动物

包括溃疡性结肠炎和克罗恩氏病在内的炎症性肠病是典型的慢性肠道炎症（IBD）。传统的抗炎治疗伴随很多副作用且疗效有限，因此亟需开发具有特异性的、新的治疗手段。肠道菌群紊乱是IBD的典型特征，因此改善肠道菌群是治疗IBD的重要的研究方向。目前已经形成粪菌移植和添加益生菌等治疗方法。尽管上述方法有一定的效果，但是粪菌移植依然存在较高的风险，因此开发低风险的菌群干预方法非常的迫切。近期沈阳药科大学孙进和浙江大学顾臻团队联合在Nano Letters上发表了其针对IBD治疗开发的最新方法。作者通过构建益生菌来源的外膜囊泡包封二氧化锰纳米酶，从而形成纳米益生菌的方法用于IBD的治疗，取得了良好的效果。相比较粪菌移植等细菌疗法，该方法具有更好的安全性。

益生菌源的外膜囊泡二氧化锰纳米酶纳米益生菌 IBD 研究论文

生殖干细胞增殖

Science子刊：膳食糖类调控果蝇生殖干细胞增殖

动物卵子发生受到多种环境因子的调控。在果蝇的研究中，雌性果蝇的营养状况和交配行为是调控其生殖干细胞（GSC）增殖最为主要的影响因素。其中对于营养元素的研究显示，饮食中的蛋白质对果蝇GSC的增殖具有重要作用。但近年来陆续有证据显示除蛋白外，饮食中的碳水化合物成分对GSC增殖具有重要意义，但是这些饮食中的糖类物质调控GSC增殖的分子机制尚不明确。近期一篇发表在Science子刊，Science Advance上的最新研究报道了膳食糖类调控交配后雌性果蝇GSC增殖的神经内分泌机制。研究发现，此前报道的神经肽F（NPF）依赖的GSC增殖受到膳食糖类的调控，其调控机制是通过将膳食葡萄糖通过多元醇途径转化为果糖，而机体中循环的果糖作用于表达分泌NFP的肠分泌细胞，促进NFP的分泌，从而实现对GSC增殖的调控。该研究首次揭示膳食糖类经器官内信号交流调控GSC的作用机制。

生殖干细胞增殖果蝇膳食糖类循环系统果糖多元醇途径

β淀粉样蛋白（Aβ）

国内团队：来自肠道的β淀粉样蛋白是导致阿尔茨海默病的罪魁祸首之一

阿尔茨海默病（AD)是一种神经退行性疾病，约占老年痴呆的60-70%，主要表现为认知能力和记忆能力进行性丧失，目前没有有效治疗方法，主要原因在于对该病的病理机制仍不是很清楚。AD的主要分子特征是患者大脑中β淀粉样蛋白（Aβ）斑块和神经元内神经原纤维缠结的形成。但是中枢神经中Aβ的真正来源尚存在争议。近期国内浙江大学第一附属医院章京课题组在Gut Microbes上发表其在该领域的最新研究成果。他们发现肠源的Aβ是AD中枢神经Aβ的重要来源，是肠脑轴参与调控AD发生的关键物质。

β淀粉样蛋白（Aβ）肠道Aβ 肠道菌群肠道菌群和衰老粪菌移植

肠隐窝重新发生

浙大团队Cell子刊：介导隐窝重新发生的细胞类群

肠道上皮细胞在不断的更新换代，其主要的来源是位于隐窝的Lgr5+干细胞。而当隐窝损伤时，除部分Lg5+干细胞以外，"+4"细胞，即储备干细胞主要参与隐窝的修复。然而，在有些损伤再生的研究中发现，整个隐窝全部丧失后，仍然具有新隐窝形成的能力，而这种介导隐窝重新合成的机制目前尚不明确。近期浙江大学杨卫军团队在Cell子刊Cell Reports上发表了其课题组最新的研究成果，他们从储备干细胞中发现一小部分Setd4+的细胞类群在隐窝重新发生过程中发挥着决定性的作用。Setd4+细胞可在辐射损伤中存活，并激活Sca-1表达细胞，促进肠上皮的恢复和隐窝的重新发生。这些Setd4+细胞来自于胚胎早期分化，参与早期肠道建成和隐窝结构的发生。这一结果是肠损伤隐窝再生机制的重要发现。

