菌群代谢产物

肥胖 brain fibroblasts arachnoid barrier leptomeninges single-cell RNA sequencing

实体瘤中，肠道微生物群对免疫检查点抑制剂（ICIs）的临床反应有重大影响。ICIs治疗依赖细胞毒性T淋巴细胞（CTL）发挥作用，且肿瘤抗原（TA）特异性CTL反应增强可增加患者对ICIs的敏感性。TA-特异性CTL需要在癌症细胞的HLA I类分子上表达相关的TAs，而减少HLA I类表达是癌症细胞逃避免疫系统的常见机制。Cancer Cell近期发表的文章，发现细菌释放的代谢产物，特别是植物鞘氨醇，可以上调癌症细胞上HLA I的表达，使其在体外和体内对TA-特异性CTL裂解敏感，并与免疫疗法有协同作用。

癌症免疫治疗微生物群 MHCI 免疫检查点抑制剂菌群代谢产物

自身免疫病

Science子刊：迟缓埃格特菌如何加重类风湿性关节炎？

类风湿性关节炎（RA）是一种慢性炎症性疾病，具有强烈的遗传倾向和临床前抗体的存在，且迟缓埃格特菌的扩张与RA的严重疾病有关。近日，发表在Science Advances上的这篇文章，发现迟缓埃格特菌增强临床前自身抗体的产生和模拟关节炎衰老的代谢转变。

自身免疫病类风湿性关节炎肠道菌群衰老肠-关节轴

菌群代谢产物

菌群代谢产物丙酸咪唑与心衰及死亡风险相关

JACC: Heart Failure上发表的一项队列研究结果，在两个队列（各约2000人）中发现，心力衰竭患者的血清丙酸咪唑水平显著升高，且较高的血清丙酸咪唑水平与较高的5年死亡率独立相关。

菌群代谢产物研究论文队列研究丙酸咪唑心力衰竭

米那普仑

刘克玄等Cell子刊：肠菌来源的米那普仑或可增强对肠I/R损伤的耐受性？

不同人群对肠道缺血/再灌注（I/R）的易感性存在显著差异，但其潜在机制仍不明确。近日，南方医科大学刘克玄及团队在Cell Reports Medicine发表最新研究，通过建立肠I/R诱导的肠源性脓毒症小鼠模型和人群队列，发现肠道菌群会影响I/R诱导的肠源性脓毒症的易感性，肠道菌群来源的米那普仑在AHR/ILC3/IL-22信号依赖的肠I/R耐受性中发挥关键作用，是防治肠I/R损伤及肠源性脓毒症的潜在药物，值得关注。

米那普仑肠缺血/再灌注损伤研究论文基础研究菌群代谢产物

肠-肺轴

孟广勋+赵立平+张晨虹Nature子刊：肠菌帮助抵抗呼吸道病毒感染的新机制

病毒感染是对人类健康的重大挑战，肠道菌群及其代谢物通过肠-肺轴与宿主对呼吸道病毒的免疫反应密切相关。宿主对甲型流感病毒（IAV）的防御涉及NLRP3炎症小体的激活，但NLRP3保护功能背后的机制尚不完全清楚。中国科学院上海巴斯德研究所孟广勋、上海交通大学赵立平和张晨虹与团队，在Nature Communications发表的最新研究发现，肠菌产生的代谢物乙酸，能通过增强NLRP3介导的I型干扰素生成，帮助小鼠抵抗流感病毒感染。这些发现为对抗呼吸道病毒感染提供了新的防治思路。

肠-肺轴抗病毒免疫肠道菌群乙酸菌群代谢产物

饮食-菌群-免疫互作

郭春君等Nature：菊粉如何通过菌群促进2型炎症？

膳食纤维可以通过肠道菌群发酵产生的短链脂肪酸发挥有益的抗炎作用，然而纤维的种类很多，大多数纤维及其菌群衍生代谢物的免疫调节作用仍然不明。Nature最新发表了美国康奈尔大学David Artis, Frank C. Schroeder和郭春君作为共同通讯作者的研究，发现富含可发酵纤维菊粉的饮食可以改变小鼠肠道菌群的组成和代谢，导致胆酸等胆汁酸水平升高，促进以嗜酸性粒细胞升高为特征的黏膜2型炎症反应，从而加剧过敏并增强抗寄生虫免疫。这些发现阐释了膳食纤维如何通过肠道菌群代谢物来发挥免疫调控作用的新机制，也揭示了膳食纤维-菌群-宿主免疫之间相互作用的复杂和多面性。

