肠道菌群代谢物

肠道菌群紊乱可能西方生活方式疾病的致病基础。由于肠道菌群通常局限于肠道，因此人们的注意力集中在可能通过血液运输的菌群代谢物的作用上。齐鲁工业大学药学院名誉院长查尔斯·麦凯教授团队在Journal of Allergy and Clinical Immunology发表最新社论，总结归纳了门静脉中高浓度的菌群代谢物（如短链脂肪酸）或是调节免疫细胞，影响西方生活方式疾病的潜在机制。

肠道菌群代谢物西方疾病

菌群-肠-脑轴

肠道菌群代谢物调控小鼠社交新颖性

肠道菌群可以通过其代谢产物调节社会行为。Brain Behavior and Immunity近期发表来自台湾省成功大学吴伟立团队的研究，发现肠道菌群代谢产物短链脂肪酸可通过大脑终纹床核中的特定神经元群体影响小鼠的社交新颖性。

菌群-肠-脑轴肠道菌群代谢物短链脂肪酸社交行为

心血管疾病

与心血管疾病相关的芳香族氨基酸来源的肠道菌群衍生物

European Heart Journal近期发表的文章，纳入美国（n=4000）和欧洲（n=833）两个独立临床队列评估肠道菌群衍生芳香族氨基酸代谢产物和心血管疾病发病率和死亡率的关系。确定了与心血管不良后果独立相关的由芳香族氨基酸产生的关键肠道微生物群代谢产物，因此将有助于集中研究与宿主心血管健康相关的肠道微生物代谢产物。

心血管疾病芳香族氨基酸肠道菌群代谢物

肠道菌群代谢物

国内团队：肠菌代谢物在肿瘤进展和癌症治疗中的作用（综述）

肠道菌群产生的代谢物能够通过重塑肿瘤微环境并调节癌细胞和多种免疫细胞中的关键信号通路等机制来影响癌症的发生发展以及癌症治疗的效果。近日，苏州大学周芳芳、浙江大学张龙、浙江省人民医院孟旭莉等团队在Advanced Science发表最新综述，详细阐述了肠道菌群代谢物影响癌症进展的机制以及在放疗、化疗和免疫治疗中的作用。此外，还总结了一些在不同条件下具有相悖功能的微生物代谢物。这将有助于更好地在癌症治疗中应用微生物代谢物并基于这些代谢物开发新的治疗策略，值得关注。

肠道菌群代谢物癌症综述基础研究肿瘤微环境

新冠

Nature子刊：肠菌及其代谢物或与新冠呼吸衰竭死亡率有关

COVID-19的呼吸衰竭和死亡是由病毒和炎症引起的肺组织损伤造成的，肠道菌群及衍生的代谢物与呼吸道病毒感染的免疫反应有关，但它们对病情严重的新冠患者的影响尚不清楚。近日，美国芝加哥大学医学院研究人员在Nature Communications发表最新研究，纳入71例COVID-19（最终39例存活，32例死亡）危重症患者，基于粪便菌群及代谢物检测，发现粪便菌群中变形菌门丰度增加、粪便次级胆汁酸和去氨酪氨酸浓度降低与死亡率增加有关，并利用模型进一步验证。总之，该研究为未来靶向肠道菌群联合药物干预危重新冠患者提供了新思路。

新冠研究论文基础研究肠道菌群肠道菌群代谢物

尿路感染

蔓越莓提取物可改善尿路感染？肠道菌群代谢物或起作用

尿路致病性大肠杆菌（UPEC）是复发性尿路感染的主要原因，肠道可作为UPEC的储存库。蔓越莓被认为可能有助于预防尿路感染，但其作用和机制仍有争议。Microbiology spectrum近期发表研究，在结合肠道发酵系统和3D组织工程尿路上皮的体外模型中，表明富含原花色素的蔓越莓提取物可能通过其肠道菌群代谢物，在肠道环境中发挥抑制抑制UPEC生长和致病性的作用，且该作用与菌群个体的差异有关。