肠隐窝重新发生 Setd4+细胞储备干细胞胚胎肠道干细胞研究论文

生物传感器

Nature子刊：新型生物传感器帮助你实时监控肠道代谢

消化道疾病是非常常见的人类疾病，严重影响了人类的健康。但是由于消化道中代谢的动态复杂性，对于消化道疾病的精确诊断和治疗有赖于对其特定区域的实时监测，而目前人们尚没有太好的手段实现对小肠内部的代谢监控。近期一篇发表在Nature Communications上的研究报道了来自美国加州大学圣地亚哥分校一个课题组的最新研究成果。他们发明了一种无需电池的，可摄入的无线生物传感系统，可以用于实时监测小肠中的代谢变化。通过在猪体内的研究检测了该传感器的有效性和准确性，为进一步在临床的应用提供了重要的技术发明和科学证据。

生物传感器自供电可摄入胶囊小肠代谢研究论文

肠炎模型

Nature子刊：毛毛虫是优良的肠免疫研究模型

由宿主和微生物互作而导致的肠免疫的变化通常伴随有显著的形态变化。哺乳动物模型通常可以通过CT造影等方法进行观察，但研究成本太高。尽管果蝇是非常优良的人类疾病模型，但是因为其个体太小，又无法用CT等常规的造影方式观察。为了实现既能有效模拟人类疾病，又能实现高通量和常规造影观察的两方面要求，近期一篇发表在Nature子刊，Nature Communications上的研究建立了一种新的动物模型，及烟草天蛾幼虫模型。烟草天鹅幼虫具有个体适合于CT等常规造影方式的观察，同时由具备果蝇模型的优良特点。作者利用该动物模型，建立了可以用以研究宿主-微生物互作和肠免疫的高通量筛选研究平台。该平台的建成是人类疾病其他动物模型有力的补充。

肠炎模型常规诊断成像技术高通量表型分析高通量药物筛选宿主-病原菌互作关系

肠道化学稳态

Nature子刊：肠道稳态维持不仅仅依赖酶促反应，还有普通化学反应

H2S是肠道中一种重要的还原性物质，主要来源有肠道菌群对含硫蛋白代谢产生、硫酸盐细菌产生，以及由宿主肠道上皮代谢产生。在机体内，H2S对结肠细胞具有毒性，但是另一方面H2S可以促进肠道黏液层的完整性，具有神经保护的作用，因此对于其对肠道的，特别是肠道化学环境的影响具有重要的作用。近期一篇发表在Nature Metabolism上的研究工作，发现H2S在肠道中可以介导非生物性的氧化还原反应，促进偶氮类物质偶氮键的断裂，从而消除偶氮类物质对机体的有害作用。这一研究揭示了肠道化学环境中的非生物性化学变化，提示这类化学变化对肠道化学环境的塑造具有重要的影响。

肠道化学稳态还原偶氮物质非生物化学反应研究论文基础研究

拟杆菌

一种拟杆菌或能改善肥胖，帮助恢复肠道有益菌Akk菌

肥胖是现代影响人类健康的主要疾病之一，其一个显著特征是全身性的慢性炎症，胰岛素的抵抗等，这些特征主要的原因是肠道菌群的失调使得肠屏障功能的紊乱。粪菌移植以及与同笼饲养的实验证实肠道菌群中拟杆菌在抑制机体肥胖中具有一定的作用。而其发挥功能的机制可能是通过与其他菌的互作和协同。但目前对于这一方面的证据还不充分。近期一篇发表在Gastroenterology的研究工作特异性探究了从人群和小鼠上分离得到的拟杆菌SUNG40005（Bvul）对肥胖的抑制作用。结果显示，Bvul与有益菌嗜黏蛋白阿克曼菌（Akk菌）的互作关系在肥胖的情况下被打破了。高脂饮食（HFD）小鼠中，给予Bvul可以有效抑制其肥胖的表型。机制上，Bvul利用黏蛋白产生的代谢产物N-乙酰葡萄糖胺是Akk菌恢复的动因。这些研究结果为肠道中特定菌群互作协同机制提供了重要的证据。

