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今天是第3075期日报。 该篇日报由R·base创作生成，人工审核校对，可识别二维码查看文章详情。 01Nature：社交网络如何塑造我们的肠道菌群？Nature[IF:50.5] 这项研究对洪都拉斯18个孤立村庄的1787 名成人居民的社交网络结构与肠道微生物组组成之间关系进行了综合分析，发现菌株共享可以通过复杂的、村庄范围的社交互动来实现。 02Nature：肠道免疫与微生物群如何协同塑造肠道空间适应性Nature[IF:50.5] 这项研究通过空间转录组和单细胞RNA测序等方法，绘制了小鼠肠道在稳态和扰动下的空间和细胞景观，发现肠道的区域化以具有稳健性和恢复性的结构细胞状态为特征，且肠道通过免疫和结构细胞的相互作用，在空间上以局部特异性的方式适应环境压力。 03Nature：大规模胃肠道细胞图谱，揭示肠道炎症疾病中新型上皮化生细胞的重要作用Nature[IF:50.5] 该研究构建了人类胃肠道的全生命周期转录组图谱，并揭示了肠道炎症疾病中由炎症诱导的上皮干细胞变化，这种变化改变了黏膜结构，并进一步促进炎症。 04Nature：肝X受体如何平衡肠道再生与肿瘤抑制？Nature[IF:50.5] 肠上皮需要精确调控以平衡组织修复和避免肿瘤发生，这项研究发现肝X受体（LXR）通路可能是实现这一平衡的重要机制，在促进组织修复的同时限制肿瘤生成。 05Nature：受墨斗鱼启发的微型喷射装置——消化道药物递送的新革命？Nature[IF:50.5] 该研究从头足类动物的喷射方式中汲取灵感，开发了一种微型喷射装置，用于生物大分子药物的无针胃肠道药物递送。 06Nature：全景解析美国河流微生物组的组成、功能和驱动因素Nature[IF:50.5] 该研究通过社区科学项目，构建了覆盖美国90%流域的河流微生物基因组数据库（GROWdb），在基因组水平上定义了美国河流微生物组，探讨了河流微生物的多样性、功能及其驱动因素。 07Nature：减肥后脂肪组织仍保留肥胖的表观遗传记忆Nature[IF:50.5] 这项研究通过使用单核RNA测序，发现人类和小鼠的脂肪组织在显著减轻体重后仍保留了细胞转录的变化。 08国内团队：GutMetaNet数据库揭示肠道菌群间基因交流与功能冗余Nucleic Acids Research[IF:16.6] 香港城市大学李帥成团队发表研究，开发出GutMetaNet数据库，它将广泛的人类肠道微生物群数据与全面的水平基因转移（HGT）和功能冗余（FR）分析相结合。 09mOTUs在线数据库助力基因组解析Nucleic Acids Research[IF:16.6] 开发出一种独特的在线数据库mOTUs，与mOTUs分类剖面工具一致并与其接口，助力基因组解析。 10肠道屏障完整性损失在衰老中的作用Aging Cell[IF:8] 本研究揭示了肠道屏障功能障碍与胸腺萎缩及T细胞衰老之间的直接联系，为理解T细胞衰老的驱动因素提供了新见解。 Nature：社交网络如何塑造我们的肠道菌群？Nature[IF:50.5] ① 这项研究对洪都拉斯18个孤立村庄的1787 名成人居民的社交网络结构与肠道微生物组组成之间关系进行了综合分析，发现菌株共享可以通过复杂的、村庄范围的社交互动来实现；② 微生物共享发生在多种人际关系类型之间，包括非亲属和非家庭关系；③ 社交关系（无论是家庭内还是家庭外）均显著提高了肠道微生物菌株的共享率，社交关系的强度（如共同用餐频率或互动频率）与菌株共享呈正相关；④ 菌株共享不仅限于直接的社交联系，还延伸到二级社交联系，表明了更广泛社交网络的重要性；⑤ 社交网络中的核心个体，与整个村庄的微生物群相似度更高，而处于社交网络边缘位置的人则较低；⑥ 间隔两年的纵向研究表明，与没有社交关系的人相比，有社交关系的个体间在菌株共享方面表现出更大的趋同（菌株共享增加的幅度更大）；⑦ 这些发现揭示了人类社交行为与肠道微生物组生态学的复杂互动，为理解社会行为如何塑造健康提供了新视角。 Gut microbiome strain-sharing within isolated village social networks Nature：肠道免疫与微生物群如何协同塑造肠道空间适应性Nature[IF:50.5] ① 这项研究通过空间转录组和单细胞RNA测序等方法，绘制了小鼠肠道在稳态和扰动下的空间和细胞景观，发现肠道的区域化以具有稳健性和恢复性的结构细胞状态为特征，且肠道通过免疫和结构细胞的相互作用，在空间上以局部特异性的方式适应环境压力；② 肠道的空间基因表达模式呈现区域化特征，在稳态调节因子（如微生物群和昼夜节律）的影响下，其整体空间特性也是稳健的；③ 在空间上，中结肠展现了独特的微生物适应性，包括肠上皮细胞、杯状细胞和成纤维细胞等结构细胞的特异转录响应，这些变化由微生物和免疫系统协同驱动；④ 2型固有淋巴细胞（ILC2）在调节中结肠对微生物群的适应性中起着关键作用，其响应微生物群并产生IL-4、IL-5和IL-13等细胞因子影响结构细胞的状态；⑤ 在肠道急性炎症期间，肠道空间转录特征发生显著变化，但能随时间恢复，体现了肠道景观的稳健性和适应性特征在面对急性炎症损伤时的恢复能力；⑥ 该研究揭示了肠道区域化的适应机制及其在炎症恢复中的动态调控，为理解炎症性肠病等疾病的发生机制提供了新视角。 