Aldons J Lusis

西方饮食模式单细胞测序分析

mSystems近期发表研究，建立了纳入肠道菌群标志物的预测短期和长期血糖调节变化的机器学习模型，或能用于糖尿病风险的个体化预测。

血糖调控肠道菌群机器学习预测模型

Cell Host and Microbe发表的一项最新研究，在德国队列中通过对比健康瘦子与健康胖子、健康胖子与糖尿病胖子的肠道菌群，找出了与肥胖和糖尿病单独相关的菌群变化特征，发现肥胖与菌群变化显著相关，而2型糖尿病与菌群变化的关联则较弱，此外，用药和膳食补充剂也可在一定程度上解释菌群的变化。

代谢疾病肥胖 2型糖尿病肠道菌群膳食补充剂

脂代谢

Nature：哺乳动物脂代谢的系统性遗传分析

脂代谢 Metabolism Systems biology 脂代谢代谢

肥胖

Cell子刊：男性可能比女性更易胖

女性在肥胖、胰岛素耐受以及其他有氧代谢特征方面具有性别优势。本研究发现了与肥胖相关的性别特异性基因位点Lyplal1，阐释了脂肪组织褐化以及脂肪细胞线粒体功能的性别差异性，对研究代谢特征的性别差异性、研发针对性促健康手段具有参考价值。

肥胖 adipose tissue “browning” gene-by-sex interactions gonadectomy hybrid mouse diversity panel

饮食

个体特征、膳食饱和脂肪与蛋白质来源对肠道菌群的影响

mBio近期发表一项饮食干预研究，将109名健康成人，随机分为高饱和脂肪和低饱和脂肪组，每组均进行3种饮食，分别含红肉、白肉和非肉蛋白质，每种饮食持续4周，并间隔一定的洗脱期。该研究发现，个体因素对菌群组成的影响，大于4周饮食干预的影响，而饮食中蛋白质来源的作用小于饱和脂肪水平。该研究还表明菌群多样性越大，对饮食干扰的抗性也越大。

饮食肠道菌群 Diet diversity gut microbiome

动脉粥样硬化

Nature子刊：产丁酸菌+膳食植物多糖，改善小鼠动脉粥样硬化

肠道菌群研究表明，产丁酸细菌减少与代谢和炎症疾病存在关联，然而二者的因果性仍待确认。Nature Microbiology本周发表的研究表明，给小鼠定殖产丁酸的肠道罗斯拜瑞氏菌，可在富含植物多糖的饮食影响下，降低炎症标志物、改善动脉粥样硬化，该作用由细菌代谢物丁酸介导。这些发现说明，通过改变饮食-菌群互作，可对心血管疾病造成影响；增加丁酸产生菌的干预方法，或能预防动脉粥样硬化。

动脉粥样硬化肠道菌群肠道罗斯拜瑞氏菌产丁酸细菌丁酸

心血管疾病

防治动脉粥样硬化的菌群分子靶点

人体肠道菌可通过胆碱三甲胺（TMA）裂解酶途径，将饮食中的胆碱代谢为TMA，在肝脏进一步转化为氧化三甲胺（TMAO）。Circulation Research近期发表的一项研究，通过一系列菌群移植实验证实，菌群的胆碱TMA裂解酶途径中的CutC基因的存在和表达，足以增强宿主的血小板反应性和血栓形成潜力，可作为治疗动脉粥样硬化的分子靶点。事实上，此前不久Nature Medicine上的一项研究就是按照这个思路进行了临床前药物研发（http://www.mr-gut.cn/papers/read/1070811500），有兴趣的读者不妨两篇文章对照阅读。

心血管疾病 cardiovascular diseases Gastrointestinal microbiome humans Metabolism

药物研发

Nature子刊：肠道菌群靶向药，有望防治心血管疾病

氧化三甲胺（TMAO）是肠道菌群衍生的代谢物，能促进血小板聚集和血栓形成，是防治动脉粥样硬化的新靶点。Nature Medicine刚刚上线的一项来自美国克利夫兰医学中心的研究，以菌群产生TMA的能力为靶，开发了一类新型药物，能在小鼠中显著降低TMA和TMAO水平、减少血栓形成。这些发现有望造福心血管疾病患者和高危群体，该研究还是以菌群特定功能为靶的药物研究的一个范例，其研发思路也可用于其它菌群相关疾病。