拟杆菌阿克曼菌菌群互作关系 N-乙酰葡萄糖胺肥胖

焦虑样行为

国内团队：雌激素受体缺陷可加重肠炎引发的小鼠焦虑样行为

炎症性肠病（IBD）患者经常出现焦虑和抑郁等精神病共病，对患者的生理和心理健康造成极大影响。肠道菌群紊乱相关的脑肠轴失调可能是造成（IBD）及其精神病共病的原因之一，而雌激素受体β已被发现与IBD、小鼠焦虑行为相关。近日，陆军军医大学范晓棠、休斯顿大学Jan‑Ake Gustafsson、苏州大学徐兴顺及其团队在Microbiome发表研究文章，发现雌激素受体β敲除导致的肠道菌群失调引发下丘脑-垂体-肾上腺过度活动，与IBD和焦虑样行为的发展相关，为IBD的精神病共病潜在的治疗途径。

焦虑样行为炎症性肠病（IBD）雌激素受体 HPA axis 研究论文

小肠隐窝

Science子刊：小肠杯状细胞黏蛋白分泌的特殊方式

肠道粘液屏障是肠道上皮抵御肠道中细菌入侵的最重要的物理屏障。这层物理屏障由肠道上皮中特化的细胞——杯状细胞分泌肠粘液蛋白MUC而形成。目前对于杯状细胞粘液蛋白分泌的方式的研究主要集中在气管中黏液蛋白的分泌和结肠中黏液蛋白的分泌。研究显示，气管中黏蛋白的分泌是一种持续的胞吐过程，而结肠中黏蛋白的分泌则采取的是复合胞吐。但是小肠的功能和微生态环境有其独特性，不同于大肠，小肠肠上皮细胞更多的执行营养物质的摄取，因此更容易受到细菌的侵袭。因此小肠中黏蛋白的分泌采取何种方式以应对小肠特殊的微生态环境尚不明确。近期一篇发表在Science子刊Science Signaling上的研究着重关注了小肠中不同位置杯状细胞黏蛋白分泌的方式，发现小肠隐窝中黏蛋白的分泌是由其临近细胞离子运输来决定，而且是不同于已经报道的方式进行分泌，研究人员将这种新的分泌方式命名为“扩张分泌”，该分泌方式在保证小肠隐窝无菌环境中发挥着重要作用。

小肠隐窝杯状细胞黏蛋白分泌肠细胞离子运输毒蕈碱通路M3受体

SP140

Cell子刊：SP140突变影响肠道菌群，增加IBD风险

炎症性肠病（IBD）是一类严重影响人类健康的慢性疾病，其发病原因与患者遗传背景、环境因素以及肠道菌群均有密切的关系。此前，针对IBD和另外一种多因素复杂疾病，多发性硬化（MS）的全基因组连锁分析发现，有多个基因座位突变与这两种疾病均有关联关系，提示两种疾病病理机制相近。SP140属于一种染色体阅读器家族蛋白成员之一，参与机体免疫，特别是巨噬细胞的功能的调节。尽管目前对SP140调节巨噬细胞的功能有了一定的了解，但是对于其在机体应对肠道菌群变化的免疫反应中的作用，以及该蛋白突变在IBD和MS中发生的机制尚不明确。近期一篇发表在Cell子刊，Cell Host and Microbe上的一篇论文报道了对SP140研究的最新成果，他们发现sp140缺失导致小鼠巨噬细胞针对杀死细菌相关基因的表达缺陷，但却促进了CD8+细胞在肠黏膜固有层的激活，加重了结肠炎症。进一步发现SP140缺失加重肠炎的表型是依赖于肠道菌群的。这一研究成果进一步揭示了sp140突变导致肠炎的病理机制，为临床治疗IBD和MS提供了重要的科学依据和潜在靶点。

SP140 巨噬细胞变形菌门炎症性肠病（IBD）肠道菌群

RhoB

天津医科大学：RhoB是IBD潜在分子标记和治疗靶标

包括克罗恩氏病和溃疡性结肠炎在内的炎症性肠病（IBD）是影响人类健康的一类复杂的疾病，表现在其致病因素繁多，病理机制复杂，而目前临床对于该疾病的诊断和治疗仍有待进一步的研究开发。RhoB是小Rho GTPase家族的一员，在机体受到遗传毒性应激，脂多糖、炎性细胞因子、生长因子和毒素等应激诱导时表现为快速上调，参与多种细胞的过程，然而，RhoB在结肠炎中的作用仍不明确。近期天津医科大学王荃团队在Microbiome上发表了其最新的研究成果，发现RhoB在结肠炎中显著上调，RhoB降低或缺失会通过抑制WNT通路，激活p38 MAPK通路，而促进杯状细胞的分化和肠上皮细胞的增殖。此外，RhoB降低还会增加产短链脂肪酸菌群丰度，提升短链脂肪酸和其受体的水平。这些研究成果提示RhoB是IBD诊断的潜在分子标记，以及潜在的治疗靶标。