尿路感染蔓越莓原花色素肠道菌群肠道菌群代谢物尿路致病性大肠杆菌

肠道菌群代谢物

肠道菌群代谢产物对新冠感染或有保护作用？

肠道菌群代谢物新冠研究论文基础研究啮齿动物（小鼠）

肠道菌群代谢物

王军+宋默识+张发明：菌群代谢物甲硫氨酸影响宿主生物钟基因表达和活性氧水平

昼夜节律对于宿主健康和菌群稳态都很重要。Protein & Cell近期发表了中科院微生物所王军、中科院动物所宋默识、南京医科大学第二附属医院张发明与团队的研究，分析了小鼠和人体肠道菌群中共同存在的节律性代谢特征，并分析了其中的关键代谢物——甲硫氨酸对宿主和菌群的影响，包括对生物钟基因的影响以及对活性氧的中和作用等，并在小鼠中证实补充膳食甲硫氨酸能改善睡眠不足对身体带来的多种负面影响。

肠道菌群代谢物昼夜节律甲硫氨酸 mRNA甲基化生物钟

肠道菌群代谢物

肠道菌群：代谢性生物反应器？（观点）

肠道菌群在宿主的健康中发挥重要作用，例如从宿主无法消化的食物中（如膳食纤维）提供能量，以及产生某些维生素。菌群的代谢产物，如短链脂肪酸，主要被宿主肠黏膜摄取并代谢。Trends in Endocrinology and Metabolism近期发表的观点文章，讨论了肠道菌群的组成和功能对宿主代谢的影响。

肠道菌群代谢物短链脂肪酸肠道糖异生代谢

肠神经

国内团队Cell子刊：肠神经如何促肠癌？

肠神经系统调节着各种生理和病理过程。郑州大学朱平平、中科院生物物理所范祖森和田勇与团队近期在Neuron发表研究，探索了肠道5-羟色胺能神经元与结直肠肿瘤发生之间的互作，揭示了神经递质5-羟色胺在结直肠肿瘤发生中的关键作用，以及肠道菌群代谢物在其中的调控作用。这些发现为肠神经系统如何调控肠道肿瘤发生提供了新视角。

肠神经结直肠癌 5-羟色胺癌症干细胞肠道菌群代谢物

饮食-菌群互作

检测呼吸中的挥发性代谢物，研究膳食纤维对肠道菌群的影响

膳食纤维对宿主生理的影响，很大程度上源于其与肠道菌群的互作。细菌发酵膳食纤维产生的代谢物中，大部分是挥发性的。EBioMedicine近期发表的一项研究，探索了以分析呼气中的挥发性代谢物作为一种非侵入性方法来研究膳食纤维与肠道菌群互作的可行性。

饮食-菌群互作膳食纤维肠道菌群肠道菌群代谢物方法学

肠道菌群代谢物

郑乐民+汪道文等Nature子刊：肠道菌群代谢物TMAVA加剧心脏肥大

心脏肥大是心衰疾病进展中的一个早期信号，也是后续心脏疾病和相关死亡的危险因素。肠道菌群可以通过其代谢产物影响心脏功能，然而影响心脏肥大的菌群代谢产物尚不清楚。北京大学郑乐民团队与华中科技大学汪道文团队合作在Nature Communications发表最新研究，发现肠道菌群衍生代谢物三甲基-5-氨基戊酸（TMAVA）是心脏肥大疾病进展中的一个关键的决定性因素，并揭示了其背后的生物学机制，表明TMAVA通过抑制肉碱合成和后续的脂肪酸氧化来促进心肌肥大。这些发现为心脏肥大的预防和干预提供了新思路。

肠道菌群代谢物心血管心脏肥大心衰 TMAVA

结直肠癌

于君等GUT：吸烟改变肠道菌群及其代谢物，促大肠癌

吸烟是结直肠癌（CRC）的一个主要风险因素。Gut最新发表了香港中文大学于君和中山大学附属第一医院魏泓与团队的研究，表明香烟烟雾诱导的肠道菌群失调在CRC中起着致癌的作用。机制上，烟雾诱导的肠道菌群失调改变了肠道代谢物，损伤了肠屏障功能，可能通过激活结肠上皮细胞的MAPK/ERK致癌信号通路来促进CRC的发生。因此，调节肠道菌群或能用于吸烟人群的CRC预防。

