12页高分综述解析：抗生素扰乱菌群，对宿主代谢有何影响？

2024-03-20

微生物疗法

03月20日的《热心肠日报》，我们解读了 15 篇文献，关注：抗生素，微生物生态学，心血管，噬菌体，口腔菌，耐药基因，菌群代谢，方法学，肠道去污，石药集团，信达生物，华昊中天，Natera，怡声微纳。该篇日报由R·AI辅助创作生成，人工审核校对。 Nature Reviews：抗生素与饮食-肠道微生物与宿主代谢的奥秘（综述） Nature Reviews Endocrinology——[40.5] ① 抗生素的使用会破坏菌群稳态和功能活性，且有可能进一步影响宿主本身的代谢健康，这篇综述旨在通过总结临床队列研究，揭示抗生素对肠道菌群、胆汁酸以及短链脂肪酸（SCFAs）等的代谢的影响；② 观察性研究显示，抗生素使得体重增加和2型糖尿病风险上升；③ 短期安慰剂对照研究未在人群水平上显示出抗生素使用对体重和胰岛素敏感性的一致性影响，而是表现出个体特异性或亚组特异性响应；④ 这一应答特质与肠道微生物组的抗性和恢复力等因素相关，相应地，个性化的营养策略如使用益生元可以改善收到破坏的肠道微生物组成、功能加快其恢复；⑤ 加深了解抗生素和饮食干预对肠道微生物与宿主代谢个体特异性互作的影响，有助于有效预防心血管代谢疾病。【原文信息】 The individual response to antibiotics and diet - insights into gut microbial resilience and host metabolism 2024-03-14 , doi: 10.1038/s41574-024-00966-0 戴磊+刘洋彧Nature子刊：机器学习模型预测外来细菌的定植结局 Nature Communications——[16.6] ① 复杂群落的外来细菌定植结局取决于复杂的种间相互作用，其中很多暂未被揭示，中国科学院深圳先进技术研究院戴磊、哈佛大学医学院刘洋彧与团队发表研究，基于数据驱动预测外来细菌的定植结局；② 通过使用复杂人类肠道菌群中前100名细菌的丰度信息，推断基线物种组成和定植结局之间的映射关系，并基于合成数据的系统验证，发现机器学习模型不仅能预测外源物种的二元定植结果，还能预测外来物种的稳态丰度；③ 在数百个来源于人粪便体外菌群中对屎肠球菌和Akk菌进行定殖实验验证，定植结果接近预测结果；④ 整体来说，基线群落物种多样性与定植抗性正相关，但大多数共生物种对外来物种的定殖影响较弱，强相互作用物种能显著改变定植结局，如屎肠球菌抑制粪肠球菌的定植。【原文信息】 Data-driven prediction of colonization outcomes for complex microbial communities 2024-03-16 , doi: 10.1038/s41467-024-46766-y 宋默识+王军：罗伊氏乳杆菌及其代谢物GABA可缓解急性缺血性心脏损伤 Advanced Science——[15.1] ① 中科院宋默识、王军与团队发表研究，揭示了预防性口服罗伊氏乳杆菌或其代谢产物γ-氨基丁酸（GABA）对急性缺血性心脏损伤具有预防性保护作用，为心脏病治疗提供了新的策略；② 罗伊氏乳杆菌可以在包括人类在内的哺乳动物中定植，具有降低胆固醇和抗炎作用，通过预防性灌胃给予罗伊氏乳杆菌或GABA，在心肌梗死后的缺血/再灌注（I/R）模型中通过抑制心脏炎症反应来实现对心脏的保护；③ 机制上，GABA灌胃通过抑制溶酶体泄漏和NLRP3炎症小体激活来阻止巨噬细胞向促炎M1型的极化，从而导致I/R心脏中促炎症细胞数量减少；④ 当清除了促炎细胞后，GABA灌胃不再对I/R心脏提供任何心脏保护。【原文信息】 Prophylactic Supplementation with Lactobacillus Reuteri or Its Metabolite GABA Protects Against Acute Ischemic Cardiac Injury 2024-03-15 , doi: 10.1002/advs.202307233 国内团队Lancet子刊：噬菌体在细菌去定植中的安全性和有效性（系统综述） Lancet Microbe——[38.2] ① 四川大学华西医院宗志勇团队系统性回顾评估了噬菌体用于细菌去定植中的体内有效性和安全性，发现噬菌体在大多数研究中能显著降低细菌载量，为治疗难治性细菌提供了一种潜在策略；② 研究涵盖了6694篇文章，最终纳入56项研究（包括51项动物研究和5项临床报告）；③ 研究中，是最关注的细菌定植部位为肠道（n=49，88%），其他部位包括中心静脉导管、肺部、鼻部、皮肤和泌尿道；④ 在纳入的研究中，45项（80%）报告称定植部位的细菌载量显著下降，其中5项研究发现目标细菌的根除；⑤ 15项研究中报告了噬菌体去定植的安全性，短期和长期观察期间均未报告明显不良事件。