原标题：肠道微生物范畴近期研讨盘点
肠道菌群助力离别化疗中枢神经毒性
化疗是恶性肿瘤常用的医治手法，由其引起的中枢神经毒性是临床常见的药物剂量限制性不良反响。美国俄亥俄州立大学的研讨人员深化剖析了化疗的中枢神经毒性机制，经过研讨发现，肠道菌群的确是化疗发作中枢神经毒性的重要参与者。
微生物-肠-行为轴是一个动态的双向信号通路，这条通路是前额皮层(PFC)中髓鞘构成和行为反响之间的联络，而通路的开始与中心，正是肠道菌群。
化疗作为临床医治恶性肿瘤最常见的办法之一，其在杀伤杀死肿瘤细胞的一起导致肠道菌群结构、通透性发作显着的改动，一起导致肠道免疫失衡和肠粘膜危害，研讨人员指出，化疗构成的肠道菌群紊乱或许是其毒副反响的重要机制，而中枢神经毒性正是化疗“毒副作用”之一。
研讨人员发现，化疗药物可导致肠道通透性改动，使得部分肠道菌群脱离肠道安排，这些“逃离”的肠道菌群会触发免疫体系发作免疫反响，一起肠道中的菌群构成被打乱，紊乱的菌群信号和这些免疫信号就可以终究靠微生物-肠道-行为轴传递至大脑，然后引起小胶质细胞的很多活化，使得脑部炎症反响无节制迸发。
而这些炎症反响多是在认知相关区域发作，受伤的天然也是这些脑安排。并且，这些炎症反响不只仅会严峻损伤与认知有关的脑安排，对血脑屏障也发作了巨大损坏，这就导致更多的化疗药物直接进入脑安排，加快了化疗脑的到来。这项研讨为防治化疗的中枢神经毒性供给了一个新思路——调理肠道菌群。这将有期望离别化疗中枢神经毒性，谋福癌症患者。
初次提醒机体肠道健康影响大脑健康的分子机制
一项刊登在世界杂志Nature上的研讨报告中，来自威尔康奈尔医学院等组织的科学家们经过研讨初次提醒了肠道微生物和大脑细胞之间交流交流背面的新式细胞和分子进程。
研讨人员运用小鼠模型来研讨肠道菌群被除掉后大脑细胞所发作的改动；当他们运用抗生素医治能下降小鼠机体的肠道菌群水平常（或许被培养为无菌小鼠），小鼠的学习才能显着下降了。对小鼠大脑的小胶质细胞进行RNA测序后发现，这些细胞中基因表达的改动或许在重塑大脑在学习进程中细胞之间的衔接上扮演着十分要害的人物，而这些改动并未在健康小鼠的大脑小胶质细胞中发现。
研讨人员标明，小胶质细胞中基因表达的改动会搅扰突触的修剪，然后就会搅扰学习进程中大脑脑细胞之间新式衔接的正常构成；随后研讨者对无菌小鼠大脑中的化学改动进行了深化研讨后发现，与人类神经精力性障碍（比方精力分裂症和自闭症）相关的多种代谢产品的浓度都下降了；大脑的化学特性从本质上可以承认咱们感知环境并对环境所作出的反响，并且有研讨依据也标明，来自肠道菌群的化学物质或许在其间也扮演着十分要害的人物。
肠-脑轴会影响每个人每天的日子和健康，现在研讨人员深化阐明晰肠道菌群影响多种人类疾病的分子机制，比方自闭症、帕金森疾病、伤口后应激综合征和抑郁症等，本研讨也为咱们深化了解其间的分子机制供给了必定思路；后期研讨人员还将继续深化研讨鉴别出潜在靶点来用作开发医治人类疾病的新式疗法。
肠道微生物经过丁酸盐推迟变老
南洋理工大学李光前医学院Sven Pettersson教授领导的研讨小组将来自晚年供体小鼠（24个月大）的肠道微生物移植到了年青的无菌受体小鼠（六周大）中。八周后，这些小鼠体现出肠道成长和大脑中海马神经发作（神经元的发作）。研讨标明，神经发作是因为肠道微生物的富集发作了一种特别的短链脂肪酸，即丁酸盐。丁酸盐是经过肠道基层膳食纤维的微生物发酵而发作的，并影响称为多效和长命激素成纤维细胞成长因子21（FGF21）的长命激素的发作，该激素在调理人体的能量和代谢中起及其重要的作用。跟着年纪的添加，丁酸盐的产值会削减。后续的试验证明，独自给年青的无菌小鼠运用丁酸盐，具有相同的神经发作作用。
此外，研讨小组还探求了从晚年小鼠到年青小鼠肠道微生物的移植对消化体系功用的影响。跟着年纪的添加，因为肠粘膜变薄、肠绒毛缩短，小肠细胞的生机下降，这使肠细胞更简单逝世或遭到危害，并影响机体对养分的吸收，然后导致器官老化。接受了晚年小鼠供体微生物移植的年青小鼠，其肠绒毛长度和宽度都有所添加。这一发现标明，肠道微生物可以终究靠活跃影响来补偿和支撑老化的身体，这为咱们“推迟变老”指出了一种潜在办法，即经过模仿丁酸盐的富集和活化来处理变老带来的负面影响。