RhoB DSS诱导小鼠肠炎模型杯状细胞分化肠上皮增殖肠道菌群变化

肠道TLR4

国内团队：肠道TLR4缺失通过肠道菌群失调和潘氏细胞缺乏加重急性胰腺炎

目前TLR4在急性胰腺炎中的作用存在争议，并且前期研究使用的方法都集中在系统性而非局部性敲除该受体。在健康状态下，上皮细胞中的TLR4通过塑造宿主肠道菌群和维持肠道屏障完整性，从而维持肠道稳态。然而，肠道TLR4的表达改变对AP的影响仍未可知。上海市第一人民医院消化科黄春兰老师和曾悦老师团队研究成果揭示肠道TLR4缺失加剧急性胰腺炎所致胰腺和肠道损伤，并提示补充罗伊氏乳杆菌和调节潘氏细胞或可是急性胰腺炎潜在的治疗方向。

肠道TLR4 急性胰腺炎研究论文基础研究肠道菌群

咪喹莫特

Cell子刊：小心！银屑病或加剧结肠炎

银屑病是一种慢性自身炎症性皮肤病，与多种合并症有关，包括代谢综合征、肥胖、非酒精性脂肪性肝病和心血管疾病。值得注意的是，银屑病患者常伴随有肠屏障完整性受损和肠道菌群改变，并且患炎症性肠病（IBD）的可能性是一般人群的七倍，但其背后的机制尚不清楚。近日发表在Cell Reports的文章表明，银屑病破坏肠道菌群，引起肠道微生物产生琥珀酸和促炎配体，诱导结肠CX3CR1hi巨噬细胞的增殖和活化，最终加剧结肠炎。因此，保持银屑病患者的肠道健康是防止IBD等并发症的重要策略。

咪喹莫特 CX3CR1hi巨噬细胞琥珀酸盐肠道稳态生态失调

肠道菌群

国内团队：肠道菌群干预或可用于改善阿尔茨海默病

阿尔茨海默病（AD）是一种渐进性神经退行性疾病，发病原因非常复杂。现在随着人们对肠道菌群与人类健康关系的深入塔索，越来越多的证据显示肠道菌群的变化以及随之带来的肠道菌群代谢的异常与AD的发生和进展有这密切的关系。特别是肠道菌群参与的色氨酸代谢的吲哚通路在AD小鼠模型中有较大的变化，提示吲哚通路与AD的发生和进展有关，但目前对其参与的具体机制尚不明确。近期国内温州医科大学刘佳明团队和中国医药大学（台湾）苏冠宾团队合作在Brain, Behavior, and Immunity上发表了其最新的研究成果，他们发现肠道菌群吲哚代谢通路的吲哚及其衍生物可以通过激活芳香烃受体（AhR）而抑制AD模型鼠中NF-κB炎症通路的激活以及NLRP3炎性小体的形成，降低其炎症的水平。这些研究成果揭示了肠道菌群参与调控AD进展的分子机制，为临床治疗AD提供了新的思路。

肠道菌群色氨酸代谢产物吲哚通路吲哚及其衍生物 NF-κB通路

人结肠干细胞

人LGR5+结肠干细胞单细胞测序分析

一直以来对于干细胞的认知有两种，一种认为干细胞是一类细胞周期活跃的细胞，在不断的进行分裂和更新，一种认为干细胞属于静息期细胞，几乎不进入细胞周期或者增殖速度非常的缓慢。但是对于小鼠肠道LGR5+干细胞的研究证实了第一种说法，即小鼠的肠道干细胞是一类处于活跃细胞周期的细胞。然而近年来有研究显示，不同于小鼠LGR5+肠道干细胞，人类的LGR5+肠道干细胞是增殖标记Ki67阴性的，但是究竟这类细胞是处于静息期的细胞还是细胞周期低活跃度的细胞尚不清楚。近期一篇发表在Gastroenterology的研究工作，通过单细胞测序分析以及结合肠类器官和人肠道干细胞移植的方法证实人肠道LGR5+干细胞有部分是属于静息期的细胞，该静息期受到TGF-β信号的调控，这些细胞在肠道损伤后修复中发挥重要的作用。这些研究结果进一步证实了人类肠道LGR5+干细胞是属于静息期细胞并探究了其在损伤后再生中的作用。