结直肠癌肠道菌群肠道菌群代谢物肠屏障

结直肠癌

肠道菌群代谢物丙酸盐或可协助抗癌

ISME Journal近期发表的文章，发现肠道菌群代谢物丙酸盐通过上调HECTD2，促进EHMT2的降解，从而上调TNFAIP1，诱导结直肠癌细胞凋亡。证明了丙酸盐的抗肿瘤效果，提示EHMT2或可作为结肠癌治疗的潜在靶点，同时提示EHMT2抑制剂和肠道菌群联用对于结直肠癌治疗的协同作用。

结直肠癌丙酸盐 EHMT2 肠道菌群代谢物

肠道菌群代谢物

Nature：脆弱拟杆菌利用膳食氨基酸产生调控宿主免疫的代谢物

肠道菌群产生的效应分子，对宿主肠道免疫的成熟和调节有重要作用，其中涉及的微生物代谢产物及其作用机制仍待深入挖掘。Nature最新发表的一项研究报道了这样一个范式，在结构和分子水平上，阐释了一种具有免疫调节作用的共生菌代谢物，及其与饮食、菌群和免疫系统的互作和机制。该研究表明，脆弱拟杆菌能通过代谢宿主的膳食支链氨基酸，产生独特的α-半乳糖神经酰胺类代谢物，这类代谢物可作为CD1d配体被呈递给NKT细胞，从而调节肠道免疫。

肠道菌群代谢物菌群-免疫互作肠道免疫

多囊卵巢综合症（PCOS）

肠道菌群代谢物更能预测多囊卵巢综合征疾病和同笼状态

多囊卵巢综合征（PCOS）影响了全世界10%的育龄妇女。除了不孕症之外，患有PCOS的妇女还患有代谢失调，并且罹患2型糖尿病、心血管疾病和非酒精性脂肪肝的风险增加。研究表明，PCOS患者的肠道微生物组与对照组相比存在差异，小鼠模型研究显示同笼（co-housing）对PCOS的生殖表型和代谢表型具有保护作用，这种保护作用与肠道菌群的时间依赖性偏移有关。mSystems近期发表的文章，对PCOS样小鼠的肠道菌群代谢物进行分析，发现模型构建或同笼处理过程中，肠道代谢物组成的变化更早，更显著，比肠道菌群出现差异更早。肠道代谢物，尤其是胆汁酸，与PCOS表型及同笼的保护作用相关。

多囊卵巢综合症（PCOS）肠道菌群代谢物胆汁酸

肠-乳腺轴

付云贺等：肠道菌群如何影响乳腺炎？AhR信号或是关键

吉林大学张乃生教授和付云贺教授团队在PLoS Pathogens发表乳腺炎最新研究成果。他们的前期研究表明，肠道菌群紊乱可加剧乳腺炎的严重性（https://www.mr-gut.cn/papers/read/1082594566）。在此基础上，本研究在大肠杆菌诱导的小鼠乳腺炎模型中，进一步探索了其背后的分子机制。结果发现，肠道菌群紊乱可能通过减少生成芳香烃受体（AhR）配体和损害AhR活化等机制，来加剧乳腺炎。该研究为乳腺炎的防治提供了新思路，提示补充膳食色氨酸、添加改善菌群以增加AhR配体的益生元或益生菌，可能有助于防治乳腺炎。

肠-乳腺轴乳腺炎肠道菌群芳香烃受体肠道菌群代谢物

肠-肺轴

Nature子刊：一种菌群代谢物通过肠-肺轴缓解气道炎症

肠道菌群可以通过肠-肺轴途径，影响个体对哮喘等过敏性气道疾病的易感性。Nature Immunology发表的一项最新研究，使用一种抗体库受限的小鼠模型，鉴定出一种由宿主抗体与微生物互作塑造的肠道菌群变化，使得L-酪氨酸的菌群代谢产物——对甲酚硫酸酯在小鼠体内富集，从而保护小鼠抵抗哮喘等过敏性气道炎症。

