TAZ的激活,条件性敲低YAP/TAZ会导致组织再上皮化减少。

Reduced smooth muscle-fibroblasts transformation potentially decreases intestinal wound healing and colitis-associated cancer in ageing mice
2023-08-09 , doi: 10.1038/s41392-023-01554-w

肠间充质细胞中的Ca离子调控胃肠道运动的模式(综述)

Physiological Reviews[IF:29.9]

① PDGFRα+细胞和ICC(肠Cajal细胞)是胃肠道中相似解剖结构但不同的间质细胞群,均表达Ca离子依赖性电导;② 小肠中Ca信号通过ICC-MY信号进行传播,ICC-MY表达的两种电压依赖性内向电流,而PDGFRα+细胞主要表达外向电流;③ Ca离子的瞬态以随机方式自发发生,尿可激活该过程,且肠道中相邻细胞的Ca离子瞬态的激活是独立的。④ 在ICC中,自发瞬态的去极化激活电压依赖性Ca离子内流启动Ca离子瞬态,并在慢波期间维持ANO1通道的激活和去极化。

Ca2+ dynamics in interstitial cells: foundational mechanisms for the motor patterns in the gastrointestinal tract
2023-08-10 , doi: 10.1152/physrev.00036.2022

Cell子刊:脂质抗原如何调控肠道释放5-羟色胺?

Immunity[IF:25.5]

① 脂质抗原通过肠嗜铬(EC)细胞上的CD1d与自然杀伤T(iNKT)细胞结合,促进外周5-羟色胺(5-HT)释放,从而调节肠道蠕动和止血;② 肠道共生微生物脆弱拟杆菌的抑制性鞘脂可抑制5-HT释放;③ 机制上,脂质抗原介导的CD1d信号通过激活蛋白酪氨酸激酶Pyk2转导信号抑制EC细胞上的钾离子通道Kv1.2,从而导致钙离子内流和5-HT分泌释放;④ 肠道化学感应细胞通过CD1d与iNKT细胞接触,选择性感知脂质抗原,调控5-HT释放并调节肠道和全身稳态。

Lipids regulate peripheral serotonin release via gut CD1d
2023-06-23 , doi: 10.1016/j.immuni.2023.06.001

Cell子刊:丁酸抑制tuft细胞分化进而调节2型免疫反应

Immunity[IF:25.5]

① 文章聚焦肠道菌群对肠道tuft细胞的影响,定义了干细胞受共生代谢物影响,进而调控tuft细胞分化的机制,揭示了肠道菌群调节肠道2型免疫反应的途径;② 产短链脂肪酸的共生菌限制了肠道tuft细胞诱导的2型免疫反应;③ 丁酸盐通过抑制组蛋白去乙酰化酶3(HDAC3),进而抑制小鼠和人tuft细胞发育;④ 上皮内HDAC3的表达对于激活tuft细胞-ILC2通路和促进蠕虫感染相关2型免疫反应是必需的;⑤ 丁酸盐和产丁酸盐的共生菌限制tuft细胞的分化,肠道干细胞中HDAC3的靶向缺失阻断tuft细胞的分化和下游ILC2反应。

Microbiota-derived butyrate restricts tuft cell differentiation via histone deacetylase 3 to modulate intestinal type 2 immunity
01-24 , doi: 10.1016/j.immuni.2024.01.002

Cell子刊:共生细菌如何在宿主的粘液中聚集?

Cell Host and Microbe[IF:20.6]

① 无菌斑马鱼定植表明肠道中的气单胞菌共生体(Aer01)和宿主肠道粘液之间存在很强的空间关系,体外培养发现黏液蛋白及分解产物能驱动Aer01聚集;② Aer01的粘附素——MbpA驱动其在肠内的聚集,MbpA受到破坏后,Aer01定植到正常水平,但主要是浮游性的,更具有促炎性,增加细胞表面MbpA可逆转这些特性;③ MbpA样粘附素在人类相关细菌中很常见,在缺乏MbpA的Aer01中表达阿克曼氏菌MbpA样粘连素,可恢复其肠道聚集并逆转其促炎特性。

A mucin-regulated adhesin determines the spatial organization and inflammatory character of a bacterial symbiont in the vertebrate gut
2023-07-28 , doi: 10.1016/j.chom.2023.07.003