人结肠干细胞 LGR5+p27+ G0期单细胞测序分析 TGF-β信号

线粒体活性

线粒体活性通过肠道菌群调控非酒精脂肪肝进展

非酒精性脂肪性肝炎（NASH）是非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）的炎症亚型，伴有肝脂肪变性以及肝细胞损伤（气球样变）和炎症的证据，伴或不伴肝纤维化。流行病学研究显示，NAFLD的全球患病率约为25%，是影响人类健康的重要疾病之一。有报道显示，线粒体功能紊乱、氧化胁迫和肠道菌群异常均可能通过影响肠肝轴而促进NASH的进展，但是其具体的机制尚不明确。近期一篇发表在国际肝脏学著名期刊Hepatology的研究，通过利用线粒体复合物I抑制子，甲基化调控J蛋白（MCJ）缺失小鼠建立高脂饮食诱导的NASH模型，发现增强线粒体活性，可以有效延迟高脂饮食导致的NASH的发生和发展，其潜在的分子机制是线粒体活性的的增强，促进了肠道菌群的重塑，通过肠肝轴促进NAD+上调，增加对机体有益的短链脂肪酸，延缓NASH的进展。这些研究结果为NASH中线粒体和肠道菌群的协同作用提供了重要的证据。

线粒体活性肠道菌群肠肝轴甲基化调控J蛋白盲肠菌群移植

mTORC1信号通路

国内团队Cell子刊：过氧化物酶体迁移的肠脑轴调节动物发育

mTORC1通路机体感应环境营养因子和生长信号，进而调控细胞的发育的最为重要和核心的信号通路。当通路中重要基因敲除后会表现为类似营养匮乏或饥饿导致的发育停滞和死亡。然而奇怪的是，mTORC1通路中感应氨基酸的相关蛋白缺失并不一定导致严重的发育缺陷，亦或者在不同的物种间这些感应蛋白并不保守，因此人们对于mTORC1通路如何整合环境中氨基酸信号进而调控生长发育的机制仍不清楚。在2013年上海科技大学朱焕乎课题组发现一类集氨基酸、脂肪酸和糖类为一体的特殊鞘脂，葡萄糖神经酰胺可以激活mTORC1通路可调控线虫个体发育，但其具体的分子机制尚不明确。近期，其课题组在Cell子刊Cell Reports上发表了其最新的研究成果，他们利用线虫模型，经正向遗传筛选的方法惊喜的发现，肠道细胞中过氧化物酶体相关蛋白的突变会显著抑制mTORC1突变或葡萄糖神经酰胺缺失导致的发育缺陷表型，从而揭示了过氧化物酶体定位与鞘脂跨组织调控发育的机制。

mTORC1信号通路葡萄糖神经酰胺发育停滞或死亡过氧化物酶体 prx-11

Sestrin

Nature：Sestrin介导果蝇对低亮氨酸饮食的感知和适应

mTORC1是机体生长和代谢调控的重要枢纽，其可以感知包括生长因子和营养成分在内的多种信号而改变通路的活性。哺乳动物的研究发现，Sestrin可以通过感知饮食中的亮氨酸而介导调控mTOR通路的活性，但该机制在动物中是否保守尚不清楚。近期一篇发表在Nature上的研究工作以果蝇为模式动物，研究了Sestrin感知亮氨酸，调控mTOR和自噬的分子通路，发现该通路的大部分分子在果蝇中也是保守的，而Sestrin在果蝇中可以感知饮食亮氨酸的浓度，从而介导果蝇对低亮氨酸饮食的适应。

