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设计工程化多糖，精准调控肠道菌群与免疫（综述）

Trends in Biotechnology——[14.9]

① 核心观点：多糖作为微生物组调节剂具有双重功能，通过选择性促进有益菌生长的益生元作用，及直接激活免疫细胞的免疫调节作用，为精准调控肠道微生态和宿主免疫提供了新的治疗策略。② 结构决定功能：多糖的来源、单糖组成、分子量和化学结构（如糖苷键类型、支链和功能基团）共同决定了其理化性质和生物活性，进而影响其在肠道中的发酵模式和与模式识别受体（PRR）的结合特异性。③ 益生元作用机制：多糖在肠道内被特定菌群发酵，产生短链脂肪酸（SCFA）等代谢物，这些产物能降低肠道pH值，促进有益菌（如乳酸杆菌和双歧杆菌）生长，抑制病原菌，并增强肠道屏障功能。④ 免疫调节机制：多糖可作为病原相关分子模式（PAMP）直接激活树突状细胞等免疫细胞表面的PRR，调控T细胞分化；同时，其代谢产物SCFA也能通过GPR109A等受体间接调节免疫应答，共同维持免疫稳态。⑤ 工程化策略优化：通过化学修饰（如硫酸化）或构建纳米载体、水凝胶等递送系统，可以增强多糖的免疫原性、靶向性和肠道保留时间，从而显著提升其调节微生物组和抗肿瘤免疫的功效。⑥ 临床转化挑战：多项临床前研究已证实工程化多糖在治疗结直肠癌、炎症性肠病等疾病中的潜力，但其向临床应用的转化仍面临结构表征标准化、规模化生产和作用机制验证等挑战。⑦ 未来研究方向：未来的研究重点在于深入解析多糖的构效关系，开发可精准靶向特定菌群或免疫通路的智能多糖系统，并推动个性化的、结合微生物组与免疫调节的协同治疗方案进入临床。

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Rational bioengineering of polysaccharide in designing of microbiome modulation

2025-09-25 , doi: 10.1016/j.tibtech.2025.08.014

王高峰等Cell子刊：一文读懂皮肤菌群与皮肤健康（综述）

Med——[11.8]

① 核心观点：皮肤微生物稳态是健康之本，其失衡是多种皮肤病的关键诱因。② 微生物群落构成：皮肤微生物由细菌、真菌、病毒组成，协同维护屏障与免疫功能；其构成随年龄变化，从婴儿期的链球菌属为主转变为成年期的丙酸杆菌属、葡萄球菌属等主导。③ 年龄与衰老影响：婴儿期链球菌属产生抗菌物质保护皮肤，成年期痤疮丙酸杆菌（C. acnes）则增强皮脂；皮肤衰老时，有益的C. acnes减少，可能因皮脂流失而加剧氧化应激。④ 特应性皮炎失衡：金黄色葡萄球菌（S. aureus）增殖并释放毒力因子加剧炎症，同时有益菌株功能减弱；马拉色菌则扮演双重角色，既能抑制病原菌，也能加剧过敏。⑤ 痤疮与毛囊失调：致病性C. acnes菌株（IA型）通过代谢产物加剧炎症，而健康相关菌株（II/III型）则占下风；马拉色菌分解皮脂产生的脂肪酸亦会恶化病情。⑥ 慢性伤口微生态：糖尿病足溃疡中，S. aureus与铜绿假单胞菌协同作用，增强毒力与耐药性；噬菌体群落动态显著影响愈合，其中葡萄球菌噬菌体与伤口转归呈正相关。⑦ 新兴治疗策略：未来疗法可利用菌株竞争、靶向真菌-细菌生物膜相互作用，或应用噬菌体对病原菌进行精准清除，以恢复微生态平衡。⑧ 工程微生物疗法：通过基因编辑改造共生菌以调节皮脂或搭载新功能，再结合微针等先进递送技术，有望开创皮肤病治疗新方向。

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Microbial homeostasis and dysbiosis in physiological and pathological skin

2025-09-29 , doi: 10.1016/j.medj.2025.100847

Cell子刊：细菌间"内卷"如何帮助缺硫的植物"躺赢"？

Cell Host and Microbe——[18.7]

