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10文聚焦：肠道与“第一”和“第二”大脑的亲密关系 全球看点

来源：热心肠研究院

05月06日的《热心肠日报》，我们解读了 10 篇文献，关注：肠脑轴，肠神经系统，帕金森病，进食调控，抑郁，情绪，IBS，认知障碍，肠脑互作障碍，微塑料。 ​​

Nature子刊：早期帕金森病中的肠道菌群失调

Nature Communications——[17.694]


【资料图】

① 纳入36名早期PD患者、170名RBD患者、127名RBD-FDR及108名对照；② 相比于对照及RBD-FDR，早期PD患者及RBD患者的肠道菌群组成显著不同；③ 相比于对照，RBD患者的肠道菌群组成接近于早期PD患者，产丁酸盐菌减少，柯林斯菌属（促炎性）、脱硫弧菌属及颤螺菌科UCG-005增加；④ 相比于对照，RBD-FDR的柯林斯菌属增加，凸腹真杆菌（一种产丁酸盐菌）减少；⑤ 基于随机森林模型，鉴定出12种菌群标志物，可区分RBD患者与对照。

【主编评语】

REM睡眠行为障碍患者（RBD）是帕金森病（PD）的特异性前驱标志物之一。Nature Communications上发表的一项横断面队列研究结果，对比分析了早期PD患者、RBD患者、RBD患者的直系亲属（RBD-FDR）及对照的肠道菌群差异，发现RBD患者及RBD-FDR已表现出类似早期PD换车的肠道菌群组成变化，包括产丁酸盐菌的减少及促炎细菌Collinsella的增加。（@aluba）

【原文信息】

Gut microbiome dysbiosis across early Parkinson’s disease, REM sleep behavior disorder and their first-degree relatives

2023-05-02, doi: 10.1038/s41467-023-38248-4

“享乐主义”进食导致肥胖怎么办？试一试改变肠道菌群及其酚类代谢物

Microbiome——[16.837]

① 粪菌移植不影响小鼠肥胖表型，但来自肥胖供体的肠道菌群受体小鼠表现出过度的食物奖励行为；② 肥胖小鼠肠道菌群改变了受体小鼠的大脑奖励系统，使得小鼠出现过度的食物奖励行为；③ 过度的食物奖励行为与食物摄入的稳态调节无关，而与代谢组学特征变化有关；④ 受体小鼠血液和盲肠中3-（3-羟基苯基）丙酸（33HPP）升高，33HPP刺激小鼠中参与奖励系统的关键多巴胺和阿片类药物标志物的表达，使得其对食物奖励的敏感性增加。

【主编评语】

进食是一种复杂的动机行为，分为维持能量需求的稳态进食和由快乐驱动的非稳态进食，其中非稳态进食主要受环境因素，如情绪、认知和享乐等影响。享乐进食是肥胖的主要原因，而肠道菌群在肥胖期间发生改变，并调节宿主代谢，包括食物摄入。尽管肠道菌群在食物摄入稳态调节中的作用得到了大量文献的描述和支持，但其在食物摄入的非稳态调节中的因果作用知之甚少。Microbiome上近期发表的文章，发现靶向肠道菌群及其酚类代谢物3-（3-羟基苯基）丙酸（33HPP）可以有效控制享乐进食，避免过量的食物摄入。（@RZN）

【原文信息】

Obese-associated gut microbes and derived phenolic metabolite as mediators of excessive motivation for food reward

2023-04-28, doi: 10.1186/s40168-023-01526-w

肠道菌群/Th17细胞轴在调控抑郁行为中的作用

Microbiome——[16.837]

① 相比健康人，抑郁症患者和习得性无助小鼠体内与Th17细胞诱导相关的特定菌群增加，主要为共生梭菌；② 无菌小鼠移植抑郁症患者粪菌后，社交能力降低并增加习得性无助倾向，说明肠道菌群足以赋予抑郁症状行为；③ 缺乏Th17细胞的无菌小鼠接受粪菌移植后，并不发生抑郁症状行为，有抵抗力；④ 菌群效应依赖于受体中Th17细胞的存在，菌群/Th17细胞轴在调节抑郁症样行为中起关键作用。

【主编评语】

菌群改变与抑郁相关，并且菌群移植足以引起动物抑郁表现，但是具体机制尚不清楚。本文通过研究发现，特定菌群（主要为抑郁状态下增殖的共生梭菌）可以诱导Th17细胞，进而干预抑郁行为，并通过粪菌移植证实了该发现。（@Bingbing）

【原文信息】

Th17 cells sense microbiome to promote depressive-like behaviors

2023-04-28, doi: 10.1186/s40168-022-01428-3

女性的情绪和情绪调节与肠道微生物组的相关性

Psychological Medicine——[10.592]