药物研发心血管动脉粥样硬化血栓形成肠道菌群

动脉粥样硬化

Nature子刊：动脉粥样硬化患者的肠道菌群变化

这是Nature Reviews Cardiology[IF：14.299]针对之前发表在Nature Communications上的研究（http://www.xunludkp.com/papers/read/1050202028）的专门介绍，今天这篇介绍文特别值得按照我们的老规矩看看图哦，很简洁介绍了实验设计方法。强烈推荐！

动脉粥样硬化 Juan S Escobar Jacobo de la Cuesta-Zuluaga

CAD risk factors

Cell子刊：利用小鼠模型研究心血管疾病，靠谱么？（综述）

一篇综述，跟菌群无关，但关注小鼠模型，必须值得读读。

CAD risk factors common and complex disease Diabetes engineered mouse models genome-wide association studies

性别差异

Gut Microbes：去掉小鼠性腺，肠道菌群显著变化！

雌雄有别，菌群也有别，别在哪里？如果把性腺去掉，又会别在哪里？这个研究显然是有点趣的，推荐看看。

性别差异肠道菌群性激素 Antonella Celluzzi Andrea Masotti

氧化三甲胺

Cell：菌群代谢产物增强血小板活性并促进血栓

① 血浆中氧化三甲胺（TMAO）水平的升高预示血栓形成的风险增加；② TMAO增强血小板对多个受体激动剂的响应强度，增加血小板胞内钙库的刺激依赖性释放。增加体内血栓形成；③ 饮食中添加胆碱在肠道菌群的作用下可以升高体内TMAO水平，增强血小板的高敏性和体内血栓形成；④ 特定的肠道菌群可能存在胆碱裂解酶，粪菌移植实验发现体内TMAO水平和血栓形成风险可随肠道菌群转移；⑤ 特定的膳食、肠道菌群、血小板功能和血栓形成风险之间有机制联系。

氧化三甲胺胆碱血小板血栓心血管疾病

动脉粥样硬化

氧化三甲胺可通过MAPK和细胞核因子kapaB通路促进血管炎症

胆碱源代谢物氧化三甲胺TMAO会诱发患动脉粥样硬化及冠状动脉病。①给敲除LDLR的小鼠喂含胆碱的食物或向小鼠体内注入TMAO会增加炎症基因表达并激活MAPK。②人主动脉内皮细胞和血管平滑肌细胞内发现相同变化。③激活胞核因子B是这一过程的关键。④TMAO可以促进内皮细胞招募白细胞。

动脉粥样硬化心血管疾病内皮细胞炎症白细胞附着

非致命抑制

Cell：抑制菌群代谢产物合成，应对动脉粥样硬化

① 胆碱类似物3,3-二甲基-1-丁醇（DMB）可抑制微生物生成三甲胺TMA，减弱胆碱引起的动脉粥样硬化；② DMB的治疗靶点为TMA裂解酶，但不抑制微生物的生长；③ DMB抑制载脂蛋白E基因敲除小鼠内源巨噬泡沫细胞形成，降低血浆TMAO水平，减轻动脉粥样硬化；④ 补充DMB会降低与动脉粥样硬化斑块和血浆TMA/TMAO水平正相关的菌群丰度，升高负相关的菌群丰度；⑤ 非致死性抑制肠道微生物三甲胺裂解酶是动脉粥样硬化的新型治疗手段，可影响宿主心脏代谢表型。

非致命抑制肠道菌群动脉粥样硬化氧化三甲胺心血管疾病

动脉粥样硬化

动脉粥样硬化易感性的传播与肠道菌群移植

①将动脉粥样硬化倾向和抵抗的小鼠盲肠微生物移植给无载脂蛋白e且肠道菌群被抗生素抑制的小鼠②接受动脉粥样硬化倾向小鼠菌群的受体显示出更高的依赖胆碱饮食的动脉粥样硬化③供体和受体中均发现与TMAO水平相关的特定菌群④易感性可通过肠道菌群移植传播⑤肠道菌群可作为新靶向治疗目标。