① 研究设计与方法：研究通过构建功能性的合成细菌群落（SynCom），探究植物硫营养与根际微生物组之间的相互作用机制。② 核心发现：细菌释放的信号分子谷胱甘肽（GSH）介导了一种跨界的适应性权衡，在牺牲细菌自身适应性的同时，增强植物在硫缺乏环境下的生长。③ 植物影响微生物：植物体内硫稳态失调会重塑根际菌群组成与功能，特别是导致与硫代谢相关的直系同源基因群（COGs）的丰度改变。④ 合成菌群促生作用：一个由18个菌株组成的SynCom能够有效促进模式植物拟南芥和作物菜心在缺硫条件下的生长，且其功能依赖于该菌群的硫代谢能力。⑤ 跨界适应性权衡：细菌间的竞争性互作越强，其向环境中释放的GSH就越多，从而为宿主植物生长带来更大优势，揭示了植物-微生物间的适应性权衡。⑥ GSH信号分子验证：基因敲除实验证实，无法合成GSH的突变菌株丧失了促进植物生长的能力，明确了GSH是协调这一跨界互作的关键信号分子。⑦ 应用价值：该机制为利用微生物调控策略改良缺硫农业土壤提供了新思路，助力可持续作物生产。

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A bacterial signal coordinates plant-microbe fitness trade-off to enhance sulfur deficiency tolerance in plants

2025-09-26 , doi: 10.1016/j.chom.2025.09.007

高晓燕/王颖等：荧光探针精准识别代谢特定泻药的功能肠菌

Gut Microbes——[11]

① 研究方法创新：开发酶活性可视化平台，通过底物探针（ABPs）结合荧光激活细胞分选（FACS）和16S rRNA测序，在人体肠道微生物中定位、分离并鉴定番泻苷A（SA）还原功能菌群。② 核心发现：成功识别SA还原功能菌群，发现不同进化谱系细菌可执行相似代谢功能，并从这些菌群中鉴定出新型SA还原酶StNfrA，验证了平台通过酶活性区分功能菌群的有效性。③ 探针选择性验证：设计的SAP2探针通过光亲和标记选择性靶向SA还原酶，经体外竞争实验和抑制实验证实其特异性，并通过质谱和凝胶电泳确认标记蛋白为氧化还原酶类。④ 功能菌群鉴定：从人体粪便样本中成功分选出功能菌群，发现其分类学上跨越多个门，其中梭菌属、链球菌属和拟杆菌属等丰度显著富集，并进一步验证了新发现的嗜热链球菌等菌株的SA代谢能力。⑤ 新酶功能验证：StNfrA酶的生化特性分析显示其对SA的Km值为60.4μM，催化效率高于同类酶BpNfrA，分子动力学模拟揭示关键结合残基（如Arg43、Arg104）的相互作用机制。

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In situ identifying sennoside A-reducing bacteria guilds in human gut microbiota via enzymatic activity visualization

2025-09-25 , doi: 10.1080/19490976.2025.2560598

张科/王小龙/李志鹏/邓露等：发现"遥控"山羊乳脂合成的关键瘤胃菌，或助力奶业生产

Genome Biology——[9.4]

① 研究设计：本研究构建了山羊瘤胃微生物基因集（GRMGC）与基因组（MAGs）数据库，并结合泌乳数据对高、低产脂山羊进行多组学分析。② 核心发现：普氏菌属（Prevotella）是提升产奶量与乳脂率的关键菌群，其代表菌株P. bryantii B14能合成烟酸以促进乳脂合成。③ 组间差异：多组学对比发现，高产高脂组的普氏菌属丰度更高，B族维生素合成通路富集；而低产低脂组中该菌丰度下降，产甲烷活动则更强。④ 分子机制：P. bryantii B14合成的烟酸转化为烟酰胺（NAM），通过激活乳腺细胞GPR109A受体及下游mTORC1信号通路，上调了脂肪合成基因的表达。⑤ 因果验证：体内外实验均证实，P. bryantii B14能有效合成烟酸，且对奶山羊进行灌胃干预可提升乳脂率并抑制瘤胃产甲烷。⑥ 应用价值：本研究建立了瘤胃微生物调控乳脂合成的因果链，提出普氏菌属丰度可作为精准育种的生物标志物，为靶向微生物干预、提升奶业生产力提供了新策略。