饮食-菌群-免疫互作菊粉膳食纤维 2型炎症菌群代谢产物

饮食-菌群-免疫互作

张烜+刘志华：高纤维饮食+特定肠菌，可加重类风湿性关节炎

类风湿性关节炎（RA）患者和模型动物中，都存在肠道菌群的改变。其中，Prevotella copri被发现在RA中富集。这种菌编码特定的碳水化合物活性酶（CAZymes），能有效分解、利用饮食中的纤维和多糖。中国医学科学院北京协和医学院张烜团队与清华大学刘志华团队合作，在Cellular and Molecular Immunology发表最新研究，在胶原蛋白诱导的关节炎（CIA）模型小鼠中，揭示了源自RA患者的一个P. copri菌株如何与高纤维饮食协同作用加剧RA。总之，该研究强调了在评估饮食干预对RA的影响时，一定要考虑肠道菌群失调的具体情况，否则可能适得其反。

饮食-菌群-免疫互作肠道菌群失调类风湿性关节炎高纤维饮食自身免疫疾病

抗肿瘤免疫

Cell子刊：石榴代谢产物或可提高免疫系统抗癌能力？

结直肠癌是胃肠道中常见的恶性肿瘤，早期症状不明显，随着肿瘤增大会出现便血、腹泻、局部腹痛等症状，晚期则表现贫血、体重减轻等全身症状。T记忆干细胞（TSCM）有强大的自我更新和更长的存活能力，从而防止T细胞耗竭，有效促进抗肿瘤T细胞反应。近日，德国法兰克福大学研究人员在Immunity发表最新研究，发现富含鞣花单宁（如石榴、树莓等）食物通过肠道菌群代谢会产生尿石素A（UA），进一步动物和体外实验证实UA能激活线粒体自噬，促进TSCM扩增，为免疫系统提供恢复活力、不耗竭的T细胞，从而调控免疫系统来抑制癌症生长。总之，该研究表明UA与现有免疫疗法联合治疗，可能具有更高的临床应用价值，有望改善结直肠癌和其他癌症的治疗。

抗肿瘤免疫尿石素A 研究论文 T细胞反应菌群代谢产物

肠道缺血/再灌注

刘克玄+李偲：琥珀酸或是预防肠源性肺损伤的新靶点

肠道缺血/再灌注（I/R）是临床常见的危重情况，其引发的急性肺损伤（ALI）是导致肠道I/R患者死亡的主要原因。肠道菌群及其产物可影响许多肺部疾病中免疫系统的功能，已知肠道菌群来源的琥珀酸可外周组织中发挥促炎作用，但琥珀酸是否可影响肠道I/R导致的ALI尚不清楚。近日，南方医科大学南方医院麻醉科刘克玄和李偲及其团队在European Respiratory Journal发表文章，发现肠道菌群来源的琥珀酸通过其受体SUCNR1促进肺泡巨噬细胞极化，加重肠道I/R诱导的肺损伤，表明琥珀酸是危重患者肠道相关肺损伤防治的新靶点。

肠道缺血/再灌注急性肺损伤琥珀酸肠道菌群菌群代谢产物

非酒精性脂肪肝病（NAFLD）

Nature子刊：肠道菌群产酒精，或可促进非酒精性脂肪肝发病

非酒精性脂肪肝（NAFLD）是一种无过量饮酒史，以肝实质细胞脂肪变性和脂肪贮积为特征的临床病理综合征。研究报道，肠道菌群会产生临床可检测当量的乙醇，但在外周血中通常检测到乙醇浓度却很低，严重制约着研究人员探究其在NAFLD发病机制中的临床意义。近日，阿姆斯特丹大学研究人员在Nature Medicine发表最新研究，基于一项前瞻性的临床研究和一项干预研究，发现相比无脂肪病组，非酒精性脂肪性肝炎（NASH）和NAFL组的餐后血浆乙醇增加更显著，其乙醇水平和肠道菌群有关。进一步实验发现乳酸菌可能通过生产乙醇而影响NAFLD病因的发病机制。总之，该研究为未来利用无创方法诊断NAFLD提供了新依据。

