摘要:①研究对象与方法:基于时间跨度逾百万年的483份猛犸象遗骸,采用宏基因组筛查、污染过滤、损伤模式与系统发育推断,并在微生物的古DNA(aDNA)鉴定中采用严格质控与评分流程,解析不同组织中的宿主相关微生物信号。②核心发现:共识别310个古微生物候选,尽管多数微
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Cell——[42.5]
① 研究对象与方法:基于时间跨度逾百万年的483份猛犸象遗骸,采用宏基因组筛查、污染过滤、损伤模式与系统发育推断,并在微生物的古DNA(aDNA)鉴定中采用严格质控与评分流程,解析不同组织中的宿主相关微生物信号。② 核心发现:共识别310个古微生物候选,尽管多数微生物为环境来源或死后定植,研究仍鉴定出六个长期与猛犸象共存的宿主相关微生物进化枝,涵盖放线杆菌属、巴斯德氏菌属、链球菌属和丹毒丝菌属,它们在广阔的地理和时间范围内持续存在。③ 最古老宿主相关微生物基因组:从一具约110万年前的草原猛犸象遗骸中,成功重建了丹毒丝菌属的部分基因组,是迄今最古老的、有确凿证据的宿主相关微生物基因组。④ 致病潜力线索:部分谱系携带推定毒力因子,与现代动物病原体关联密切,例如发现了与非洲象死亡相关的巴斯德氏菌属细菌的近缘菌,以及与马龋齿相关的Streptococcus devriesei的相似种。⑤ 古微生物组学研究潜力:虽然多数样本经尿嘧啶-DNA糖基化酶(UDG)处理限制了aDNA损伤信号的验证,但本研究证实了从古代动物遗骸中解析宿主相关微生物组的可行性,为理解史前巨型动物的微生物组演化、健康与疾病提供了新视角。
【原文信息】
Ancient host-associated microbes obtained from mammoth remains
2025-09-02 , doi: 10.1016/j.cell.2025.08.003
Gut——[25.8]
① 研究对象与模型:本研究结合阿尔茨海默病(AD)小鼠与体外神经支配结肠芯片,重建脑-肠轴(GBA)关键节点(迷走运动神经元、肠神经元、结肠上皮),用于追踪tau病理跨组织传播。② 核心发现:病理性tau可沿迷走神经传出通路自脑至结肠顺行传播,支持AD中存在脑向肠的神经通路传播机制。③ 体内证据链条:在ADLPAPT小鼠结肠神经丛检测到tau聚集,并追踪其由海马至迷走神经背核再至肠道神经元的连续传播路径。④ 手术干预佐证:实施迷走神经切断后上述传播几乎消失,提示迷走神经为该病理传播的关键传导通路。⑤ 体外模型验证:结肠芯片再现tau沿迷走运动神经元至肠神经元的传递,并显示该过程削弱结肠上皮稳态。⑥ 病理学意义:研究提供脑向肠传播的神经通路证据,深化对AD多系统受累与脑-肠相互作用的认识,并为机制研究与干预探索提供可复制模型。
【原文信息】
Pathological tau propagation from the brain to the colon via the vagal efferent pathway in Alzheimer's disease
2025-09-01 , doi: 10.1136/gutjnl-2024-334571
Cell Stem Cell——[20.4]
① 创新模型与研究方法:本研究利用患者来源的胃癌肿瘤类器官,结合全基因组CRISPR筛选和肠神经元共培养技术,系统性探究胃癌在复杂微环境中的代谢脆弱性。② 类器官模型重定义靶点:与传统2D/3D细胞模型模型不同,肿瘤类器官模型更贴近体内代谢状态,特异性地揭示了胃癌对脂肪酸与胆固醇合成的依赖,锁定乙酰辅酶A羧化酶α(ACACA)与羊毛甾醇合酶(LSS)为可成药的新代谢靶点。③ 体内验证与药效:小鼠异种移植模型证实,通过基因敲除或使用特异性抑制剂(如ND646或RO 48-8071)靶向ACACA或LSS,均能显著抑制肿瘤生长,验证了类器官筛选出靶点的体内有效性;且类器官对这些抑制剂的敏感性可达纳摩尔级别的半数抑制浓度(IC50)。④ 神经微环境的双向调控:肠神经元共培养导致胃癌类器官对ACACA抑制剂的敏感性降低,但对LSS抑制剂的敏感性增强,揭示了神经信号对药物反应的复杂调控,其机制涉及神经上调肿瘤细胞的ACACA表达,重塑脂质代谢。⑤ 精准治疗的临床新启示:ACACA的表达水平可作为预测LSS抑制剂疗效的生物标志物,表明可根据肿瘤的神经浸润程度和ACACA表达状态来指导个体化治疗,为胃癌精准用药提供了新策略。