动脉粥样硬化胆碱血脂异常肠道菌群脂质

氧化三甲胺

黄素单氧化酶3对葡萄糖和之类代谢以及动脉粥样硬化具有广泛影响

在高血脂小鼠中沉默或过表达黄素单氧化酶FMO3研究对TMAO和动脉粥样硬化的影响。①沉默敲除LDL受体小鼠肝脏的FMO3可降低TMAO②肝脏和血浆脂质、酮体、葡萄糖、胰岛素也显著降低③FMO3过表达增加肝脏血浆脂质④FMO3可能通过PPARα和Kruppel样因子15作用。

氧化三甲胺过氧化物酶体增殖物激活受体α 胰岛素 Emma Barnard Huiying Li

L-肉毒碱

γ-丁酰甜菜碱是肠道微生物将左旋肉碱转化TMAO的促进粥状硬化的中间代谢产物

① 小鼠摄入左旋肉碱后，经肠道微生物产生主要中间代谢产物γ-丁酰甜菜碱（γBB），γBB和三甲胺形成的解剖学位置相近，但γBB生成速率比TMA快1000倍；② 左旋肉碱经肠道微生物最终转化为三甲胺（TMA）和三甲胺-N-氧化物（TMAO）；③ 微生物酶复合物yeaW/yeaX介导γBB到TMA的转化，γBB的微生物代谢促进动脉粥样硬化；④ 左旋肉碱代谢为γBB或TMA/TMAO所依赖的细菌类群不同，长期摄入左旋肉碱或γBB将分别优化参与其代谢通路的菌群结构。

L-肉毒碱 γ-丁酰甜菜碱氧化三甲胺动脉粥样硬化 TMAO

肠道菌群

肠道菌群代谢红肉中的营养物质L-肉毒碱，进而促进动脉粥样硬化

① 杂食性人群摄入L-肉毒碱后比素食者产生更多的氧化三甲胺（TMAO），且粪便中特定菌群与血浆TMAO水平及饮食情况有关；② 血浆TMAO水平高的受试者中，L-肉毒碱水平与心血管疾病（CVD）和重大不良心脏事件（心肌梗死、中风或死亡）的风险呈正相关；③ 长期摄入L-肉毒碱，可显著改变小鼠盲肠菌群结构，促进三甲胺和TMAO合成，增加动脉粥样硬化风险，若抑制肠道菌群，则无上述现象产生；④ 正常小鼠补充TMAO、肉碱或胆碱可降低胆固醇的逆向运输。

肠道菌群 L-肉毒碱氧化三甲胺动脉粥样硬化

氧化三甲胺

Cell子刊：与动脉粥样硬化相关的TMAO受什么调控？

① 黄素单氧化酶（FMO）家族成员FMO1、FMO3可将胆碱的肠道菌群代谢产物三甲胺（TMA）转化成氧化三甲胺（TMAO），且FMO3比FMO1活性高10倍；② 小鼠肝脏中FMO3过表达显著增加血浆TMAO水平，而沉默FMO3则降低TMAO水平；③ 小鼠和人中，雄性肝脏FMO3表达比雌性低，雄鼠中雄激素可能下调FMO3表达；④ 膳食胆汁酸可能通过胆汁酸激活核受体-法尼醇受体FXR诱导FMO3的表达；⑤ FMO3水平与TMAO显著相关，而TMAO水平能解释11%的动脉粥样硬化变异。

氧化三甲胺黄素单氧化酶动脉粥样硬化

肠道菌群

磷脂酰胆碱的肠道菌群代谢可促进心血管疾病

① 膳食中脂质磷脂酰胆碱的代谢物（胆碱、N-氧化三甲胺[TMAO]、甜菜碱）可预测心血管疾病（CVD）风险；② 小鼠饮食中补充胆碱、TMAO或甜菜碱可上调动脉粥样硬化相关的巨噬细胞清除受体表达；③ 膳食胆碱和肠道菌群在TMAO的生成、巨噬细胞胆固醇积累和泡沫细胞形成中起关键作用；④ 抑制有动脉粥样硬化倾向的小鼠肠道菌群，可缓解膳食胆碱所引起的动脉粥样硬化；⑤ 在高脂血症小鼠中，黄素单氧化酶（催化形成TMAO）表达受限可抑制动脉粥样硬化。

肠道菌群卵磷脂心血管疾病动脉粥样硬化