【原文信息】 Safety and efficacy of phage application in bacterial decolonisation: a systematic review 2024-03-04 , doi: 10.1016/S2666-5247(24)00002-8 第四军医大学Nature子刊：揭秘口腔细菌促进牙结石形成的机制 Nature Biomedical Engineering——[28.1] ① 第四军医大学的牛丽娜团队发表文章，揭示了牙结石形成的微观机制，发现局部成熟生物膜中的细菌能使中性粒细胞外陷阱(NETs)中的DNA从可被DNase I酶降解转变为难以降解的状态，促进磷灰石的成核与生长；② DNase DNase I能够抑制体外和离体条件下NET诱导的矿化，但血浆中的DNase对口腔内异位矿化无效；③ 给啮齿动物使用含有诱导牙结石形成的饮食构建牙结石模型，局部应用DNA插入剂氯喹能够将NET DNA恢复到可降解形式，从而抑制牙结石的形成；④ 这些发现为减少口腔内细菌驱动的结石沉积提供了潜在的治疗策略。【原文信息】 Bacteria-mediated resistance of neutrophil extracellular traps to enzymatic degradation drives the formation of dental calculi 2024-03-15 , doi: 10.1038/s41551-024-01186-7 浙江大学：利奈唑胺耐药基因在人类、动物和环境中广泛分布 Microbiome——[15.5] ① 浙江大学的Zhang Rong和Cai Jiachang合作发表文章，揭示了利奈唑胺抗性基因在人类、动物和环境中的广泛分布，并强调水平转移在人-动物-环境界面抗性库循环中的关键作用；② 在人类和动物的肠道、肉样品以及水源等收集1538个非重复样本，共有796个细菌株被鉴定为至少携带一种利奈唑胺抗性基因，如optrA、poxtA、cfr和cfr(D)；③ 猪肠道中optrA基因的携带率达到100%，鱼、鸭、鸡、肉类和水样本的携带率分别为77.5%、62.0%、61.0%、80.0%和38.0%；④ cfr(D)基因在鸭和猪的粪便样本的携带率分别为13.0%和19.0%，肠球菌是所有基因的主要宿主，同时也鉴定了几种非肠球菌种类；⑤ 系统发育分析显示，同一生态位内的菌株呈现多克隆结构，不同背景的库之间共享含有多种插入序列或转座子的相似遗传阵列，但利奈唑胺抗性基因的遗传环境也显示出较大的多样性。【原文信息】 Mapping the widespread distribution and transmission dynamics of linezolid resistance in humans, animals, and the environment 2024-03-13 , doi: 10.1186/s40168-023-01744-2 于广利+尚庆森：人类肠道菌群如何强效降解硫酸软骨素？ Microbiome——[15.5] ① 中国海洋大学于广利、尚庆森与团队研究发现 Bacteroides salyersiae （Bs）是人类肠道菌群中一种强效的硫酸软骨素（CS）降解物种，为骨关节炎的医疗和营养疗法开发提供了新见解；② 通过分析586株从23个人类粪便样本中分离出的具有潜在CS降解能力的细菌株，发现Bs可最高效率地降解CS，并产生了大量的不饱和CS寡糖（CSOSs）；③ Bs基因组中拥有多种能够将CS降解为CSOSs的碳水化合物活性酶；④ Bs产生的不饱和四糖（udp4）可作为“公共物品”分子，有助于擅长发酵CSOSs而非CS的粪便拟杆菌生长。