【原文信息】
A combined enteric neuron-gastric tumor organoid reveals metabolic vulnerabilities in gastric cancer
2025-09-02 , doi: 10.1016/j.stem.2025.08.006
Nature子刊:定位结肠癌"种子",NOX1与NPY1R揭示癌症的区域性起源Nature Cell Biology——[19.1]
① 研究设计与方法:基于LGR5报告小鼠开展比较转录组学分析与单细胞测序,并结合谱系示踪与类器官培养,筛选并功能验证结肠区域特异干细胞标记物。② 发现区域性标记:鉴定出NADPH氧化酶1(NOX1)和神经肽Y受体Y1(NPY1R)两个新标记物,前者主要富集于盲肠的LGR5+干细胞,后者则特异性标记中远端结直肠的LGR5+干细胞亚群。③ 验证干细胞特性:谱系追踪与类器官实验证明NOX1+与NPY1R+细胞具备长期自我更新与多向分化能力,属于真实干细胞群体。④ 揭示癌症区域起源:在NOX1+或NPY1R+干细胞中选择性诱导Wnt信号通路异常,分别高效地驱动了盲肠和直肠区域的肿瘤发生,证实了这些区域干细胞是结肠癌的起源细胞。⑤ 构建晚期癌症模型:进一步联合Apc缺失、Kras致癌突变与Trp53缺失,可在对应干细胞区室诱导形成具侵袭特征的晚期腺癌,用于研究区域特异的癌症演进。⑥ 提供新型研究工具:新建立的Nox1-2A-CreERT2与Npy1r-eGFP-IRES-CreERT2驱动系实现区域定向转化且基本不累及小肠,为精确模拟结肠癌区域异质性与开展机制与干预研究提供关键在体模型。
【原文信息】
NOX1 and NPY1R mark regional colon stem cell populations that serve as cancer origins in vivo
2025-09-02 , doi: 10.1038/s41556-025-01763-1
ACS Nano——[16]
① 构建靶向纳米药物:本研究构建了棕榈酸修饰的胡黄连苷II(Picroside II)纳米制剂,旨在抑制脓毒症中由焦亡引发的病理过程。② 核心治疗效果:该纳米制剂能有效抑制由脂多糖(LPS)触发的细胞焦亡与细胞因子风暴,并显著重塑失调的肠道菌群。③ 靶向递送机制:制剂表面的棕榈酸可通过与Toll样受体(TLR)特异性结合,高效促进细胞对纳米药物的摄取。④ 药物作用通路:药物可持续释放胡黄连苷II,通过清除细胞内过量的活性氧(ROS)来下调焦亡通路相关蛋白的表达。⑤ 协同抑制效应:棕榈酸还能竞争性结合TLR,减少LPS的结合位点,从而在促进药物递送的同时协同抑制焦亡信号。⑥ 体内保护效应:在LPS刺激模型中,该制剂展现更强抗氧化、抗炎与抗焦亡活性,显著缓解多器官损伤,尤其保护肾脏与结肠。⑦ 菌群改善功能:肠道菌群的恢复有助于增强肠道屏障完整性并调节免疫系统,从而巩固整体治疗成效。
【原文信息】
Picroside II-Encapsulated Nanoformulations as Pyroptosis Inhibitor Alleviate Cytokine Storms and Remodel Gut Microbiota Disturbances
2025-09-01 , doi: 10.1021/acsnano.5c09760
Cell Genomics——[9]
