《热心肠日报》2020榜单-中国肠道菌群研究十大成果
2020 年是极不平凡的一年，新冠疫情的肆虐为全世界的科研工作带来了巨大的挑战，但是即便如此，全球肠道科学研究仍然取得了颇多令人瞩目的成果和进展。
这一年里，《热心肠日报》进行了文章扩容，从原来的每天解读 8 篇新文献，升级为每天 9 篇。在解读的 3100 多篇肠道及其相关领域的 SCI 论文中，约 1/3 的文章影响因子超过 15 分，其中来自 Cell、Nature、Science 的文章 172 篇，来自 NEJM、Lancet、JAMA 的文章 46 篇。
在此，我们向所有取得为肠道科学研究做出贡献的科学家们表示热烈的祝贺！
为了对 2020 年做一个阶段性的回顾，我们对《热心肠日报》中收录的 2020 年发表的肠道领域研究论文和综述论文，进行了多维度的加权评分，在充分考虑杂志影响力、日报阅读数、转发和讨论数等客观数据的基础上，形成了 2020 年《热心肠日报》的 5 个年度榜单：
2020 年度榜单参评的文章共有 2896 篇，来自 73 个国家（地区）的 2682 个研究团队（以通讯作者数量计）， 发表在 416 种不同的期刊上，累计影响因子达到了 47056.74。据不完全统计（仅包括访问热心肠网站），截止今日，《热心肠日报》的读者累计访问了这些文章超过 350 万次。
本榜单仅代表热心肠生物技术研究院基于自身数据所做的优选，可能存在主观因素干扰等不足，仅供参考。欢迎在文末留言提出批评、建议和意见。
本篇发布“中国肠道菌群研究十大成果”。
提示：下述文章点击中文标题可直达日报，点击英文标题可访问论文官网。
Advanced Materials [IF:27.398]
① 基于共生益生菌——丁酸梭菌和化学修饰的益生元——右旋糖酐，制备益生元包裹的益生菌孢子（孢子-dex）；② 在口服后，孢子-dex可特异性地富集到小鼠的结肠癌病灶处，且右旋糖酐被丁酸梭菌发酵产生抗癌短链脂肪酸（SCFA）；③ 孢子-dex调节肠道菌群，增加产生SCFA细菌（例如真杆菌属和罗氏菌属）的丰度，并显著增加菌群的总体丰富度；④ 在皮下和原位肿瘤模型中，载药孢子-dex抑制肿瘤的生长，分别高达89％和65％，未发现明显的不良影响。
Prebiotics‐Encapsulated Probiotic Spores Regulate Gut Microbiota and Suppress Colon Cancer
于君团队：膳食胆固醇影响肠道菌群及其代谢物，驱动脂肪肝相关肝癌
① 长期高脂高胆固醇（HFHC）饲喂使小鼠依次发生脂肪肝、脂肪性肝炎、纤维化和肝癌（HCC）；② 肠道菌群组成随疾病进展改变，4个OTU逐渐增加，多个梭菌属OTU富集，而双歧杆菌属和拟杆菌属等在HFHC小鼠和高胆固醇患者中缺乏；③ 膳食胆固醇诱导菌群代谢物改变，牛磺胆酸增加、3-吲哚丙酸减少，促进了肝细胞的脂质积累和增殖；④ 粪菌移植试验证实胆固醇诱导的菌群失调可促进上述肝脏病变和炎症；⑤ 降胆固醇药可恢复菌群失调，预防NAFLD相关HCC。
① 分析33位结直肠癌（CRC）患者，发现具核梭杆菌丰度与患者糖代谢较高相关；② 具核梭杆菌通过增加CRC细胞的糖代谢（如上调糖酵解途径中的关键组分ENO1等），促进肿瘤生成；③ 具核梭杆菌通过上调转录因子SP1与lncRNA ENO1-IT1启动子区域的结合效率，激活ENO1-IT1的转录；④ ENO1-IT1可与组蛋白乙酰转移酶KAT7结合，调控其靶基因（包括ENO1）的组蛋白修饰模式，促进CRC糖代谢；⑤ CRC中，具核梭杆菌、ENO1-IT1和ENO1三者相关，且可预测患者预后。
F. nucleatum targets lncRNA ENO1-IT1 to promote glycolysis and oncogenesis in colorectal cancer
① 在结肠炎和结直肠癌（CRC）患者和小鼠粪便中，嗜粘蛋白艾克曼菌（Akk菌）丰度显著降低；② 口服巴氏灭活的Akk菌或其外膜蛋白Amuc_1100，可减少巨噬细胞和细胞毒性T淋巴细胞（CTL）的结肠浸润，改善小鼠结肠炎；③ Akk菌和Amuc_1100可增加结肠和肠系膜淋巴结中CTL的数量，上调其TNF-α表达、抑制PD-1表达，提高其活化程度，对小鼠结肠炎相关结直肠癌起抑制作用；④ 与结肠癌细胞共培养时，Amuc_1100预处理可增加并激活脾脏来源的CTL。