Sestrin 亮氨酸 mTOR1 饮食适应和行为调控神经胶质细胞

微塑料污染

南昌大学：微塑料通过肠道菌群导致男性不育

微塑料(MPs)是指尺寸小于5mm的熟料颗粒，作为一种环境污染物质已经广泛存在于地球生态系统中，特别是各类水体系统中。初步估计，人类每年通过饮水和食用海鲜产品造成大量的MP暴露，更为精确的数字是平均每人每周会吃掉5克的塑料，相当于一周吃掉一张信用卡。MP对人体神经系统、消化系统和免疫系统均有不同程度的影响，特别是有研究证实MPs会导致哺乳动物的睾丸疾病，但其具体的致病机制尚不明确。近期国内南昌大学许恒毅团队在Environmental Pollution上发表了其最新的研究工作，通过建立MPs处理小鼠模型，发现MPs暴露导致小鼠出现明显的组织损伤、生精障碍和激素合成抑制。粪菌移植实验证明MPs毒性与肠道菌群异常相关，MPs导致促炎菌增加和Th17易位，导致过度炎症。这些研究结果揭示了肠道菌群在MPs诱导的生殖毒性中的关键作用和潜在机制，为肠道微生物靶向治疗男性不育症提供了研究基础。

微塑料污染肠道菌群紊乱拟杆菌门粪菌移植 Th17A信号通路

肠绒毛血管

Nature子刊：肠绒毛区特殊血管结构维持的机制

小肠中经肠吸收细胞吸取的营养物质需要进入血液从而向全身输送。为了能够有效实现对吸收营养物质的运输，小肠绒毛处的毛细血管表现出一种典型的特殊结构特征，即在面向肠上皮的血管内皮细胞会有很多的开孔以适合营养物质进入血管，但是面向间质的血管内皮细胞却保持与其他位置的血管内皮细胞一样，不具有开孔的机构。对于这种特殊血管内皮结构维持的机制一直以来并不清楚。近期一篇发表在Nature子刊，Nature Communications上的研究工作发现，在肠绒毛尖端的表达Lgr5和ADAMTS18的特洛细胞对于维持上述肠绒毛处血管内皮细胞的特征具有重要的作用，其表达的ADMATS18可以有效抑制纤连蛋白的聚集，从而限制了面向绒毛顶端的血管内皮细胞的VEGF促进的对内皮细胞打孔的作用。该研究对于深刻认识肠绒毛血管结构特征的维持具有重要的科学价值。

肠绒毛血管血管内皮细胞极化血管内皮细胞开孔肠绒毛尖端特洛细胞（VTT） Lgr5+

肠道干细胞

Nature子刊：脂肪酸从头合成对维持肠干细胞至关重要

肠道上皮细胞（IEC）不仅发挥物理屏障功能，还发挥营养摄取和免疫调节作用。而这些功能不仅仅受饮食和肠道菌群的影响，同时也受IEC自身的细胞内代谢的调节。有研究显示，脂肪酸代谢过程对肠道干细胞（ISC）维持和功能的调控具有关键影响，特别是从头开始的脂肪酸合成（FAS）对维持胚胎干细胞的多能性和促进诱导多能干细胞的形成至关重要，但这一过程在ISC中的意义目前尚不清楚。近期一篇发表在Nature Communications的研究，通过对IEC乙酰辅酶A羧化酶1（ACC1）缺陷小鼠的研究，证实对从头开始的FAS对ISC的维持至关重要，可作为肿瘤抑制靶点用于临床治疗。这一研究成果为FAS在结肠癌发展和治疗中的作用提供了新的见解。

肠道干细胞脂肪酸从头合成乙酰辅酶A羧化酶1 PPARδ/β-catenin通路肠类器官

肠道菌群

Nature子刊：不同动物肠道古菌的研究

肠道菌群是影响宿主健康的重要因素之一。肠道菌群主要包括有细菌，真菌，病毒和古菌，现阶段大多数研究都集中在细菌和真菌，对于古菌的研究还较少。近年来一些报道显示，古菌对于宿主健康，群体进化以及环境均有重要的影响。如反刍动物肠道中的产甲烷古菌，会对环境产生重要影响；而人类肠道的古菌则与健康和疾病有密切的关系。然而，目前对于古菌的研究仅有针对个别动物有研究，其在大多数动物肠道中的组成和分布尚不清楚。近期一篇发表在Nature子刊，Nature Communications上的研究工作，综合分析了250种不同动物肠道菌群中的古菌组成和分布，在包括无脊椎动物、鱼、两栖类、鸟、爬行类和哺乳类等多种动物中发现了古菌的存在，鉴定古菌主要类群，揭示了影响其多样性和丰度的主要因素。这一研究为肠道古菌和古菌生态研究提供了重要的科学依据。

