中国人皮肤长啥菌？复旦 华大团队Microbiome深度解析 | 热心肠日报
第1734期：中国人皮肤长啥菌？复旦+华大团队Microbiome深度解析
本期话题：皮肤菌群，衰老，菌群代谢物，GPCR，代谢疾病，FXR，减肥手术，GLP-1
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02月20日
复旦+华大：迄今最大规模的中国汉族人皮肤菌群宏基因组研究Microbiome[IF:11.607]① 采用宏基因组测序法检测了822个健康汉族人群面部皮肤菌群的样本，结合HMP数据，构建了首个皮肤菌群基因集iHSMGC；② 表皮葡萄球菌属是皮肤菌群耐药基因的重要来源，耐药基因的分布具有微生物特异性和部位特异性；③ 发现了中国汉族人群显著富集的一种皮肤微生物奥斯陆莫拉菌；④ 基于皮肤菌群鉴定出了2种广泛存在的皮肤亚型，分别以痤疮丙酸杆菌和奥斯陆莫拉菌为指示菌；⑤ 2种皮肤亚型表现出不同代谢功能特征，或与宿主提供的营养不同有关。
【主编推荐语】近年来，越来越多的微生物组研究将目光从肠道转向了肠外。其中，皮肤菌群备受关注。此前的研究已表明皮肤菌群对皮肤外观和皮肤健康具有重要作用。但是由于皮肤菌群的生物量较低，已发表的大多研究均采用了16S rRNA测序法。近期，复旦大学生命科学学院王久存团队与深圳华大生命科学研究院发表于Microbiome的这篇文章，采用宏基因组测序法检测了超过800个来自健康中国汉族人群面部皮肤菌群样本，分析了皮肤菌群的组成和功能特点，并提出了两种不同的皮肤亚型，加深了我们对皮肤菌群的理解。这些结果将有助于我们后续进一步探究皮肤菌群与皮肤疾病之间的关系。（@元气少女617(ꈍᴗꈍ)）
Characterization of the human skin resistome and identification of two microbiota cutotypes
2021-02-17, doi:10.1186/s40168-020-00995-7
延伸阅读： 【生物探索】
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Nature展望：一图读懂皮肤菌群——人体的第二皮肤Nature[IF:42.778]① 皮肤表面拥有庞大而复杂的微生物生态系统，与免疫系统相互作用和调节皮肤健康；② 油性皮肤、潮湿皮肤、干燥皮肤以及脚等不同的皮肤部位拥有着多样化的微生物生态系统；③ 皮肤表层的细菌可以与细胞互作分泌抗菌肽或产生抗炎物质，加强细胞间紧密连接，加固皮肤屏障，训练免疫系统；④ 金黄色葡萄球菌产生破坏表皮屏障的酶，分泌引起免疫反应的分子，刺激肥大细胞损伤皮肤；⑤ 基因、环境和生活方式等因素可能破坏细菌的生态平衡。
【主编推荐语】除肠道微生态外，皮肤表面也驻留有细菌，构成皮肤微生态对人体的健康发挥着重要的作用。近来发表在Nature上的科普文章概括了皮肤微生态的组成和功能。尽管皮肤表面本身缺乏营养，但仍然驻留着一些细菌比如表皮葡萄球菌和痤疮丙酸杆菌等，这些细菌通过与表皮细胞的相互作用，调剂皮肤免疫功能以加强皮肤的保护功能。我们特别将配图编译为一图读懂，希望能帮你涨知识。（@Zhonghua）
The skin microbiome and its relationship with the human body explained
2020-12-16, doi:10.1038/d41586-020-03524-6
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微生物抱团影响宿主：菌群比单个微生物对于皮肤的影响更大！Microbiome[IF:11.607]① 从健康人中的前臂、肘前窝和前额分离和培养得到的细菌作为皮肤微生物的代表菌；② 利用3D-全厚度人类皮肤组织模型，转录组结果揭示代表菌处理能够显著改变皮肤组织的细胞凋亡、增殖及细胞外基质的相关基因表达；③ 混合菌群样本处理影响了皮肤表皮层厚度，减少活跃增殖的细胞数并增加了聚丝蛋白的表达；④ 这些变化只在混合处理组显著，在单个菌处理组中没有变化；⑤ 在对宿主的影响中，皮肤微生物群的作用要大于其各部分的总和。
【主编推荐语】皮肤作为人体重量上最大的器官，寄居着许多微生物，它们同肠道菌群一样，影响着宿主的健康，然而目前对于单个菌以及菌群的互作对于皮肤的影响，仍然有很多值得我们探究的地方。Microbiome上发表的一篇文章，通过体外皮肤模拟器，发现了菌群对于皮肤细胞的凋亡，增殖，蛋白表达水平等都产生了影响，而单菌并没有菌群群落对皮肤的影响大，了解单个微生物对宿主的影响很重要，但是一个完整的微生物群落对皮肤的影响要大于其各部分的总和。（@Vera）