非酒精性脂肪肝病（NAFLD）乙醇研究论文基础研究菌群代谢产物

菌群代谢产物

深入探索可调节宿主健康的功能性细菌代谢物（小综述）

细菌代谢物对宿主代谢健康和疾病状态具有调节作用，目前细菌代谢物的研究主要集中在短链脂肪酸 (SCFA) 和膳食色氨酸的细菌衍生物，而对源自微生物的其他代谢物知之甚少。近日发表在Gut Microbes上的这篇综述，总结了最近八项研究中的新型细菌代谢物，详细说明了这些代谢物的鉴定过程，它们在特定类别的人类健康中的作用，以及饮食如何影响这些代谢物的产生。因此，通过类似的未来机制研究可更深入了解细菌对宿主代谢的影响。

菌群代谢产物

呼吸道菌群

王璋+陈荣昌+周宏伟等Nature子刊：靶向呼吸道菌群，改善慢阻肺

慢性阻塞性肺疾病（COPD）是一种慢性炎症性肺病，是全球第四大死因，包括两种主要的炎症内型（嗜中性粒细胞炎症和嗜酸性细胞炎症）。呼吸道菌群与COPD的表型和内型存在关联，且菌群失调可促进呼吸道炎症的发生，然而呼吸道菌群在COPD疾病发生发展中的作用机制，目前仍所知甚少。Nature Microbiology最新发表了来自华南师范大学生命科学学院王璋研究员、深圳市呼吸疾病研究所陈荣昌教授和南方医科大学周宏伟教授团队的研究成果，填补了这方面的空白。研究者对我国广东省两个临床中心的COPD患者和健康人群进行了呼吸道微生物组与宿主多组学分析，绘制了呼吸道“微生物-代谢-宿主”互作的全景图谱，并发现在嗜中性粒细胞炎症COPD内型中，呼吸道菌群产生的代谢物吲哚-3-乙酸，可能通过调控IL-22介导的巨噬-上皮细胞互作，来发挥对COPD的保护性作用，为靶向呼吸道微生物-宿主互作的COPD治疗策略提供了理论依据。

呼吸道菌群慢性阻塞性肺疾病呼吸系统疾病菌群代谢产物吲哚-3-乙酸

癌症免疫治疗

国内团队：菌群代谢物没食子酸调节Treg，增强癌症免疫治疗

Foxp3+调节性T细胞（Treg）通过形成抑制性肿瘤微环境来促进肿瘤免疫逃逸。因此，靶向Treg的策略可能有助于增强免疫检查点阻断（ICB）对癌症的疗效。Journal for ImmunoTherapy of Cancer近期发表了上海交通大学医学院李斌团队的研究，发现没食子酸可通过降低STAT3磷酸化来抑制Usp21基因表达，从而降低Foxp3和PD-L1的蛋白质稳定性，导致免疫抑制性的Treg变为有抗肿瘤作用的Th1样Treg，并在结直肠癌小鼠模型中证实了没食子酸对ICB的增强作用。

癌症免疫治疗免疫检查点阻断菌群代谢产物没食子酸结直肠癌

古菌群/组

唐啸宇+郑庆飞等：人体古菌组代谢对于肿瘤微环境和癌症发生发展的潜在影响

随着研究的深入，人们越来越意识到古细菌与包括癌症在内的人类疾病有关。古细菌利用独特的代谢途径产生多种代谢物，这些代谢物是宿主与微生物相互作用的直接联系。然而，关于人类相关古菌多样性的知识仍然非常有限，对其代谢产物对肿瘤微环境和致癌作用的病理影响知之甚少。近日，深圳湾实验室化学生物学研究所唐啸宇课题组与俄亥俄州立大学郑庆飞课题组合作，在美国微生物学会期刊Microbiology Spectrum上发表一项研究，通过大数据分析，系统展示了古菌与癌症之间的潜在关联，为癌症的预防、诊断和治疗提供全新的思路和策略。