① 与健康人相比，终末期肾病患者的粪便和血清代谢组富含多种尿毒症毒素和次级胆汁酸（SBA）；② 这些代谢物浓度与患者的肠道微生物组密切相关，菌群的芳香族氨基酸降解和SBA合成功能在患者中增强，一组携带尿毒症毒素和SBA合成基因的微生物与临床表型相关；③ 移植患者菌群或定植患者中增多的迟缓埃格特菌和具核梭杆菌，可使慢性肾病模型小鼠或大鼠的血清尿毒症毒素升高，加剧肾纤维化和氧化应激，而动物双歧杆菌有保护性作用。
Aberrant gut microbiota alters host metabolome and impacts renal failure in humans and rodents
① 对比64名IBD患者与45名健康人，患者粪便中的血管生成素（ANG）水平显著降低；② 在不同的结肠炎小鼠模型中，缺失Ang1可引起肠道菌群失调，恶化结肠炎；③ Ang1缺失导致小鼠肠道菌群中的毛螺菌科减少、α-变形菌纲增加，两者分别可缓解或恶化DSS诱导的结肠炎；④ 机制上，ANG通过直接结合α-变形菌破坏其细胞膜完整性，以抑制α-变形菌纲，从而促进毛螺菌科生长；⑤ 口服ANG1可恢复Ang1缺陷小鼠的肠道菌群组成，缓解结肠炎。
Angiogenin maintains gut microbe homeostasis by balancing α-Proteobacteria and Lachnospiraceae
① 先兆子痫（PE）患者的肠道菌群失调，细菌多样性降低；② 梭杆菌属和韦荣球菌属等条件致病菌丰度增加，粪杆菌属和Akk菌属等有益菌丰度降低，这些变化与血压、蛋白尿、转氨酶和肌酐水平相关；③ 接受PE患者的粪菌移植（FMT）后，小鼠孕前血压增高，孕后继续增高；④ 同时蛋白尿和胚胎吸收增多，胎儿和胎盘重量降低，小肠和脾中Treg/Th17 比例失调，肠漏严重；⑤ 在PE患者和PE-FMT小鼠的胎盘中，总细菌量、梭杆菌丰度和炎性细胞因子水平明显增高。
Gut dysbiosis induces the development of pre-eclampsia through bacterial translocation
① 肠道菌群代谢物N,N,N-三甲基-5-氨基戊酸（TMAVA）及其前体三甲基赖氨酸（TML），在脂肪肝患者血液中升高；② 粪肠球菌和铜绿假单胞菌可将TML代谢为TMAVA；③ 小鼠TMAVA处理可加重高脂喂养诱导的脂肪肝、引起菌群失调和不耐寒；④ TMAVA可结合并抑制γ-丁酰甜菜碱羟化酶（BBOX）抑制内源性肉碱合成，使小鼠体内肉碱水平降低，导致肝脏线粒体脂肪酸氧化减少，同时脂肪组织脂解增多，引起游离脂肪酸在肝脏积累；⑤ BBOX敲除小鼠在高脂喂养下同样出现体内肉碱缺乏、脂肪肝；⑥ 外源性补充肉碱可逆转TMAVA诱导的小鼠肝脏脂肪病变。
① 纳入15例新冠患者，分析住院期间的粪便宏基因组，并与6例普通肺炎和15例健康对照进行对比；② 与健康人相比，新冠患者住院期间的粪便菌群中机会致病菌增多、有益微生物减少，这种菌群失调可持续至咽拭子转阴和呼吸道症状消退后；③ 疾病程度与基线时的粪芽孢菌属、多枝梭菌、哈氏梭菌丰度正相关，与普氏粪杆菌负相关；④ 能降低鼠肠道ACE2表达的Bacteroides dorei、多形拟杆菌、马赛拟杆菌和卵形拟杆菌，与患者粪便新冠病毒的载量负相关。
Alterations in Gut Microbiota of Patients With COVID-19 During Time of Hospitalization
Science Advances [IF:13.116]
① 分析重度抑郁症患者（MDD，311位）和健康对照（HC）的肠道病毒组、肠道细菌组和粪便代谢组，鉴定出3种噬菌体、47种细菌和50种粪便代谢物的丰度在两者之间具有显著差异；② MDD的主要特征是拟杆菌属的丰度增加，而劳特氏菌和真细菌属的丰度减少；③ 多层次的组学改变产生了一个典型的MDD共表达网络；④ 受干扰的微生物基因和粪便代谢物都与γ-氨基丁酸盐、苯丙氨酸和色氨酸等氨基酸代谢有关；⑤ 鉴定出一个组合性标志物可用于区分MDD和HC。
Landscapes of bacterial and metabolic signatures and their interaction in major depressive disorders
2020-12-02, doi:10.1126/sciadv.aba8555