Cell子刊:肠菌与黏液层的相互作用(综述)

Cell Host and Microbe[IF:20.6]

① 结肠黏液的主要成分是糖蛋白MUC2(80%为O-聚糖),有助于将管腔细菌与宿主上皮分离,形成屏障;② 杯状细胞负责控制糖基化和制造黏液,与潘氏细胞分泌的抗菌物质共同阻挡细菌与小肠上皮细胞的直接接触;③ 共生细菌通过编码多种蛋白质降解和利用粘蛋白和O-聚糖,聚糖也反过来影响共生细菌的肠道定植;④ 共生细菌与黏液层的正常相互作用对于维持人体健康至关重要;⑤ 聚糖降解酶的表征、共生细菌的粘附选择性及其代谢机制仍需要进一步研究。

Intestinal mucus and their glycans: A habitat for thriving microbiota
2023-07-12 , doi: 10.1016/j.chom.2023.05.026

刘瑞欣等Cell子刊:锁定肠菌产丙酸促进肠道稳态的关键酶

Cell Host and Microbe[IF:20.6]

① 在多形拟杆菌(Bt)中鉴定出参与丙酸生物合成的甲基丙二酰-辅酶A变位酶(MCM)基因操作子;② 构建MCM缺陷型Bt菌株,通过无菌小鼠定植和体外实验表明,MCM介导的丙酸生成促进杯状细胞分化和粘液相关基因表达;③ 肠道类器官实验表明,MCM生成的丙酸一定程度上通过作用于受体GPR41,促进杯状细胞分化;④ 野生型Bt对DSS诱导的结肠炎有保护作用,而MCM缺陷型菌株无此效果,补充丙酸可恢复。

Bacteroides methylmalonyl-CoA mutase produces propionate that promotes intestinal goblet cell differentiation and homeostasis

2023-12-05 , doi: 10.1016/j.chom.2023.11.005 


 

国内团队Cell:发现调控胆固醇代谢的新肠道激素

Cell[IF:45.5]

① 清华大学王一国、南方医科大学南方医院张惠杰与团队研究发现了一种新肠道激素Cholesin(肠抑脂素),其具有抑制肝脏胆固醇合成、降低血液胆固醇水平的作用;② Cholesin由此前功能未知的基因编码(人类C7orf50,小鼠3110082I17Rik);③ 肠道的胆固醇吸收可诱导Cholesin生成,肠细胞中,NPC1L1介导的胆固醇摄取促进Cholesin分泌;④ SNP变异rs1007765(位于Cholesin基因3'端附近)能上调Cholesin表达,并与人类血浆胆固醇水平呈负相关;⑤ 机制上,Cholesin进入肝脏后,通过结合孤儿G蛋白偶联受体GPR146,抑制cAMP/PKA-ERK1/2信号通路,从而抑制肝脏中SREBP2控制的胆固醇合成,减少极低密度脂蛋白分泌,降低血浆胆固醇水平;⑥ Cholesin治疗可改善模型小鼠血脂和动脉粥样硬化,与他汀类药物联用效果更佳;⑦ 因此,肠道胆固醇吸收通过Cholesin-GPR146轴抑制肝脏胆固醇合成,为治疗相关疾病提供了新思路。

A gut-derived hormone regulates cholesterol metabolism
03-07 , doi: 10.1016/j.cell.2024.02.024

四川大学:衰老削弱肠道伤口愈合,促结肠炎相关癌症

Signal Transduction and Targeted Therapy[IF:40.8]

① 使用AOM/DSS诱导结肠炎相关癌症(CAC)小鼠模型来探究衰老与炎症驱动的CRC间的关系;② 在衰老的肠道基质微环境中,来源于小肠平滑肌细胞(ISMCs)的成纤维细胞减少,可显著降低DSS诱导的组织损伤后的愈合,减少CAC的启动;③ 识别到20个转录共激活因子YAP/TAZ作为细胞可塑性和细胞命运决定的关键调节因子;④ 在小鼠CAC和结肠炎模型的伤口愈合过程中,ISMCs转化为成纤维细胞需要YAP/TAZ的激活,条件性敲低YAP/TAZ会导致组织再上皮化减少。