肠道菌群产甲烷古菌奇古菌不同动物肠道古菌肠道古菌组成影响因素

进食

进食激活肠道脂自噬

包括脂自噬在内的溶酶体介导宏自噬在维持机体能量稳态中发挥着重要的作用。营养因素在自噬的调控中发挥着重要的作用，这不仅表现在通过AMPK等营养感应因子的应急的调控，还表现在长效化的针对自噬相关基因转录的调控。通常我们认为在节食会迅速激活自噬从而满足机体对能量的需求。但是，近期一篇发表在EMBO Journal上的研究发现，进食也会通过FGF15/19-SHP-TFEB的信号转导轴激活肠脂自噬，从而调控肠道中甘油三酯（TG）的水平，调控机体脂质代谢的稳态。这一研究成果增加了人们对自噬在调控能量稳态的认识，为深入了解自噬和脂质代谢的调控机制提供了科学依据。

进食肠脂自噬 FGF15/19-SHP-TFEB TG Apo48B

肿瘤免疫微环境

Science子刊：结肠癌免疫治疗新靶点：IL-25-ILC2

结肠癌（CRC）是目前第二大类癌症，严重影响人类的健康。免疫治疗在很多癌症中均取得了不错的效果，然而在CRC治疗方面却显得力不从心。究其原因，是因为肠道免疫环境相对复杂，人们对其了解尚不够深刻所致。2型固有免疫淋巴细胞（ILC2）是机体屏障组织中主要的先天免疫细胞类型，在粘液屏障中主要由IL-25和IL-33激活，其中IL-25是由肠道tuft细胞表达，应对蠕虫感染的关键因子。目前对于组织特异性微环境，特别是肿瘤微环境对IL-25-ILC2的影响尚不清楚。近期一篇发表在Science子刊，Science Immuology上的研究工作，探究了肿瘤微环境与IL-25-ILC2之间的关系，发现CRC中高表达IL-25会降低患者的生存率，其组织学显示其肿瘤组织中ILC2数量增加，改变了肿瘤中的免疫微环境。用抗体抑制IL-25-ILC2激活通路可以改善肿瘤中的免疫微环境，增强干扰素表达，抑制肿瘤的生长。这一成果揭示了IL-25-ILC2在肿瘤发生中的作用，为CRC的免疫治疗提供了新靶点。

肿瘤免疫微环境白介素-25（IL-25）固有免疫淋巴细胞ILC2 单核样髓源性抑制细胞（M-MDSC）结肠癌（CRC）

肠道感染免疫反应

Science子刊：肠道免疫反应的BMP负反馈回路

肠道是机体的重要屏障，也是最容易发生感染的地方。导致肠道感染可以是细菌、真菌或蠕虫等。肠道在面对不同类型感染时，会激活不同的固有免疫类型，不同的固有免疫类型细胞通过释放不同的细胞因子，从而准确应对不同的感染。细胞因子会促使肠上皮细胞启动特异的免疫反应，肠上皮细胞也会反过来影响免疫应答。肠类器官是很好的肠道免疫研究模型，通过该模型在一定程度上促进了人们对复杂肠道免疫的认识，但对该过程的复杂机制仍有很多方面尚不清楚。近期一篇发表在Science Immunology上的研究工作，通过联合单细胞测序分析和定量影像技术，探究了细胞因子与肠上皮细胞发育分化通路的相互作用，揭示了肠上皮细胞中BMP通路驱动的一个关键的反馈调节回路，该反馈回路抑制IL-13诱导的tuft细胞异常增生，在机体应对蠕虫感染中发挥重要的作用。

肠道感染免疫反应 IL-13 2型固有免疫反应 Tuft细胞增殖 BMP通路

Zbtb20

Science子刊：肠道特有的调节型T细胞——Zbtbt20 Treg细胞

BTB- ZF是一类有49个成员的转录因子，该家族转录因子N端具有蛋白-蛋白互作结构域，C端有Zn指DNA结合结构域。目前研究显示，该家族蛋白均参与调控不同免疫细胞的分化，提示BTB- ZF可以用于发现和鉴定不同的免疫细胞类群。近期一篇发表在Science子刊Science Immuology上的研究工作发现，BTB- ZF成员之一Zbtbt20，主要在一类表达FoxP3的调节T（Treg）细胞中表达，Zbtbt20和FoxP3阳性的Treg细胞与传统的Treg细胞不同，该类型Treg细胞组成型表达IL-10，初级激活时会产生高水平的细胞因子；该类型Treg细胞且主要存在于肠道中，参与肠道的炎症调控，而该类群细胞的缺失会导致肠道炎症易感。这些研究结果揭示了一种新的调控肠道稳态的Treg细胞类群，对肠道免疫的研究提供了重要的科学证据。