【原文信息】 Bacteroides salyersiae is a potent chondroitin sulfate-degrading species in the human gut microbiota 2024-02-29 , doi: 10.1186/s40168-024-01768-2 国内团队：地理位置、饮食习惯如何影响肠道菌群及其临床指标？ Advanced Science——[15.1] ① 山东大学冯强团队联合中国疾病预防控制中心营养与健康所张兵、王惠君团队通过分析3224名个体的肠道菌群和496名个体的血清代谢组，揭示了地理位置、饮食习惯对肠道菌群的影响及其与临床指标之间的关系；② 地理位置是影响肠道菌群差异的最大因素，个体间肠道菌群的相似性与他们的地理距离负相关；③ 主要食物成分是调节宿主栖息地对肠道菌群影响的最重要因素，饮食和肠道微生物共同影响血清代谢物的变化，进而与某些临床指标的增减相关；④ 蔬菜油通过增加Blautia丰度、降低血清中1-棕榈酰基-2-棕榈烯酰基-GPC（16:0/16:1）水平以降低收缩压，而水果摄入通过提高Blautia改善的硫酸盐水平以降低收缩压；⑤ 衰老相关的临床指标也与肠道微生物和血清代谢物的变化密切相关；⑥ 本研究证实了肠道微生物及其代谢物是影响人类健康外部因素的重要媒介。【原文信息】 Diet Mediate the Impact of Host Habitat on Gut Microbiome and Influence Clinical Indexes by Modulating Gut Microbes and Serum Metabolites 2024-03-13 , doi: 10.1002/advs.202310068 Nature子刊：用跨界网络分析推断宿主-菌群互作的因果关系 Nature Protocols——[14.8] ① 提出的跨界网络分析（TkNA），是一种独特的分析框架，通过整合来自多个队列和多种组学类型的数据，推断主宿–微生物群和其他多组学相互作用的因果因素；② TkNA通过重建代表生物系统中不同组学复杂关系的统计模型网络，可识别出稳定且可重复的变化趋势和相关性标志，从而选择差异特征及其每组相关性；③ 该框架利用因果敏感指标、统计阈值和拓扑标准确定形成跨界网络的最终边缘，进而通过网络的拓扑特征识别控制给定子网络或管理不同界和/或子网络间通信的节点；④ TkNA在处理数百万相关性所需的网络重建计算时间通常只需几分钟，且用户友好，仅需最基本的Unix知识，显著优于大多数仅能发现关联的多组学方法。【原文信息】 Transkingdom Network Analysis (TkNA): a systems framework for inferring causal factors underlying host–microbiota and other multi-omic interactions 2024-03-12 , doi: 10.1038/s41596-024-00960-w 选择性肠道去污或不影响肠道耐药基因谱 Gut——[24.5] ① 选择性肠道去污（SDD）治疗常用于院内感染控制，但儿科中SDD增强感染控制的安全性和有效性还有待确认；② 本研究通过多中心整群随机对照试验，组间和纵向比较SDD对重症患儿菌群和耐药组的影响；③ SDD并未增加抗生素耐药基因负荷，但导致肠道菌群结构变化，其中α多样性降低、β多样性与入院样本显著差异；④ 治疗停止时，SDD患儿的菌群结构被放线菌门（特别是双歧杆菌）主导，但肠道抗生素耐药谱未受影响；⑤ SDD治疗对口腔菌群组成没有影响，对口腔抗生素耐药谱也无影响。【原文信息】 Short-duration selective decontamination of the digestive tract infection control does not contribute to increased antimicrobial resistance burden in a pilot cluster randomised trial (the ARCTIC Study) 2024-01-22 , doi: 10.1136/gutjnl-2023-330851 石药集团1类新药SYH2039获批临床 ① 3月19日，石药集团发布公告称，旗下1类新药SYH2039获得国家药监局批准开展临床试验；② SYH2039是一种高选择性的MAT2A抑制剂，主要用于治疗MTAP缺失型恶性肿瘤；③ 该药物可单独使用或与PRMT5二代抑制剂联合使用，发挥协同增效作用；④ 临床前研究表明，SYH2039对多种MTAP缺失型肿瘤细胞具有抑制作用，包括胃食管癌、胰腺癌膀胱癌、非小细胞肺癌和胶质瘤。