① 新型工具开发:构建IIBacFinder计算流程,整合前体与伴随基因的隐马尔可夫模型(pHMM)识别,并结合宏基因组与宏转录组证据及实验验证,系统挖掘未修饰II类细菌素。② 核心发现与意义:II类细菌素在细菌界广泛分布且具生境特异,人类肠道蕴藏巨大生物合成潜力,且多为窄谱活性,有望以更小副作用维持微生态稳态。③ 性能评估显著领先:与BAGEL4和antiSMASH等常用工具相比,IIBacFinder在回收已知II类细菌素方面表现出卓越的性能(100%回收率),显著提升检测的全面性和准确性,对IIc亚类(无导肽)识别尤佳。④ 分布范围远超预期:分析约26万参考序列数据库细菌基因组和约28万人类肠道来源基因组,发现II类细菌素广泛存在于多数细菌门,凸显假单胞菌门与拟杆菌门等革兰阴性菌被低估的多样性。⑤ 体外验证与机制要点:合成26种肠道来源的候选细菌素,其中16种具体外抗菌活性,部分对临床病原体抑制率>75%,最低最小抑菌浓度(MIC)达0.60 μM,机制以破坏细胞膜或去极化为主。⑥ 群落影响评估结果:在体外粪便菌群模型中,这些新型细菌素即便在高浓度下(100 μg/mL)也仅对少数特定菌种产生影响,对群落结构与多样性的扰动远小于广谱抗生素万古霉素,显示出作为精准靶向抗菌药物的潜力。
【原文信息】
Systematically investigating and identifying bacteriocins in the human gut microbiome
2025-09-02 , doi: 10.1016/j.xgen.2025.100983
BMC Medicine——[8.3]
① 研究对象与设计方法:分析106例炎症性肠病(IBD)患者粪菌移植(FMT)治疗前后的粪便和血清样本,并纳入24名健康对照,通过多组学整合分析微生物组与代谢组数据,评估FMT对IBD并发胆汁酸吸收不良(BAM)的真实世界疗效。② 核心发现:FMT可显著改善BAM IBD患者的临床症状,血清中胆汁酸合成前体C4(7α-羟基-4-胆甾烯-3-酮)水平和特定肠道微生物特征可作为预测FMT疗效的生物标志物,推进个体化治疗。③ FMT对BAM患者疗效更佳:BAM患者在FMT后3个月的临床缓解率(52.38%)和应答率(66.67%)均高于非BAM患者(分别为40.00%和49.41%),尤其回肠受累或切除的克罗恩病(CD)患者效果更明显。④ C4是关键标志物:BAM患者血清C4水平中异常升高,FMT后其水平显著下降,与腹痛和腹泻症状的改善直接相关。⑤ 菌群特征预测模型:18个操作分类单元(OTU)的随机森林可预测IBD患者的BAM状态,曲线下面积(AUC)0.92;精简至4个OTU时AUC仍达0.83。⑥ 机制证据与动物验证:初级胆汁酸(胆酸、鹅去氧胆酸)可加剧小鼠结肠炎,而FMT可降C4、修复屏障、缓解炎症。
【原文信息】
Fecal microbiota transplantation improves bile acid malabsorption in patients with inflammatory bowel disease: results of microbiota and metabolites from two cohort studies
2025-09-01 , doi: 10.1186/s12916-025-04353-y
Gut Microbes——[11]
① 研究设计与模型:采用青春期雄性小鼠“黑暗期饮酒”模型(DID)模拟间歇性酒精暴露,随后给予三周合生制剂(SYN,含菊粉和11种益生菌)干预,并评估肠道菌群与短链脂肪酸(SCFA)、前额叶/海马代谢及行为改变。② 核心发现:青春期饮酒致成年期社交与非社交认知受损及脑代谢异常;后续SYN干预可通过调节微生物-肠-脑轴通路,改善由酒精引起的行为缺陷和大脑代谢失衡。③ 酒精诱导损伤:饮酒即刻导致肠道内Erysipelotrichaceae菌科丰度增加,粪便SCFA丁酸和异戊酸显著下降,并在成年后表现出社交、记忆等多方面的认知功能障碍。④ 合生制剂的逆转作用:SYN干预显著改善了饮酒小鼠的社交能力、社交新颖性识别和新物体识别记忆等损伤 ,同时修正了其前额叶皮层β-羟基丁酸(BHB)和海马区谷氨酸代谢的异常。⑤ 关键功能网络:关联分析揭示了两条潜在通路,一是“肠道菌群-异戊酸-前额叶谷氨酸”网络与社交行为相关;二是“多种SCFA-海马区BHB”网络与参考记忆功能相关。⑥ 研究启示:以SYN补充剂靶向调节肠道菌群失调,可能是预防和治疗青少年酒精滥用所致长期神经行为损伤的策略。