个别对流感疫苗的反响受肠道微生物的影响
斯坦福大学的研讨团队经过对健康成年人打针广谱抗生素，以改动其体内肠道微生物菌群的丰度和数量，然后探求人体在打针季节性流感疫苗后，肠道微生物菌群的改动对免疫反响发作的影响。结果标明，当受试者本身免疫力较低时，肠道微生物丰度和多样性的改动将影响个别打针疫苗后发作的抗体反响；抗生素医治会增强血液中的炎症反响；一起发现试验组打针抗生素后，次级胆汁酸含量显着下降，这或许与AP-1/NR4A信号通路和炎症小体的激活有关。
该研讨将多组学技能和高通量数据相结合，为咱们更全面地了解肠道微生物菌群与人类免疫体系间相互作用的分子机制供给了簇新视角，一起弥补了理论基础。研讨结果也标明，微生物组不只与肠道内的免疫细胞存在直接相互作用，并且或许经过调理代谢途径中的要害代谢物，也或许存在直接作用机制。整体来讲，这一发现对进步疫苗效能和改进全球公共健康具有重要辅导意义。
蛋白质组学提醒肠道菌群种间竞赛对饮食纤维的选择性机制
前不久Cell上宣布的一篇文章中，来自华盛顿大学圣路易斯医学院的研讨团队，运用针对群落菌群基因表达的定量蛋白质组学剖析、宏蛋白质组学等办法，靶向挑选特定人类肠道微生物的养分来历。文章还报导了一种根据荧光磁性微球，可直接检测不同肠道微生物在体内处理相同养分物质的才能的办法，可作为生物传感器来破译肠道菌群成员怎么抢夺或协作这些纤维成分。研讨发现肠道微生物种群间的竞赛，决议了肠道菌群对饮食纤维的选择性效应。
这项研讨发现了可以选择性添加有利微生物丰厚度的纤维，并追寻了引起其作用的纤维生物活性成分。研讨还发明晰一种人工食物颗粒，可以用作生物传感器来监测肠道中的养分物质，破译肠道菌群成员怎么抢夺或协作这些纤维成分。这项研讨可以用于辨认可以增强肠道微生物群落，促进健康成员成长的饮食结构，也有助于开发可继续的，价格合理的膳食纤维来历。
肠道菌群按捺沙门氏菌毒性的新机制
洛克菲勒大学Howard Hang试验室的研讨者在Nature Chemical Biology上宣布的文章中，立异性地运用生物正交的短链脂肪酸探针对沙门氏菌内短链脂肪酸的蛋白靶点完成了勘探，在承认靶点后，又联合运用CRISPR-Cas基因修改和非天然氨基酸刺进体系等化学生物学东西，完成了沙门氏菌内源蛋白的定点翻译后润饰模仿，然后提醒了短链脂肪酸经过蛋白翻译后润饰按捺三型分泌体系这一新机制。
近年来，肠道菌群研讨极大拓宽了人们对肠道菌群以及其对人类健康的影响的了解。肠道菌群在防备和医治肠道病菌感染方面体现杰出，尤其是在临床医治困难梭菌的重复感染中，肠道粪菌移植取得了很好的作用。但是，咱们对肠道菌群抵挡外来病菌的侵染以及医治感染的分子机制依然不行了解。提醒肠道有利细菌（commensals）拮抗病菌的分子机制有助于辅导临床肠道菌群移植，并有或许转化为新式抗生素用于细菌感染医治。本次研讨为新式抗生素的研讨供给了思路，即酰化试剂有或许成为一种选择性高、非细菌致死性的细菌毒性按捺剂。
参考文献：
1.B. R. Loman,et al.Chemotherapy-induced neuroinflammation is associated with disrupted colonic and bacterial homeostasis in female mice.Scientific Reports volume 9, Article number: 16490 (2019).
2.DOI: 10.1038/s41586-019-1644-y
3.DOI: 10.1126/scitranslmed.aau4760
4.Doi: 10.1016/j.cell.2019.08.010.
5.Michael L. Patnode, et al., 2019, Interspecies Competition Impacts Targeted Manipulation of Human Gut Bacteria by Fiber-Derived Glycans. Cell.
6.https://doi.org/10.1038/s41589-019-0392-5
责任修改：