古菌群/组大数据分析菌群-疾病关联性菌群代谢产物

菌群-肠-脑轴

肠道菌群的神经毒性代谢物，或加剧多发性硬化

肠道菌群与大脑的"对话"可影响大脑健康。此前有研究发现，用富马酸二甲酯（DMF）治疗复发缓解型多发性硬化（RRMS）的效果可能与肠道菌群的变化有关。Brain近期发表的研究，分析了DMF治疗前后RRMS患者的样本和临床数据，从患者血液和脑脊液中鉴定出源自肠道细菌的神经毒性代谢物，并揭示了其作用机制。

菌群-肠-脑轴菌群代谢产物神经毒性多发性硬化

菌群代谢产物

3种共生菌群代谢产物或可抗新冠

菌群代谢产物研究论文基础研究新冠肺炎新冠病毒

菌群-免疫互作

菌群代谢物与宿主分泌型免疫球蛋白间的平衡之道（综述）

粘膜免疫系统收集菌群信息，并做出相应反应，如产生分泌型免疫球蛋白（SIg）来调控肠道菌群，同时菌群代谢产物也会调节SIg的产生和分泌。Trends in Immunology发表的综述文章，重点概述了目前对细菌代谢物和宿主SIg之间关系的认知，二者间平衡的打破与人类的慢性炎症性疾病有密切关联。

菌群-免疫互作粘膜免疫分泌型免疫球蛋白肠道菌群菌群代谢产物

组蛋白乙酰转移酶

短链脂肪酸影响宿主表观遗传的新机制

短链脂肪酸（SCFAs）是肠道微生物重要的代谢物之一，主要由乙酸、丙酸和丁酸组成。SCFAs作为信号分子，在调节宿主代谢、免疫系统和细胞增殖方面具有关键作用。早期对小鼠的研究表明，SCFAs是微生物组和表观遗传状态之间的重要介质，SCFAs诱导的组蛋白高度乙酰化是由于组蛋白去乙酰化酶（HDAC）的抑制所致。发表在eLife上的一项新的研究发现，SCFAs还可以通过激活乙酰转移酶p300导致组蛋白高度乙酰化，挑战了长期以来认为SCFAs主要通过抑制HDAC来调节染色质的观点，并揭示了一种以前未知的乙酰转移酶激活机制。

组蛋白乙酰转移酶短链脂肪酸（SCFA）表观遗传菌群代谢产物

菌群-免疫互作

恒河猴的衰老相关的菌群、菌群代谢产物及炎症变化

衰老与炎症、免疫衰退、肠道有益菌减少、致病菌增加相关。Frontiers in Immunology上发表的一项最新研究，对比了老年恒河猴（19-24岁）及青年恒河猴（3-4岁）的炎症标志物、肠道菌群组成及菌群代谢产物的差异，并鉴定了衰老相关菌群及菌群代谢产物变化与炎症标志物的关联。

菌群-免疫互作研究论文基础研究灵长类（猿猴）菌群代谢产物

肠道炎症

国内团队：高果糖/高脂饮食促肠炎和便秘，肠道菌群或是关键

不健康的饮食习惯与慢性疾病发生率增加有关。来自天津环境与健康医学中心的Li Junwen 和Yang Dong合作在Frontiers in cellular and infection microbiology发表文章，发现高果糖和高脂饮食改变小鼠肠道菌群结构和代谢组，引起炎症，导致体重增加和便秘。揭示出肠道菌群及其代谢物的变化，可能是高果糖和高脂饮食导致慢性肠道炎症和便秘的关键因素。

肠道炎症肠道菌群菌群代谢产物便秘

菌群代谢产物

Nature Reviews：微生物的挥发性有机化合物（综述）

菌群代谢产物挥发性物质微生物生态学

菌群-药物互作

Cell子刊：二甲双胍降糖效果不好？可能是一种菌群代谢物在捣乱

二甲双胍是2型糖尿病的一线治疗药物，但其疗效有比较大的个体差异，可能与二甲双胍对AMPK的活化效果和对肠道菌群的改变情况有关。瑞典哥德堡大学Fredrik Bäckhed团队此前的研究表明，肠道菌群代谢产物咪唑丙酸可损伤胰岛素信号促进糖尿病（https://www.mr-gut.cn/papers/read/1047259950），他们团队在Cell Metabolism发表的最新研究发现，咪唑丙酸还能干扰二甲双胍的降糖效果，并揭示了背后的信号通路机制。这些发现扩展了人们对菌群-药物互作的认知，为基于菌群的个体化治疗带来启示。