肠-肺轴 Inflammation Mucosal immunology 肠道菌群代谢物免疫-菌群互作

食物过敏

双胞胎研究：食物过敏与肠菌和代谢物有关

Journal of Clinical Investigation发表的一项最新研究，通过分析在食物过敏上有差异的双胞胎的肠道菌群和粪便代谢组，鉴定出对食物过敏有潜在保护作用的肠道细菌。

食物过敏肠道菌群肠道菌群代谢物

辐射抵抗

Science：有辐射防护作用的肠道细菌和代谢物

辐射会导致造血和胃肠道等多组织器官损伤。此前研究表明，肠道菌群可能与辐射损伤存在关联。Science最新发表的一项研究发现，接受高剂量辐射后的长期幸存小鼠具有独特的肠道菌群特征，其中丰度升高的毛螺菌科和肠球菌科成员能发挥辐射保护作用，减轻辐射后的造血和胃肠道组织损伤。进一步研究表明，菌群产生的短链脂肪酸（特别是丙酸）和特定色氨酸代谢物，一定程度上介导了菌群对辐射的保护作用。这些发现为为治疗辐射损伤、减轻癌症放疗的毒副作用，提供了潜在的治疗靶点。

辐射抵抗肠道菌群肠道菌群代谢物短链脂肪酸放疗

药物研发

肠道菌群代谢物助力药物研发（观点）

发表在Trends in Pharmacological Sciences上的观点性文章。基于受体/配体相互作用，比如孕烷X受体和芳香烃受体，以及其与肠道菌群代谢物的相互作用，文章探究了基于肠道菌群代谢物的药物研发的新思路。

药物研发孕烷X受体 (PXR) 芳香烃受体（AHR）肠道菌群代谢物 biomimicry

肠-脑轴

Nature Reviews：肠-脑轴中的微生物分子（观点）

肠-脑轴肠道菌群代谢物神经神经疾病

肠道菌群代谢物

血清菌群代谢物预测T2D

文章基于血浆中（1018名志愿者）检测到的6种菌群代谢物（该6种代谢物可以解释菌群α多样性中超过18％的差异），建模成菌群代谢物多样性（MMD）评分。并在另外一个群体（1522名志愿者）中应用MMD，结果发现，这6种代谢物可以解释菌群对二型糖尿病（T2D）影响的28%。因此，文章认为，肠道菌群对T2D的影响通过菌群代谢物实现，并且可能受膳食调节。

肠道菌群代谢物二型糖尿病 microbial metabolites incident diabetes microbiome diversity

肠道屏障

肠道菌群代谢产物或促进婴儿肠道屏障的成熟

大量的研究也表明，众多疾病的产生都与肠道菌群失调有关。确保肠道菌群平衡，抑制病原微生物的生长，对维护人体的健康具有重要意义。婴儿断奶时期是肠道菌群定植的关键阶段，期间固体食物摄入的开始与肠道屏障的成熟相一致。这种个体发育过程是由微生物群在肠道的定植所驱动的。然而，早期肠道发育的微生物调控机制尚不清楚。《Gut Microbes》上的一项以乳兔模型为对象的研究发现，肠道菌群在开始摄入固体食物时产生的代谢产物有助于在哺乳到断奶的过渡阶段肠道屏障的成熟，表明这一阶段肠道菌群和肠道屏障成熟的协调性。因此，在生命早期控制细菌代谢产物的产生，可能是促进出生后肠道的发育从而保证肠道内环境稳定和健康的一个有效策略。