① 纳入206名健康的女性受试，接受情绪相关因素的测量以及粪便菌群的分析，研究积极和消极情绪，以及两种情绪调节策略（即认知重新评估和抑郁）与肠道微生物群组成和功能途径的关系；② 肠道菌群的α多样性与抑郁呈负相关；③ 在多变量分析中，积极情绪与厚壁菌门细菌CAG 94和瘤胃球菌科细菌D16的相对丰度呈负相关，而消极情绪也与这些物种的相对丰度直接相关；④ 在代谢途径水平上，负面情绪与泛酸、辅酶A和腺苷的生物合成呈负相关。

【主编评语】

Psychological Medicine近期发表的文章，在健康女性中研究了积极和消极情绪，以及两种情绪调节策略（即认知重新评估和抑郁）与肠道微生物群组成和功能途径的关系。（@章台柳）

【原文信息】

Gut feelings: associations of emotions and emotion regulation with the gut microbiome in women

2023-03-21, doi: 10.1017/S0033291723000612

Nature子刊：Piezo2调节小鼠结肠机械敏感性具有性别差异

Nature Communications——[17.694]

① 氯氮平N-氧化物诱导表达Piezo2；hM3Dq的感觉神经元活化，引起雄性小鼠结肠超敏反应，造成雌性小鼠呼吸困难，或与氯氮平对肺部感觉神经元的影响相关；② 激活表达Piezo2的结肠传入神经元可诱导雄性（而非雌性小鼠）的结肠超敏反应；③ 痛觉神经元的Piezo2水平，雌性高于雄性；④ 痛觉神经元敲除Piezo2，增加雌性小鼠（而非雄性）的体重增长，减缓结肠传输，降低结肠的机械感知能力；⑤ 敲除Piezo2阻断雄性小鼠（而不是雌性）的结肠超敏反应。

【主编评语】

粘膜和原发性传入纤维中，机械敏感离子通道Piezo2传导结肠的机械感觉。Nature Communications近期发表的文章，发现痛觉神经元中的Piezo2介导雌性小鼠无害的结肠机械感觉和雄性小鼠的疼痛感觉，这表明Piezo2在结肠感觉系统中的功能存在性别差异。（@章台柳）

【原文信息】

Piezo2 regulates colonic mechanical sensitivity in a sex specific manner in mice

2023-04-15, doi: 10.1038/s41467-023-37683-7

疲劳是肠易激综合征患者最核心症状

American Journal of Gastroenterology——[12.045]

① 纳入355例肠易激综合征（IBS）患者，平均年龄41.4岁，86.2%的女性，利用网络分析的方法对28种症状的内在关系进行分析；② 年轻组（≤ 45岁）和年老组（>45岁）中，疲劳是最核心的症状；③ 年轻组中，焦虑是第二核心的症状，而在年老组不是；④ 肠道气体和/或腹胀症状也对这两个年龄组产生了相当大的影响；⑤ 无论年龄大小，整体症状结构和关联性都是相似的。

【主编评语】

肠易激综合征（IBS）是一种常见的肠脑互动障碍，其特征是腹痛症状和排便习惯的改变。它经常与肠外的躯体和心理症状同时发生。American Journal of Gastroenterology近期发表的文章，对28种症状之间相互关系的性质以及是否与年龄有关进行研究。（@章台柳）

【原文信息】

Age Differences in Core Symptoms and Symptom Relationships in Patients with Irritable Bowel Syndrome: A Network Analysis

2023-04-11, doi: 10.14309/ajg.0000000000002280

肠-脑互作障碍 （综述）

Mayo Clinic Proceedings——[11.104]

① 肠-脑相互作用障碍（DGBI），又称功能性胃肠疾病，可能与发病率提高、生活质量下降和医疗保健使用量增加有关；② 使用五“e”法则评估管理DGBI：排除有机病因，使用罗马IV标准诊断，同情和教育患者，设定期望，建立治疗计划；③ 详细的病史和全面的体检有助于疑似DGBI患者进行的初步评估，并注意可能提示潜在的有机或结构病因的警报症状和危险信号；④ DGBI的治疗方案包括药物治疗和非药物干预，并基于患者的主要症状和对先前治疗的反应。

【主编评语】

肠道互作障碍（DGBI），又称功能性胃肠紊乱，可引发生活质量的下降。本文提出了临床上胃肠互作紊乱的评估和管理5步法：包括排除有机病因，使用罗马IV标准诊断，同情和教育患者，设定期望，建立治疗计划等。此外，本文还讨论了胃肠紊乱的病理生理学特征、最初评估和风险等级划分以及关于肠易激综合征和功能性消化不良等相关疾病的诊断。（@Bingbing）

【原文信息】

Approach to Disorders of Gut-Brain Interaction

2023-03-01, doi: 10.1016/j.mayocp.2022.11.001

国内团队Cell子刊：口服纳米塑料如何通过肠-脑轴影响脑功能？

Cell Reports——[9.995]