2021-01-22, doi:10.1186/s40168-020-00963-1
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Nature子刊：老寿星肠道菌群的“独特”之处Nature Metabolism[IF:N/A]① 纳入3个队列逾9000成年人，分析肠道菌群与衰老的关系；② 从中老年开始，肠道菌群随着年龄增长变得越来越独特，这种菌群的个体独特性也反映在血液代谢组中，与特定的菌群氨基酸代谢产物密切相关；③ 在老年时期，健康者的肠道菌群的独特性持续增加，表现为拟杆菌属等核心菌属的减少，而这种变化模式在不太健康的个体中不存在；④ 在85岁后，保持较高的拟杆菌属丰度，或肠道菌群独特性较低，均与4年随访期间的生存率降低相关。
【主编推荐语】肠道菌群对人类健康有重要影响，但其在人类衰老过程中的重要性尚不清楚。Nature Metabolism发表的一项最新研究，通过分析9000多人的肠道菌群，发现肠道菌群组成的独特性的持续增加，以及血液中相应的微生物代谢产物的变化，可反映人类的健康衰老。这些发现对研究肠道菌群在人类衰老中的作用有重要意义。（@mildbreeze）
Gut microbiome pattern reflects healthy ageing and predicts survival in humans
2021-02-18, doi:10.1038/s42255-021-00348-0
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化学方法鉴别菌群代谢物，助力微生物-宿主互作研究ACS Central Science[IF:12.685]① 肠道菌群衍生的代谢产物是通过转化宿主摄入的化合物、修饰宿主代谢产物或直接从头合成产生的；② 化学方法可以用于研究肠道微生物的代谢，深入了解已知的代谢活动，发现新的代谢活动；③ 未来研究可关注的研究方向：肠道菌群与免疫系统、内分泌系统、神经系统的相互作用，及婴儿肠道菌群；④ 未来研究可使用的的研究工具和方法：使用代谢组学发现代谢物，鉴别出发挥作用的微生物、基因和酶，阐明代谢物对宿主的影响，确定代谢物的作用靶点。
【主编推荐语】肠道微生物对人类健康有重要影响，但目前对肠道微生物产生的小分子代谢物及其对宿主影响的认识仍处于起步阶段。ACS Central Science发表的展望文章概述了如何确定肠道微生物群代谢物化学组成的一系列方法、挑战和进展，并强调了化学在发现和表征生物活性微生物代谢产物方面的重要作用。（@nana）
Deciphering Human Microbiota–Host Chemical Interactions
2020-12-17, doi:10.1021/acscentsci.0c01030
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上海中医药大学：减肥手术减少肠道胆汁酸和脂质吸收，改善代谢PNAS[IF:9.412]① VSG无法改善FXR全身敲除小鼠的代谢表型，但肝脏及肠道中的FXR对于VSG诱导的代谢改善作用并非必需；② VSG通过下调肝脏FXR靶基因的表达（包括胆盐外排泵Bsep），以降低小鼠小肠中的胆汁酸水平，从而减少小肠的脂质吸收，这一过程不依赖于肝脏及肠道中的FXR；③ VSG无法显著改善Cyp27a1−/−小鼠（肠道胆汁酸水平较低，脂肪吸收较少）的代谢表型；④ 口服补充牛磺胆酸可部分逆转VSG诱导的代谢改善作用。
【主编推荐语】垂直袖胃切除术（VSG）是一种有效的减肥方法，胆汁酸可能介导了VSG的作用。来自上海中医药大学的杨莉团队与国外团队合作在PNAS上发表的一项最新研究，发现全身敲除（而非肝脏或肠道特异性敲除）胆汁酸受体——法尼醇X受体（FXR），或口服补充胆汁酸（牛磺胆酸），可抑制VSG对小鼠的代谢改善作用。机制上，VSG通过下调FXR靶基因表达，以降低小鼠小肠中的胆汁酸水平及脂质吸收，从而起到代谢改善作用。（@szx）
2021-02-01, doi:10.1073/pnas.2019388118
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Nature Reviews：FXR在代谢疾病和胃肠/肝癌中的作用（综述）Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology[IF:29.848]① 肝脏和肠道中的法尼醇X受体（FXR）信号通路，调节胆汁酸（BA）的肠肝循环以及糖脂代谢；② 激活肝脏FXR和抑制肠道FXR，可通过调节BA稳态和肠道神经酰胺合成等机制，改善肥胖相关代谢性疾病；③ FXR在结直肠癌和肝癌中表达降低，且直接调控相关肿瘤抑制因子的表达，FXR在肝癌中的保护作用主要依赖于肝脏对BA稳态的调节；④ 组织特异性的FXR激动剂和拮抗剂，以及靶向肠道菌群-BA-肠道FXR轴，或能用于治疗相关代谢性疾病和癌症。