Zbtb20 Treg 组成行表达IL-10 肠道富集胸腺淋巴细胞

VI型分泌系统（T6SS）

Cell子刊：T6SS可用于抑制肠道病原菌感染

VI型分泌系统（T6SS）广泛存在于革兰氏阴性菌中，是现在细菌研究领域的热点之一。该分泌系统可将多种效应蛋白投递至胞外环境、其它细菌或者宿主细胞内，在细菌抗胁迫、菌间竞争及与宿主的相互作用中发挥重要作用。然而，目前对于VI型分泌系统在病原菌感染宿主过程中发挥的作用尚不清楚。近期一篇发表在Cell子刊，Cell Reports上的一篇论文，通过研究小鼠特有病原菌，鼠柠檬酸杆菌中的两个基因簇编码的两个T6SS，发现其并非此前报道的不具有活性，相反它们对鼠柠檬酸杆菌在小鼠肠道定植中发挥着重要的作用。T6SS-1直接靶向小鼠肠道共生大肠杆菌Mt1B1而实现竞争性定植，而大肠杆菌Mt1B1也通过其T6SS反过来竞争性抑制鼠柠檬酸杆菌等病原菌的定植。这一研究结果显示，T6SS在病原菌和共生菌竞争性定植中发挥着重要的作用，因此T6SS可以作为一种潜在、有效的工具用于干预哺乳动物肠道病原菌感染。

VI型分泌系统（T6SS）鼠肠杆菌 T6SS-1 VgrG1 竞争性定植

帕金森果蝇模型

Nature子刊：肠功能障碍激活免疫是帕金森潜在病因

帕金森病（PD）是一种进行性的复杂疾病，人们对其病因知之甚少。近年来越来越多的研究认为PD是一种自身免疫性疾病，而且有研究显示胃肠道是PD病理的起源，然后沿着肠脑轴进入大脑。但是，肠脑轴、免疫系统和PD之间的联系扔不清楚。近期一篇发表在Nature子刊Nature Aging的研究工作发现，PD动物模型果蝇pink1突变体中线粒体缺陷导致了Relish通路靶点的激活，炎症信号导致年龄依赖性的肠道功能紊乱等效应。而这些效应导致了肠细胞死亡、代谢改变和神经毒性。抑制果蝇中肠中Relish通路可以有效改善其线粒体功能，具有神经保护功能。这些结果提示肠脑轴可能通过线粒体功能障碍的机制导致帕金森综合征的神经毒性。

帕金森果蝇模型 Relish通路先天免疫激活肠脑轴线粒体功能障碍

mRNA甲基化（m6A）

国内团队Science子刊：m6A通过NF-κB调控结肠细胞稳态

肠道是成年哺乳动物机体中自我更新最快的组织，其主要的干细胞位于肠绒毛的隐窝处，该位置的干细胞具有很高的自我更新和分化能力，经过4-5次的有丝分裂可以分化成为肠上皮吸收细胞和肠上皮的内分泌细胞等，其中潘氏细胞和Tuff细胞参与肠道干细胞的维持。近年来，很多研究发现RNA的修饰m6A参与到很多类型干细胞的维持，但是RNA m6A是否在肠道干细胞中也发挥着重要的作用尚不清楚。近期国内上海交通大学李华兵团队在Science子刊Science Advance上发表了其课题组最新的研究成果，该研究发现m6A甲基转移酶METTL14在结肠干细胞自我更新中发挥着重要的作用，其可能通过调控Nfkbia mRNA的稳定性，影响NF-kB通路的活性，从而调控结肠上皮细胞和结肠干细胞的发育、凋亡。m6A与结肠炎的发生有密切关系，可以作为潜在临床靶点用于结肠炎的治疗。

mRNA甲基化（m6A） NF-κB活性结肠干细胞 TNF介导细胞凋亡 Nfkbia