① 制备颗粒直径约500nm的纳米塑料（NPs）和2μm的微塑料 (MPs) ，并将其通过灌胃的方式处理小鼠以评估其体内效应；② 相比MPs，NPs能更有效地诱导肠道巨噬细胞活化；③ 机制上，NPs通过诱导溶酶体损伤，导致巨噬细胞重编程并增加IL-1β的产生；④ 肠道巨噬细胞中释放的IL-1信号可以影响大脑免疫，诱导小胶质细胞激活及Th17分化；⑤ 与对照组小鼠相比，长期喂食NPs的小鼠在认知和短期记忆方面表现出缺陷，而停止NPs喂养可减轻NPs引起的行为障碍。

【主编评语】

纳米塑料 (NPs) 作为食品和水中的污染物受到广泛关注，然而目前关于 NPs进入机体后如何塑造肠道免疫环境的研究非常有限。近日，苏州大学汪超团队联合林芳团队，在Cell Reports上发表文章，发现口服NPs通过诱导溶酶体损伤触发肠道巨噬细胞产生IL-1信号进而影响大脑，导致认知与记忆功能下降。这项研究有助于深入了解肠-脑轴作用机制，NPs降低大脑功能机制，并突出目前解决全球塑料污染问题的重要性。（@圆圈儿）

【原文信息】

Oral feeding of nanoplastics affects brain function of mice by inducing macrophage IL-1 signal in the intestine

2023-04-04, doi: 10.1016/j.celrep.2023.112346

国内团队：阿克替苷通过调节肠道稳态，缓解衰老小鼠的认知障碍

Food Chemistry——[9.231]

① 阿克替苷可缓解D-半乳糖诱导的衰老小鼠的认知功能障碍；② 阿克替苷可重建小鼠的肠道菌群结构，增加放线菌门、厚壁菌门的丰度及厚壁菌门/拟杆菌门的比值，减少拟杆菌门和变形菌门，并增加肠道菌群代谢产生的短链脂肪酸和氨基酸；③ 阿克替苷可减轻肠道炎症，降低氧化应激，恢复肠道黏膜屏障，从而保护脑源性神经细胞；④ 在抗生素处理后的小鼠中，阿克替苷的抗衰老能力减弱。

【主编评语】

阿克替苷是桂花的主要活性成分，但生物利用率很低。湖南农业大学的刘中华团队与湖南省人民医院的Xing Xiao团队在Food Chemistry上发表的一项最新研究结果，阿克替苷可通过调节肠道菌群的组成及代谢产物，并改善肠道屏障功能，以抑制肠道炎症及氧化应激，从而缓解阿克替苷诱导的衰老小鼠的认知功能障碍。（@aluba）

【原文信息】

Acteoside palliates d-galactose induced cognitive impairment by regulating intestinal homeostasis

2023-03-21, doi: 10.1016/j.foodchem.2023.135978

Cell子刊：肠神经发生的新的细胞亚群

Cell Reports——[9.995]

① 使用从小肠的纵向肌肉-肌肠丛(LMMP)层分离的细胞分离肠神经胶质细胞（EGC），体外培养生成神经球，该神经球可自发分化为神经元；② 单细胞多组学分析发现EGC细胞染色体上神经发育相关基因的启动区呈现开放状态；③ 小肠来源的EGC不同细胞转录组呈现多样性，其中包括一类神经分化相关基因染色体开放的细胞群体；④ 内源性的EGC与体外EGC培养获得的神经球细胞类群相似；⑤ 具有神经原分化潜能的EGCs在小鼠断奶前后均局限于小鼠的肌肠神经节中。

【主编评语】

肠道神经系统包括有肠道神经元和肠道神经胶质细胞（EGC），调控肠道的蠕动、分泌、吸收和免疫调节。尽管肠神经元细胞主要来源于早期神经嵴细胞（ENCC）的分化，但有研究显示肠神经胶质细胞可以分化为神经元。一系列的研究显示，EGC中部分细胞群体的基因表达特征与神经嵴细胞类似，且其他分类特征也证明其更接近与神经嵴细胞，但对这些细胞亚群的研究还相对较少。近期一篇发表在Cell子刊，Cell Reports上的研究通过应用单细胞多组学测序技术深入分析了EGC，发现了EGC有多个亚群，其中一个位于肠神经节内的EGC亚群的神经元分化细胞基因的启动区呈现开放结构，具有神经元前分化特征。（@Zhonghua）

【原文信息】

Single-cell multiome sequencing clarifies enteric glial diversity and identifies an intraganglionic population poised for neurogenesis

2023-02-28, doi: 10.1016/j.celrep.2023.112194

感谢本期日报的创作者：aluba，accepted，阿当，章台柳，DMG-Quasimodo，圆圈儿

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