Reduced smooth muscle-fibroblasts transformation potentially decreases intestinal wound healing and colitis-associated cancer in ageing mice
2023-08-09 , doi: 10.1038/s41392-023-01554-w

刘瑞欣等Cell子刊:锁定肠菌产丙酸促进肠道稳态的关键酶

Cell Host and Microbe[IF:20.6]

① 在多形拟杆菌(Bt)中鉴定出参与丙酸生物合成的甲基丙二酰-辅酶A变位酶(MCM)基因操作子;② 构建MCM缺陷型Bt菌株,通过无菌小鼠定植和体外实验表明,MCM介导的丙酸生成促进杯状细胞分化和粘液相关基因表达;③ 肠道类器官实验表明,MCM生成的丙酸一定程度上通过作用于受体GPR41,促进杯状细胞分化;④ 野生型Bt对DSS诱导的结肠炎有保护作用,而MCM缺陷型菌株无此效果,补充丙酸可恢复。

Bacteroides methylmalonyl-CoA mutase produces propionate that promotes intestinal goblet cell differentiation and homeostasis
2023-12-05 , doi: 10.1016/j.chom.2023.11.005

吴岳+袁祖贻等Cell子刊:阿司匹林如何伤肠道?与肠菌和胆汁酸有关

Cell Host and Microbe[IF:20.6]

① 西安交通大学吴岳、袁祖贻和团队,发现特定肠菌及其胆汁酸(BA)代谢物或可改善阿司匹林引发的肠道损伤;② 分析临床队列和小鼠模型表明,阿司匹林改变肠道菌群组成,抑制戈氏副拟杆菌(Pg)生长,并影响肠道BA池,损伤肠屏障;③ 补充Pg或其BA代谢物7-酮-LCA,可减少阿司匹林引起的肠道损伤,该作用依赖于PghdhA基因(编码生成7-酮-LCA所需的一种酶);④ 机制上,7-酮-LCA是BA受体FXR的拮抗剂,其通过抑制肠FXR信号,上调Wnt信号通路,促进肠干细胞增殖和肠道损伤修复;⑤ 这些发现为理解阿司匹林诱导的肠道损伤提供了新视角,为开发相关干预方法提供了新思路。

A gut microbiota-bile acid axis promotes intestinal homeostasis upon aspirin-mediated damage
01-11 , doi: 10.1016/j.chom.2023.12.015

国内团队Cell子刊:肠菌缓解高尿酸血症的新机制

Cell Host and Microbe[IF:20.6]

① 中山大学柳雁团队揭示了肠道菌群与高尿酸血症进展相关的机制;② 高尿酸血症患者中另枝菌属Alistipes indistinctus(Ai)的丰度和中心性降低;③ 机制上,Ai来源的马尿酸通过增强过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)与ATP结合盒亚家族G成员2(ABCG2)启动子的结合,从而促进肠道尿酸排泄;④ 同时,马尿酸还通过PDZK1依赖的方式促进ABCG2定位到毛刷状边缘膜,从而加速肠道尿酸排泄;⑤ 本研究表明肠道微生物Ai及其产生的马尿酸通过PPARγ-ABCG2轴促进尿酸排泄,有助于缓解高尿酸血症。

Alistipes indistinctus-derived hippuric acid promotes intestinal urate excretion to alleviate hyperuricemia
02-16 , doi: 10.1016/j.chom.2024.02.001

国内团队:肠道时钟可重编程节律性肝脏代谢

Journal of Hepatology[IF:26.8]

① 通过转录组分析等方法探讨肠道生物钟在控制肝脏节律性和代谢中的作用;② 肠道特异性敲除Bmal1会引起小鼠肝脏节律性转录组大规模重编辑,对其生物钟的影响有限,但在肠道Bmal1缺失情况下,肝脏生物钟对倒饲和高脂饮食的夹带具有抵抗力;③ Rev-erbα-iKO在光期引起糖异生向脂肪生成转变,增强脂肪合成从而改善酒精性肝损伤的易感性;④ 这些时间转向归因于肝脏SREBP-1c节律性紊乱,在局部时钟控制下由肠道FADS1/2产生的多不饱和脂肪酸维持。

Reprogramming of rhythmic liver metabolism by intestinal clock
2023-05-22 , doi: 10.1016/j.jhep.2023.04.040