Spatially restricted immune and microbiota-driven adaptation of the gut Nature：大规模胃肠道细胞图谱，揭示肠道炎症疾病中新型上皮化生细胞的重要作用Nature[IF:50.5] ① 该研究构建了人类胃肠道的全生命周期转录组图谱，并揭示了肠道炎症疾病中由炎症诱导的上皮干细胞变化，这种变化改变了黏膜结构，并进一步促进炎症；② 通过整合已发表和未发表的scRNA-seq数据集，利用新开发的质控流程，建立了覆盖整个胃肠道的发育和成年期、包含136种细胞类型的健康细胞参考图谱，并进一步整合了12种胃肠道疾病的数据集，构建了一个包含160万个细胞的研究资源（gutcellatlas.org）；③ 对该细胞图谱的分析，发现肠道炎症疾病（例如：炎症性肠病、乳糜泻）中存在一种源于肠干细胞的上皮化生细胞，命名为INFLAREs，其呈现类似幽门腺和十二指肠腺细胞的转录特征（如表达MUC6），可能在疾病中发挥双重作用；④ INFLAREs可分泌抗菌蛋白和黏蛋白，可能参与黏膜修复；⑤ 但INFLAREs也上调炎症相关基因，能够通过CXCL系列趋化因子招募T细胞和中性粒细胞，还能通过MHCII与CD4+ T细胞直接互作，可能加剧慢性炎症；⑥ 这些发现为理解肠道炎症疾病的发病机制提供了新视角，并可能为靶向治疗提供依据。 Single-cell integration reveals metaplasia in inflammatory gut diseases Nature：肝X受体如何平衡肠道再生与肿瘤抑制？Nature[IF:50.5] ① 肠上皮需要精确调控以平衡组织修复和避免肿瘤发生，这项研究发现肝X受体（LXR）通路可能是实现这一平衡的重要机制，在促进组织修复的同时限制肿瘤生成；② 过分析两种肠道损伤模型的RNA测序数据集，并运用药理学、转录组学和遗传学工具，发现LXR激活是肠道损伤后的一种组织适应反应，能够在肠道再生和肿瘤形成之间进行调节；③ 肠上皮细胞中的 LXR 激活可诱导双调蛋白（Areg）以增强肠道上皮再生，在受损肠隐窝中上调的CYP27A1是产生LXR配体的关键酶，CYP27A1的缺失会损害再生能力，而外源性LXR激动剂可部分逆转该缺陷；④ 同时，LXR激活还能抑制肿瘤生长，该作用依赖于适应性免疫系统（尤其B细胞和CD8 T细胞），在小鼠肿瘤模型中，Cyp27a1的缺失会导致肿瘤生长加快，而LXR激动剂可减少肿瘤数量和大小；⑤ 结直肠癌患者的样本显示，CYP27A1和LXR靶基因表达下降，同时B细胞和CD8 T细胞相关基因特征也被抑制；⑥ LXR的这一双重功能为开发针对慢性肠道疾病的安全治疗策略提供了新视角。 Liver X receptor unlinks intestinal regeneration and tumorigenesis Nature：受墨斗鱼启发的微型喷射装置——消化道药物递送的新革命？Nature[IF:50.5] ① 该研究从头足类动物的喷射方式中汲取灵感，开发了一种微型喷射装置，用于生物大分子药物的无针胃肠道药物递送；② 研究设计了轴向（Axial）和径向（Radial）两种喷射系统，分别适用于胃、大肠等空腔器官和食道、小肠等管状器官，并通过体外和离体实验优化喷射参数（如压力和喷嘴尺寸），以确保药物高效渗透到黏膜下层，且支持内镜操作或患者自我给药；③ 在大型动物模型中，系统成功地输送了包括胰岛素、类胰高血糖素肽-1（GLP1）类似物和小干扰RNA（siRNA）在内的大分子药物，达到了与皮下给药相似的药物暴露水平，且安全性良好；④ 这项研究为消化道给药的喷射设计参数提供了关键见解，极大地拓宽了未来内窥镜和可吞咽药物输送设备的可能性。 Cephalopod-inspired jetting devices for gastrointestinal drug delivery Nature：全景解析美国河流微生物组的组成、功能和驱动因素Nature[IF:50.5] ① 该研究通过社区科学项目，构建了覆盖美国90%流域的河流微生物基因组数据库（GROWdb），在基因组水平上定义了美国河流微生物组，探讨了河流微生物的多样性、功能及其驱动因素；② 研究通过从106个站点收集163个水样，利用宏基因组学和转录组学技术，解析了3800多个高质量微生物基因组，涵盖了27个门，发现了10个新科和128个新属，并定义了河流微生物组的核心基因组；③ 河流微生物的核心功能包括有氧呼吸和光驱动代谢，驱动河流的碳、氮循环，并具有显著的生物地球化学作用；④ 河流微生物的分布和功能主要由河流大小、温度及土地利用等因素决定，揭示了从小型到大型河流的功能动态变化模式；⑤ 河流微生物对抗生素、微塑料等污染物有转化能力，并且城市化程度高的地区表现出更强的相关功能表达；⑥ 本研究验证了河流连续性概念（RCC）在微生物功能研究中的适用性，表明河流微生物功能随河流大小和输入物变化而动态调整；⑦ 该研究为未来的水质管理和生态监测提供了重要资源。 