【原文信息】石药集团又一1类新药获批临床 2024-03-18 , 石药集团信达生物2款针对实体瘤创新药在中国获批临床 ① 3月19日，国家药监局药品审评中心官网显示，信达生物创新抗体偶联药物IBI130获批临床，而另一款创新药IBI129也在3月13日获批临床；② IBI130靶向TROP2，正在澳大利亚开展一项1/2期临床试验，TROP2在各种人类上皮癌中高度表达，包括乳腺癌、肺癌、胃癌和结直肠癌等；③ IBI129靶向B7-H3，已进入1期临床试验阶段，B7-H3在多种癌症中经常过度表达，包括肺癌、头颈部鳞状细胞癌和食管鳞状细胞癌等；④ 此外，针对B7-H3靶点，信达生物还开发了多款药物，包括IBI334和IBI3001。【原文信息】信达生物2款创新ADC在中国获批临床，针对实体瘤！ 2024-03-19 , 医药观澜华昊中天「优替德隆口服胶囊」治疗胃癌获孤儿药资格认定 ① 3月18日，华昊中天宣布，其治疗胃癌关键管线产品UTD2（优替德隆口服胶囊）获得FDA授予的孤儿药资格认定；② 优替德隆是一种基于合成生物学技术研发的新型化疗分子，具有活性强、抗癌谱广、无明显血液学毒性等优势；③ 临床试验显示，优替德隆联合PD-1和奥沙利铂治疗胃癌的临床获益率达到100%；④ 华昊中天计划在2024年下半年启动优替德隆胶囊在中国的胃癌适应证相关3期临床试验。【原文信息】临床获益率100%！FDA授予华昊中天优替德隆口服胶囊治疗胃癌孤儿药资格认定 2024-03-18 , E药经理人 Natera与法国医院合作开展结直肠癌精准治疗研究 ① 3月18日，Natera公司宣布与两家法国医院合作，开展结直肠癌患者精准治疗3期临床CIRCULATE-PRODIGE-70研究；② 试验旨在评估微小残留病灶（MRD）检测产品Signatera能否帮助II期结直肠癌患者术后从辅助化疗中获益；③ MRD阳性患者将接受辅助化疗或只进行观察，MRD阴性患者将接受观察治疗；④ Natera公司计划招募1600名受试者，并在2025年公布试验的初步结果。【原文信息】 Natera, French Hospitals Partner on Phase III Colorectal Cancer Precision Treatment Study 2024-03-18 , genomeweb 超声换能器供应商「怡声微纳」完成4500万元A轮融资 ① 近日，无锡怡声微纳医疗科技有限公司完成4500万元A轮融资，投资方包括无锡国联、乔景资本等多家机构；② 融资资金将用于怡声微纳技术研发、市场拓展和人才培养等方面的投入；③ 怡声微纳成立于2019年，专注于超声换能器的设计、研发和生产，主要生产微创介入类超声导管及换能器、体外常规影像探头、超声刀变幅杆、超声波药物输送装置等相关产品；④ 怡声微纳产品的影像质量对标进口，可应用于消化道、颅脑、泌尿等领域，涵盖超声导航、消融、康复、治疗等临床需求。【原文信息】怡声微纳：完成4500万元A轮融资，加速推动超声换能器技术的创新和应用 2024-03-15 , 药圈时汇感谢本期日报的审核者：好雨，Johnson，章台柳，圆圈儿，九卿臣，Richard 点击阅读过去10天的日报： 0319 | 今日Cell：国内团队发现新肠道激素，连起肠肝轴胆固醇代谢调控 0318 | NEJM双发：大肠癌无创检测取得新突破 0317 | Cell子刊：多组学+长追踪，深度解析人体菌群动态和与宿主的互作 0316 | 国内团队34页综述详解：用饮食干预对抗疾病 0315 | 顶刊小高潮：王良静等Cell重磅突破，Science三文聚焦肠菌 0314 | 今日Nature：抵御肠道感染，菌群色氨酸代谢物有新招 0313 | 朱书/潘文等Cell子刊新发现：肠菌胆汁酸代谢如何影响大肠癌抗肿瘤免疫？ 0312 | 65分综述详解ILC3：守护肠道健康的重要免疫细胞 0311 | 分析81万人数据：根除幽门螺杆菌，还能防肠癌？ 0310 | 癌症治疗中的饮食干预：评估252项临床试验有何发现？