2017年8月Science肠道菌群研究
本文转自测序猫，只截取了肠道菌群相关的研究，汇总如下：
1.Science：神奇！吃季节性的食物，肠道微生物也会季节性变化！
doi:10.1126/science.aan4834; doi:10.1126/science.aao2997
根据一项对一个目前尚存的狩猎采集者群体的研究，我们肠道里的微生物会随季节发生变化。
来自非盈利项目Human Food Project的Jeff Leach 正在着手研究微生物在人类健康中的角色，他的团队花费了超过一年的时间从350个住在坦桑尼亚的哈扎人（Hadza）处收集粪便样品。他们发现，哈扎人的肠道微生物多样性比西方世界居民多30%。事实上，哈扎人的肠道菌群多样性程度，跟过去所报道的拥有世界上最丰富的微生物多样性的委内瑞拉亚诺玛米人（Yanomami）相近。
这两个群体的肠道微生物多样性并不足为奇，因为他们几乎从未摄入过抗生素和加工食品。但是Leach的团队仍然发现了哈扎人的肠道微生物是呈季节性变化的，以年为周期循环改变。多样性的峰值在旱季，也就是当普氏菌属变得特别丰富的时候。另外，表现出最大年度波动的细菌往往不存在于在西方生活方式的人的肠道中。
这些肠道微生物的年度变化可能是由于哈扎人的饮食的周期性变换。在坦桑尼亚的旱季，哈扎人食用很多肉类和块茎类蔬菜，以及猴面包树的果实，但是在雨季，他们会食用更多的蜂蜜和浆果。普氏菌特别善于分解植物组织，因此在旱季显得特别有用。
2.Science：重大突破！揭示肠道内壁上的细胞快速加工食物机制
doi:10.1126/science.aan2399
每次我们吞咽食物时，位于肠道内壁上的细胞必须突然地和急剧地增加它们的活性。在一项新的研究中，来自以色列魏茨曼科学研究学院的研究人员指出它们以一种最为经济的方式应对这一挑战。相关研究结果于2017年8月10日在线发表在Science期刊上，论文标题为“Global mRNA polarization regulates translation efficiency in the intestinal epithelium”。
在商业或工程中，当必须尽快地开展生产时，人们就应立刻作出决定。这可能涉及立即投入所有的资源，利用现有的设备增加产量，或者首先投入所有的资源给工厂装备上合适的机器。后者可能似乎是一种不那么高效的生产方法，但是在某些情形下，它事实上能够极大地加快生产速度。Shalev Itzkovitz博士和他在魏茨曼科学研究学院分子细胞生物学系的团队发现这正是肠道内壁采用的方法。
肠道内壁是单层细长的细胞，这层细胞在它的狭窄的一边上与食物接触，而且在它的另一边上与血液接触。这层细胞因而在它的一边上吸收营养物，并将这些营养物释放到它的另一边上的血液中。这些研究人员发现这层细胞的两边在信使RNA（mRNA）组成上存在差异：大约30%的在肠道中表达的基因出现在这层细胞的一边上或另一边上。他们发现核糖体（即蛋白制造工厂）含量在这两边上也存在差异：面向食物的那一边上的核糖体数量是面向血液的那一边上的两倍；因此，面向食物的那一边上的蛋白制造更加高效。
这些研究人员进一步发现每当食物进入肠道重，肠道内壁上的细胞立即通过增加核糖体的产生作出反应，特别是在面向食物的那一边上。为此，这层细胞将大量的携带制造核糖体的遗传密码的mRNA派遣到面向食物的那一边上。随后，这一边密集地产生各种各样的加工食物所需的蛋白。
3.Science：揭示膳食纤维如何有助肠道保持健康
doi:10.1126/science.aam9949; doi:10.1126/science.aao2202
在一项新的研究中，来自美国加州大学戴维斯分校的研究人员发现肠道细菌消化膳食纤维产生的副产物如何作为合适的燃料协助肠道细胞维持肠道健康。
这项研究是比较重要的，这是因为它鉴定出一种让肠道菌群再次恢复平衡的潜在治疗靶标，同时让人们更进一步了解肠道菌群和膳食纤维之间的复杂相互作用。相关研究结果发表在2017年8月11日的Science期刊上，论文标题为“Microbiota-activated PPAR-γ signaling inhibits dysbiotic Enterobacteriaceae expansion”。在发表在同期Science期刊上的一篇标题为“Gut cell metabolism shapes the microbiome”的观点类型（Perspectives）论文将肠道细菌描述为体内抵抗潜在传染因子（如沙门氏菌）的防御系统中的“搭档”。
肠道细菌代谢可消化的膳食纤维，产生短链脂肪酸，这就指示大肠道内壁上的细胞最大化消耗氧气，因而限制扩散到肠腔（肠道内与被消化的食物直接接触的开放空间）中的氧气数量。
论文第一作者、加州大学戴维斯分校医学院医学微生物与免疫学助理教授Mariana X. Byndloss说，“令人关注的是，能够降解膳食纤维的有益肠道细菌不能在富含氧气中的环境中存活下来，这意味着我们的肠道菌群和肠道细胞一道形成一种维持肠道健康的良性循环。”
这项新的研究鉴定出宿主受体过氧化物酶体增殖物激活受体γ（peroxisome proliferator receptor gamma, PPARg）是负责维持这种保护循环的调节物。
4.Science：肠道细菌与膳食类黄酮联手抵抗流感病毒感染造成的肺部损伤
doi:10.1126/science.aam5336
图片来自CC0 Public Domain
生活在肠道中的细菌不只是会消化食物。它们也对免疫系统产生深远的影响。如今在一项新的研究中，来自美国华盛顿大学医学院和俄罗斯圣彼得堡国立信息技术大学的研究人员证实一种特定的肠道细菌能够阻止小鼠遭受严重的流感病毒感染，而且可能是通过降解在黑茶、红酒和蓝莓等食物中经常发现的天然化合物—类黄酮（flavonoids）—来实现的。这项研究也表明当在流感病毒感染之前这种相互作用发生时，这种策略可有效地抑制这种感染导致的严重损伤。它也可能有助解释人体对流感病毒感染作出的免疫反应存在着广泛的差异。相关研究结果发表在2017年8月4日的Science期刊上，论文标题为“The microbial metabolite desaminotyrosine protects from influenza through type I interferon”。
作为这项研究的一部分，Stappenbeck和Steed对人肠道细菌进行筛选以便寻找一种能够代谢类黄酮的肠道细菌。这些研究人员鉴定出这样的一种肠道细菌，他们猜测它可能抵抗流感病毒感染导致的损伤。这种被称作Clostridium orbiscindens的肠道细菌降解类黄酮，从而产生一种增强干扰素信号的代谢物。
Steed说，“这种代谢物被称作脱氨基酪氨酸（desaminotyrosine, DAT）。我们给小鼠喂食DAT，随后利用流感病毒感染它们。相比于未接受DAT处理的小鼠而言，这些小鼠经历更少的肺部损伤。”
有趣的是，尽管接受DAT处理的小鼠的肺部并没有遭受如此多的肺部损伤，但是它们的病毒感染水平与没有接受这种处理的小鼠中的是一样的。这意味着这种肠道细菌和DAT本身并不会阻止流感病毒感染，但是DAT阻止免受系统伤害肺部组织。
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