Nature Microbiology：以脑部神经递质γ-氨基丁酸（GABA）为生的肠道细菌
GABA是一种天然存在的不参与蛋白质合成的氨基酸，是哺乳动物中枢神经系统重要的抑制性神经递质，大约40%以上的中枢神经突触用GABA传递信号。当人体内GABA水平较低时时，会产生焦虑、疲倦和抑郁等情绪。帕金森病和癫痫病患者脊髓中GABA含量也较低。另外，神经组织中GABA的降低与亨廷顿舞蹈病和老年痴呆等神经退行性疾病的形成有关。目前市面上最常见的抗焦虑药如安定和阿普唑仑，就是通过靶向GABA受体起作用的。肠道菌群会影响许多重要的宿主功能，包括免疫反应和神经系统。尽管在微生物培养方面已取得实质性进展，但人类肠道中大约65％以上的物种仍不能培养，这是了解其生物学作用的最大障碍。这种不可培养性的可能原因是人工培养基中缺乏关键生长因子，这些生长因子是由原位细菌提供。所以只有通过肠道微生物基因组分析才能发现这些“幽灵”。而本文要介绍的KLE1738细菌就是这样一个“幽灵”。近日，来自美国东北大学的微生物学家Philip Strandwitz团队通过共培养的方法发现KLE1738的生长需要Bacteroides fragilis KLE1758的帮助。为了搞清楚KLE1738为啥如此依赖Bacteroides fragilis KLE1758，研究人员分离纯化了后者的培养液，将培养液的主要成分分别添加到KLE1738的食物中，惊奇发现，Bacteroides fragilis KLE1758生产的GABA，竟是KLE1738赖以生存的食物。只有提供GABA分子，才能培养KLE1738。KLE1738一日三餐没有GABA它就不能生存。通过基因组学分析，Strandwitz在KLE1738基因组中发现了GABA代谢路径。寄居在肠道的细菌会吃掉对大脑保持镇定至关重要的GABA，这一发现有助于解释为何肠道微生物似乎会影响心情，以及引起一系列神经性疾病。研究人员对健康人粪便样本的转录组分析发现拟杆菌属、副杆状菌属和埃希氏杆菌属等物种积极表达GABA产生途径。通过对重度抑郁症患者进行16S测序与功能磁共振成像相结合分析，发现粪便拟杆菌的相对丰度水平与由GABA介导反应的抑郁症相关脑信号呈负相关。通过之前的大量研究可以推测，消耗GABA的KLE1738与生产GABA的肠道细菌比例如果失衡，大脑中GABA的含量极有可能受到影响，即使食物中含有GABA，肠道微生物也可以产生GABA。所以，肠道微生物很有可能是通过消耗GABA的细菌和生产GABA的细菌之间的平衡来调节人体GABA水平影响人类的行为。原文：GABA Modulating Bacteriaof the Human Gut Microbiota.Gut：高脂饮食引起的肠道菌群紊乱会影响精子活力
近日，广东工业大学生物医药学院和东部战区总医院生殖医学中心研究团队首次在国际上提出高脂饮食诱导的肠道菌群失衡与精子发生缺陷存在密切联系，并提出由高脂饮食诱导的菌群失衡所引发的内毒素血症、附睾炎症是导致精子质量下降的主要原因。研究人员将高脂饮食喂养的小鼠的肠道微生物移植到正常饮食小鼠体内（HFD-FMT组）。15周后，发现小鼠的精子生成和运动能力以及生精小管内精原干细胞、精母细胞、和圆形精子都显著下降，且血液内毒素升高近2倍，充分说明肠道菌群失衡会对生精过程及精子活力产生影响，并伴随有内毒素血症。HFD肠道微生物移植到正常饮食小鼠体内后，引发了肠道T淋巴细胞和巨噬细胞的浸润及附睾促炎细胞因子的显著增加。附睾是精子发育成熟并获得潜在运动能力的场所，已有研究证实内毒素升高会引发附睾炎症并导致精子活力的下降。综上，说明高脂饮食诱导的肠菌失衡主要通过内毒素的入侵，进而诱发体内的炎症反应（附睾炎）最终导致了精子运动障碍。研究人员通过16S-rDNA测序，发现在属分类水平上接受正常菌群和高脂菌群移植的两组小鼠体内的菌群出现了组内聚类，在HFD-FMT体内拟杆菌属（Bacteroides）和普氏杆菌属（Prevotella）的丰富度显著增加，已有研究表明拟杆菌属和普氏杆菌属与内毒素水平升高有相关，表明拟杆菌属（Bacteroides）和普氏杆菌属（Prevotella）的丰富度显著增加是菌群移植后引发内毒素血症的原因之一。研究人员在临床上通过严格筛查（排除遗传及物理因素对生殖功能的干扰）收集了少弱畸精症患者/健康人的粪便、血液样本进行研究分析。与动物实验结果相一致，在人类样本中拟杆菌属（Bacteroides）和普氏杆菌属（Prevotella）的丰度与精子活力负相关，血液内毒素水平与拟杆菌属的丰度正相关。说明失衡的菌群也极有可能参与了男性不孕不育疾病的发生发展。其中普氏杆菌属中关注较多的一种微生物——Prevotella Copri与精子活力降低关系极密切，数据显示当Prevotella Copri含量低于3%时不会对精子质量产生影响，而当其在体内含量异常增多（>15%）时与精子活力呈显著负相关，提示我们Prevotella Copri可能是导致精子质量下降的“杀手”细菌之一。原文：Impairment ofspermatogenesis and motility by the high-fat diet induced dysbiosis of gutmicrobes.Nature：在TET2基因突变宿主中，微生物信号驱动白血病前骨髓增生
来自芝加哥大学的研究团队为了了解TET2突变如何影响白血病的发病，研究人员首先构建了带有TET2突变的小鼠作为研究对象。令人意外的是，只有50%-75%的小鼠会出现白血病症状，这说明TET2突变仅仅是诱发白血病的因素之一，而不是唯一的因素。在人类患者中，这一现象也得到了证实。研究人员通过定量分析，在突变小鼠的外周血液、肠系膜淋巴结、以及脾脏中找到了细菌16S rRNA的存在。进一步的细菌培养，则证实了在大约一半的突变小鼠内存在乳酸杆菌（Lactobacillus）等细菌。乳酸杆菌主要存在于小肠内，它们是怎么跑到小鼠的血液和脾脏里去的？这还要从TET2说起。原来，TET2是一种在表观遗传学中起到重要作用的酶，能影响不少基因的调控。当它出现突变时，会破坏肠壁的完整性。乳酸杆菌等细菌就这样顺着肠壁上的缺口来到了血液及周边的器官中。而监测到异常的身体则会产生炎症因子IL-6。诸多因素的结合下，白血病就很容易出现。研究人员又通过两个实验确认了他们的发现。首先，他们在小鼠内使用抗生素和IL-6抑制剂，并发现这果然可以逆转小鼠在白血病发作前的骨髓增生；其次，他们也发现，出生在无菌环境下的小鼠即便有了TET2突变，也不会出现骨髓增生的症状。这两个研究清楚地表明肠道菌群在白血病发病过程中所不可或缺的作用。原文：Microbial signals drivepre-leukaemic myeloproliferation in a Tet2-deficient host.