肠道屏障肠道菌群代谢物饮食成分-菌群-宿主互作类器官母乳

移植物抗宿主病

复旦大学团队：肠道微生物代谢物TMAO或加剧移植物抗宿主疾病

短链脂肪酸和吲哚被证明可以降低GVHD的严重程度，但人类肠道菌群的多样性决定微生物代谢产物的多样化，可能对GVHD的影响具有差异性。来自复旦大学华山医院的陈彤团队和复旦大学附属妇产科医院姜桦团队近期发表在《Blood》上的文章显示，肠道微生物代谢产物TMAO通过NLRP3依赖的机制诱导M1巨噬细胞的极化，进而增强Th1和Th17的分化，加剧小鼠GVHD的严重程度。文章揭示出宿主胆碱饮食、微生物代谢产物和GVHD之间的联系，提示通过控制胆碱饮食或是减轻GVHD的有效策略。

移植物抗宿主病氧化三甲胺膳食胆碱肠道菌群代谢物

菌群-肠-脑轴

Science子刊：肠道菌群代谢物影响大脑的新方式

菌群-肠-脑轴肠道菌群代谢物肉碱分子模拟脂肪酸氧化

脂肪肝

北大郑乐民团队突破：全新的促脂肪肝肠道菌群代谢产物！

肠道菌群可影响非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）的发生和发展，但其背后的机制（特别是菌群代谢产物在其中的作用）仍需深入揭示。Gastroenterology最新发表了来自北京大学郑乐民团队的研究，通过队列研究和小鼠试验发现，一种新的肠道菌群代谢产物TMAVA（N,N,N-三甲基-5-氨基戊酸）能通过影响肉碱合成和后续的脂肪酸氧化，来加重脂肪肝。这些发现为肠道菌群如何影响脂肪肝发生提供了一种新机制，也提示补充肉碱和靶向调节菌群或是治疗脂肪肝的新思路。

脂肪肝肠道菌群代谢物 microbiota NASH Gut

肠道免疫

Nature：宿主-菌群的胆汁酸互作，调节特定肠道Treg

肝脏合成的初级胆汁酸，在小肠中帮助吸收脂质和脂溶性维生素。约5%的胆汁酸会进入结肠，被肠道菌群代谢转化后，作用于宿主的多种核受体和G蛋白偶联受体，参与调控宿主的胆固醇代谢和能量平衡，也在塑造宿主先天免疫应答上起关键作用。然而，这种胆汁酸相关的宿主-菌群互作在适应性免疫中的作用尚不清晰。Nature发表的一项最新研究表明，菌群的胆汁酸代谢物可经过维生素D受体来调控宿主的结肠RORγ+调节性T细胞数量，从而影响对结肠炎的易感性。

肠道免疫 Mucosal immunology symbiosis 宿主-菌群互作胆汁酸

运动干预

香港大学徐爱民等：肠道菌群及其代谢物，决定了锻炼能否有效预防糖尿病

运动是管理糖尿病的重要手段，但不同患者对运动的反应存在差异，有些人无法从中获益。Cell Metabolism最新发表了来自香港大学徐爱民、Gianni Panagiotou、Michael Andrew Tse与团队的一项研究，揭示了前驱糖尿病患者对运动的差异性应答与肠道菌群的关系，表明肠道菌群及其代谢物介导了运动对胰岛素敏感性和糖稳态的改善作用，说明肠道菌群干预或许有助于将运动的健康益处最大化。

运动干预 Gut microbiota exercise responsiveness insulin resistance glucose dysregulation

肠道菌群代谢物

Nature子刊：肠道菌群的PUFA代谢物，帮助抵抗肥胖

膳食多不饱和脂肪酸（PUFA）对健康和代谢有重要影响。Nature Communications近期发表的研究表明，肠道菌群可将饮食中的n-6 PUFA代谢为HYA（10-羟基-顺-12-十八碳烯酸，亚油酸的衍生物）等代谢产物，HYA有助于减少过量膳食亚油酸引起的脂肪炎症，还能抑制食欲、改善糖脂代谢，从而帮助小鼠抵抗高脂饮食诱导的肥胖。这些发现为靶向肠道菌群及其代谢物来改善代谢疾病，带来新思路。

肠道菌群代谢物肥胖代谢糖稳态多不饱和脂肪酸