陈磊团队Cell子刊:TGFB1诱导肠道再生的分子机制

Cell Stem Cell[IF:19.8]

① 辐照诱导肠隐窝损伤后2天,损伤部位的单核细胞/巨噬细胞介导的转化生长因子β1(TGFB1)表达激增;② 巨噬细胞耗竭或TGFB信号转导基因破坏显著损害肠再生;③ 肠再生特点是在修复过程中诱导胎儿样转录特征;④ 类器官培养中,TGFB1治疗对诱导胎儿样/再生状态必要且充分;⑤ 间充质细胞对TGFB1有反应并增强再生反应;⑥ 机制上,TGFB1通过激活促再生转录因子YAP/TEAD和SOX9促进肠上皮再生;⑦ TGFB1预处理可增强原代上皮培养物植入到小鼠受损结肠中。

TGFB1 induces fetal reprogramming and enhances intestinal regeneration
2023-10-20 , doi: 10.1016/j.stem.2023.09.015

中科院Cell子刊:改造人类肝细胞类器官,助力肝衰竭治疗

Cell Stem Cell[IF:19.8]

① 中科院的惠利健团队发表文章,对可增殖的人类肝细胞进行大规模生产,并改造成肝类器官来提高成熟度,随后进行海藻酸钠微胶囊包裹并通过腹腔内移植来治疗肝功能衰竭小鼠;② 包裹的可增殖人来源肝类器官(eLO)治疗能显著提高肝切除后肝衰竭(PHLF)小鼠的存活率,通过改善肝脏功能有效缓解高氨血症和低血糖症;③ eLO治疗还能保护肠道免受PHLF增加的通透性损害,并使血清内毒素和炎症反应增加的情况恢复正常,促进肝脏再生;④ 在对乙酰氨基酚引起的肝衰竭模型中,eLO的治疗效果也得到了证实;⑤ 经过毒性和生物分布评估,eLO对动物无不良影响,且无肿瘤生成风险。

Preclinical efficacy and safety of encapsulated proliferating human hepatocyte organoids in treating liver failure
02-27 , doi: 10.1016/j.stem.2024.02.005

厦大团队:炭疽致死毒素+TNFα,伤肠上皮致死亡

Protein & Cell[IF:13.6]

① 炭疽杆菌感染诱导致命毒素(LT)和TNF-α积累,利用TNF+LT共处理小鼠以模拟LT在发炎宿主中的作用;② 亚致死剂量的LT和TNF协同诱发肠道组织损伤和小鼠死亡;③ 肠上皮细胞(IECs)而非造血细胞死亡导致LT+TNF诱导小鼠死亡,且依赖caspase-8介导的细胞凋亡和RIP3介导的坏死性凋亡;④ LT抑制IECs中p38α MAPK信号,促进TNF诱导的IECs凋亡、坏死及人结肠HT-29上皮细胞死亡;⑤ LT+TNF诱发IECs损伤或是致死性炭疽的原因之一,或可作为干预靶标。

Anthrax lethal toxin and tumor necrosis factor-α synergize on intestinal epithelia to induce mouse death
2023-10-19 , doi: 10.1093/procel/pwad050

中山大学:乳糜微粒如何调节乳通透性和肠道脂质吸收?

Circulation Research[IF:16.5]

① 通过探索肠乳毛细血管对乳糜微粒脂蛋白颗粒的渗透性,发现ROCK (Rho相关激酶)依赖的细胞骨架收缩性是淋巴内皮细胞(LEC)渗透性调节的基本机制;② 新生儿乳连接打开响应摄取脂质,通过激活Rock依赖的细胞骨架拉力触发自身吸收;③ 乳糜微粒通过ApoB48上调血管内皮细胞中VEGF-A诱饵受体VEGFR1,从而抑制肠道VEGF-A信号传导;④ VEGF-A通过VEGFR2/VEGFR3依赖性PI3K激活小GTPase RAC1来拮抗连接打开,从而抑制RhoA/ROCK介导的细胞骨架收缩。

Chylomicrons Regulate Lacteal Permeability and Intestinal Lipid Absorption
2023-07-18 , doi: 10.1161/CIRCRESAHA.123.322607

 

相关推荐
评论
热门分类