A functional microbiome catalogue crowdsourced from North American rivers Nature：减肥后脂肪组织仍保留肥胖的表观遗传记忆Nature[IF:50.5] ① 这项研究通过使用单核RNA测序，发现人类和小鼠的脂肪组织在显著减轻体重后仍保留了细胞转录的变化；② 在小鼠脂肪细胞的表观基因组中发现了持续肥胖诱导的改变，这些改变负面影响了它们的功能和对代谢刺激的反应；③ 携带这种肥胖记忆的小鼠显示出加速的体重反弹，而表观遗传记忆可以解释脂肪细胞在进一步高脂饮食喂养时的转录失调；④ 研究结果表明，在小鼠脂肪细胞以及可能的其他细胞类型中存在一种肥胖记忆，主要基于稳定的表观遗传变化，这些变化似乎使细胞准备好在肥胖环境中做出病理反应，导致常见的“溜溜球”效应问题；⑤ 未来针对这些变化进行治疗可能会改善长期体重管理和健康结果。 Adipose tissue retains an epigenetic memory of obesity after weight loss 国内团队：GutMetaNet数据库揭示肠道菌群间基因交流与功能冗余Nucleic Acids Research[IF:16.6] ① 香港城市大学李帥成团队发表研究，开发出GutMetaNet数据库，它将广泛的人类肠道微生物群数据与全面的水平基因转移（HGT）和功能冗余（FR）分析相结合；② GutMetaNet包含21567个人类肠道宏基因组样本，具有与各种健康状况相关的全基因组霰弹枪测序数据，使用跨收集样本的共享参考基因组数据库鉴定出14636个HGT事件；③ 这些HGT事件被整理成8049个聚类，这些聚类被注释为分类移动遗传元件，包括转座子、前噬菌体、整合可移动元件、基因岛、整合性接合元件和II型内含子；④ GutMetaNet集成了自动化的HGT事件和FR分析及可视化工具，可用于深入探索肠道微生物群种间的相互作用及其对人类健康的含义。 GutMetaNet: an integrated database for exploring horizontal gene transfer and functional redundancy in the human gut microbiome mOTUs在线数据库助力基因组解析Nucleic Acids Research[IF:16.6] ① 开发出一种独特的在线数据库mOTUs，与mOTUs分类剖面工具一致并与其接口，助力基因组解析；② 该数据库包含来自124295个物种级别的分类单元的283万份宏基因组组装基因组（MAGs）和919090个单细胞和分离体基因组；③ 除了是迄今为止最大的原核生物基因组资源之一外，mOTUs-db中超过50%的物种级别分类群体是独一无二的；④ 该数据库还提供交互式查询功能，使用户能够探索和下载不同分类级别的基因组，助力个性化分析。 The mOTUs online database provides web-accessible genomic context to taxonomic profiling of microbial communities 肠道屏障完整性损失在衰老中的作用Aging Cell[IF:8] ① 本研究揭示了肠道屏障功能障碍与胸腺萎缩及T细胞衰老之间的直接联系，为理解T细胞衰老的驱动因素提供了新见解；② 研究发现，随着年龄的增长，肠道屏障的功能下降，导致细菌移位（microbial translocation）增加，进而促进了系统性炎症的加剧；③ 老年人体内细菌移位增强与终末分化、衰老和耗竭的T细胞在外周的积累以及调节性T细胞的代偿性扩张有强烈关联；④ 老年无菌小鼠免受与年龄相关的肠道通透性增加的影响，表明肠黏膜通透性直接影响胸腺衰老；⑤ 这些发现为通过微生物组干预恢复免疫稳态、促进老年人健康衰老提供了可能性。 Age-related loss of intestinal barrier integrity plays an integral role in thymic involution and T cell ageing 感谢本期日报的审核者：mildbreeze，章台柳，九卿臣，注册营养师陈彬林 |
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