菌群-药物互作 microbiota microbial metabolites imidazole propionate Diabetes

表观遗传

Nature：特定菌群产物可活化HDAC3，促进肠道损伤修复

共生菌群对宿主的影响体现在很多方面，包括通过表观遗传来调控宿主细胞功能。Nature最新发表了来自美国辛辛那提儿童医院医学中心的研究，发现肠道菌群代谢膳食植酸产生的三磷酸肌醇等代谢物，可拮抗丁酸对肠道组蛋白脱乙酰酶3（HDAC3）的抑制作用，诱导HDAC3的活化，从而促进肠上皮细胞增殖和肠道损伤修复，或能用于改善炎症性肠病。HDAC3作为重要的表观遗传调控因子，可接收多种菌群和饮食信号，连接宿主生理和环境。

表观遗传菌群代谢产物肠道菌群膳食植酸三磷酸肌醇

菌群代谢产物

菌群的色氨酸代谢产物通过芳香烃受体调节肠道屏障功能

菌群代谢产物芳香烃受体色氨酸代谢产物肠道屏障功能研究论文

短链脂肪酸（SCFA）

SCFA和TMAO对血压的调节（综述）

肠道菌群的变化在血压调节中起着关键作用，其中肠道菌群代谢产物的变化可能是一个关键机制。发表在Physiology的一篇综述，对已知的肠道菌群代谢物包括短链脂肪酸（SCFA）和氧化三甲胺（TMAO）在血压调节中的作用进行了概述。指出在未来的研究中，了解除了SCFA和TMAO之外的其他肠道菌群代谢产物如何影响宿主高血压/心血管疾病是十分重要的。

短链脂肪酸（SCFA）血压调节 G-protein-coupled receptors blood pressure gut microbial metabolite

菌群代谢产物

樊赛军、崔明等：菌群代谢产物对放射毒性的保护作用

粪菌移植可缓解急性辐射综合征，但背后的机制尚未明确。来自中国医学科学院放射医学研究所的樊赛军与崔明团队在《Microbiome》上发表的一项最新研究，发现肠道菌群代谢产生的吲哚-3-丙酸可缓解辐照引发的小鼠死亡、体重降低、造血系统与胃肠道损伤及菌群变化，吲哚-3-丙酸的这一作用依赖于孕烷X受体/酰基辅酶A结合蛋白信号。

菌群代谢产物 radiotherapy Acute radiation syndrome Gastrointestinal tract toxicity Hematopoietic toxicity

菌群-免疫互作

Cell子刊：菌群代谢产物“接力”激活Breg，抑制关节炎

可分泌IL-10的调节性B细胞（Breg）对肠道菌群信号的应答在维持免疫耐受中发挥重要作用。Cell Metabolism上发表的一项最新研究，在类风湿关节炎患者及关节炎小鼠模型中均观察到粪便丁酸盐水平的降低，而补充丁酸盐可缓解小鼠的关节炎。机制上，丁酸盐可通过促进菌群代谢产物——5-羟基吲哚-3-乙酸的产生，激活Breg上的芳香烃受体，以增强Breg的免疫抑制功能。

菌群-免疫互作菌群-免疫互作调节性B细胞芳香烃受体菌群代谢产物

菌群代谢产物

特定细菌代谢产物的神经保护作用

菌群代谢产物菌群代谢产物神经元动物实验神经保护

乙酸盐

乙酸盐增强宿主对艰难梭菌的先天性免疫应答

Journal of Experimental Medicine上发表的一项研究发现，菌群代谢膳食纤维产生的乙酸盐可抑制小鼠的艰难梭菌感染。机制上，乙酸盐通过激活游离脂肪酸受体2，促进中性粒细胞向炎症部位的招募并产生IL-1β，同时促进3型天然淋巴细胞产生IL-22，以增强小鼠对艰难梭菌感染的先天性免疫应答，并抑制肠道细菌的易位。

乙酸盐游离脂肪酸受体2（FFAR2）乙酸盐 3型天然淋巴细胞中性粒细胞