【主编推荐语】法尼醇X受体（FXR）是一种胆汁酸（BA）受体，被特定BA代谢物激活后发挥转录因子作用，参与调控BA的合成和肠肝循环，影响机体的糖脂代谢，在结直肠癌和肝癌等癌症中也有潜在作用。Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology近期发表的综述文章，总结了FXR在代谢性疾病以及结直肠癌和肝细胞癌中的作用的研究进展，并对潜在的靶向药物进行了探讨。（@mildbreeze）
The role of farnesoid X receptor in metabolic diseases, and gastrointestinal and liver cancer
2021-02-10, doi:10.1038/s41575-020-00404-2
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Nature Reviews：靶向脂质GPCR治疗2型糖尿病（综述）Nature Reviews Endocrinology[IF:28.8]① 多种刺激作用通过GPCR调节肠内分泌和胰岛激素分泌；② 脂质GPCR包括游离脂肪酸受体1 (FFA1，也称GPR40）、FFA2 (GPR43）、FFA3 (GPR41）和FFA4 (GPR120）及脂代谢特异性葡萄糖依赖性促胰岛素受体（GPR119），是胰岛和肠道激素分泌的重要调节因子；③ 许多脂质GPCR激动剂已在临床前研究中显示出对糖稳态的调控作用；④ 但脂质GPCR激动剂在临床治疗2型糖尿病是否能得到成功应用仍然面临挑战。
【主编推荐语】β-细胞及胃肠道内分泌细胞均表达多种G蛋白偶联受体（GPCR）以调节胰岛素分泌，靶向这些GPCR是开发2型糖尿病治疗药物的策略之一。Nature Reviews Endocrinology上发表的一篇综述文章，详细介绍了游离脂肪酸特异性GPCR（即脂质GPCR）的表达分布、生理功能、信号通路及天然配体，并概述了靶向这些GPCR的脂质GPCR激动剂的临床前及临床研发的情况。（@szx）
Targeting lipid GPCRs to treat type 2 diabetes mellitus — progress and challenges
2021-01-25, doi:10.1038/s41574-020-00459-w
延伸阅读： 【药渡】
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Nature子刊：中枢和外围GLP-1系统独立抑制进食Nature Metabolism[IF:N/A]① 孤束核（NTS）的胰高血糖素原（PPG）神经元在小鼠中编码饱食感，PPGNTS神经元抑制进食但不干扰行为；② 表达胰高血糖素样肽-1（GLP- 1）受体的迷走神经传入神经元抑制进食和条件味觉回避；③ PPGNTS神经元主要从表达催产素受体，而不是表达GLP-1受体的迷走神经元接受迷走神经输入；④ PPGNTS神经元是催产素诱导，而不是GLP-1受体激动剂（GLP-1RA）诱导进食抑制所必需的；⑤ 同时激活PPGNTS神经元增强GLP-1RA semaglutide 诱导的进食抑制。
【主编推荐语】厌食肽胰高血糖素样肽-1（GLP-1）可由肠内分泌细胞和脑胰高血糖素（PPG）神经元分泌，分别定义为外周和中枢GLP-1系统。孤束核（NTS）中的PPG神经元被认为通过一个统一的肠-脑饱足回路来连接外周和中枢GLP-1系统，但缺乏相应的证据。Nature Metabolism近期发表的文章，发现孤束核（NTS）的PPG神经元编码饱足感，主要接受表达催产素的迷走神经输入，且中枢和外周GLP-1系统是独立作用，并不通过肠-脑回路进行联结。提示我们可将PPGNTS神经元激活和GLP-1受体激动剂联用，用于治疗肥胖。（@爱的抉择）
Central and peripheral GLP-1 systems independently suppress eating
2021-02-15, doi:10.1038/s42255-021-00344-4
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