【原文信息】
Synbiotic intervention reverses alcohol drinking-induced cognitive deficits in adolescent male mice by modulating the microbiota-gut-brain axis
2025-09-01 , doi: 10.1080/19490976.2025.2551104
Nature Communications——[15.7]
① 研究设计与方法:综合运用体内光转换细胞示踪、单细胞转录组测序与数学建模,系统解析稳态下小肠常规树突细胞(cDC)的组织进入、成熟、CCR7上调及其迁移至引流肠系膜淋巴结(MLN)的全生命周期。② 核心发现:肠道cDC具高速周转特性,小肠组织内每日约有14.4–22.3%被新生细胞替换,MLN中的迁移性cDC群体在24–48小时内几乎被完全重置,从而持续刷新对肠道免疫状态的监控。③ 迁移转录重编程:cDC1与cDC2在迁移前共同经历保守的转录重编程,下调组织驻留相关分子并上调迁移相关基因,且这一核心迁移转录特征在不同组织及物种间高度保守。④ 增殖与成熟轨迹:cDCs进入肠道组织后增殖能力增强,并随其成熟过程(表现为MHCII和共刺激分子表达上调)而达到峰值,但在启动迁移(CCR7上调)的最终阶段则迅速停止增殖。⑤ 亚群迁移调控差异:不同cDC亚群的迁移调控机制存在差异,鞘氨醇-1-磷酸(S1P)受体信号通路选择性减慢CD103+ cDC2的迁移速率,而对cDC1和CD103- cDC2亚群的迁移无显著影响。⑥ 动力学混合模型:结合“固定生命周期”与“随机提前迁移”两种模式的混合模型,能最佳拟合cDC群体在肠道组织中的复杂更新动力学。⑦ 生理与转化意义:高周转与持续迁移使MLN不断获取并呈递新抗原,支撑快速免疫响应与稳态维持,也提示cDC作为短寿命且可快速调控的治疗靶点与细胞疗法载体具有潜在优势。
【原文信息】
Progressive changes in phenotype, transcriptome and proliferation capacity characterise continued maturation and migration of intestinal cDCs in homeostasis
2025-09-02 , doi: 10.1038/s41467-025-63559-z
Annals of Internal Medicine——[15.2]
① 研究对象与设计方案:在两家医疗系统的初级保健门诊开展2×2因子随机对照试验,纳入214名医生与1084名平均风险患者,评估在患者决策辅助工具与医生通知中加入结直肠高级别新生物(ACN)个性化风险信息对6个月内结直肠癌(CRC)筛查完成率的影响。② 核心发现:总体上,无论向患者还是医生提供ACN个性化风险信息,均未显著提升筛查完成率。③ 系统间差异显现:医疗系统为效应调节因子,仅在其中一个医疗系统的基于粪便检测中观察到促进作用。④ 条件交互情境一:当决策辅助工具为通用信息时,个性化医生通知使粪便检测率提高13.2个百分点。⑤ 条件交互情境二:当医生通知为通用信息时,个性化决策辅助工具使粪便检测率提高13.5个百分点。⑥ 研究局限提示:高ACN风险参与者较少且排除非英语患者,可能限制结果的外推性。
【原文信息】
Effect of Personalized Risk Messages on Uptake of Colorectal Cancer Screening : A Randomized Controlled Trial
2025-09-02 , doi: 10.7326/ANNALS-24-03144
来源:热心肠先生