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Deciphering functional landscapes of rumen microbiota unveils the role of Prevotella bryantii in milk fat synthesis in goats

2025-09-26 , doi: 10.1186/s13059-025-03788-z

王琳/郭传瑸等：短双歧杆菌如何抑制肥胖相关肝癌？

NPJ Biofilms and Microbiomes——[9.2]

① 研究对象与方法：研究利用高脂饮食（HFD）诱导的肝细胞癌（HCC）小鼠模型，探究了益生菌短双歧杆菌（B. breve）对肥胖相关肿瘤的免疫调控机制。② 核心发现：B. breve通过其代谢活性降解牛磺胆酸（TCA），进而恢复肿瘤微环境中CD8+ T细胞的浸润，抑制肥胖相关HCC进展。③ TCA水平与免疫抑制：肥胖小鼠血清TCA水平显著升高，且与肠道内B. breve的丰度呈负相关；TCA通过阻断ERK磷酸化，直接抑制CD8+ T细胞的浸润及其抗肿瘤功能。④ BSH酶介导代谢调节：B. breve通过其编码的Ⅳ型胆盐水解酶（BSH）将TCA转化为胆酸；使用抑制剂AAA-10阻断BSH活性，会削弱B. breve的抗肿瘤效果。⑤ 潜在应用：该研究表明，靶向肠道菌群代谢物或可为肥胖相关癌症治疗提供新策略。

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Deconjugating taurocholic acid with Bifidobacterium to mitigate obesity-driven cancer progression by restoring CD8+ T-cell infiltration

2025-08-21 , doi: 10.1038/s41522-025-00809-4

潘雄飞/潘安等：从孕期生活方式到出生结局，肠菌和代谢物发挥中介作用

American Journal of Clinical Nutrition——[6.9]

① 研究设计与方法：基于两个前瞻性队列，采用多组学方法纵向分析了1086名孕妇的健康生活方式、肠道菌群与血清代谢物，并评估其与不良出生结局的关联。② 核心发现：健康生活方式显著降低巨大儿（MAC）、早产（PTB）和大于胎龄儿（LGA）风险，且此关联部分由特定的肠道菌群和血清代谢物介导。③ 关键菌群与代谢物：健康生活方式与Lachnospiraceae NK4A136菌群及4-甲氧基雌酮、LPC（0:0/18:3）等呈正相关，与Eisenbergiella、Tyzzerella、巨单胞菌属等菌群及pro-Ile、1-氨基-环丁烷-羧酸等呈负相关。④ 量化中介效应：Eisenbergiella和4-甲氧基雌酮对PTB风险的介导效应最显著（分别为11.4%和13.0%），而其他微生物与代谢物对MAC和LGA风险的介导效应约为5%-7%。⑤ 动态关联网络：健康生活方式组的菌群-代谢物关联更稳定，而不良生活方式组的网络更复杂且易受干扰。⑥ 结论与意义：研究揭示肠道菌群-代谢物是连接孕期生活方式与妊娠结局的关键生物学通路，为改善母婴健康提供了新证据，且结果在独立队列中得到部分验证。

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Associations between Combined Healthy Lifestyle and Adverse Birth Outcomes in Two Prospective Cohorts: Roles of Gut Microbiota and Serum Metabolites

2025-09-26 , doi: 10.1016/j.ajcnut.2025.09.036

沈哲/虞朝辉/叶晓华等：4类代谢-炎症亚型，预测消化疾病风险

Advanced Science——[14.1]

① 研究设计与方法：这项前瞻性研究基于UK Biobank队列398,432名参与者，对基线的6项临床常规代谢与炎症指标进行聚类分析，识别并分析代谢-炎症亚型与随访期间（中位12.8年）罹患消化系统疾病的关联。② 核心发现：识别出4种独特的代谢-炎症亚型，与消化系统疾病风险显著相关，其中“炎症状态（IS）”和“肥胖伴胰岛素抵抗（OIR）”亚型具有最高的发病风险，血浆代谢物特征起介导作用。③ 亚型差异：IS亚型的消化道癌症和炎症性肠病等多种疾病风险增高（HR 1.22-3.68），而OIR亚型的非酒精性脂肪肝（NAFLD）、胆囊癌等疾病风险最高（HR 1.05-3.87）。④ 代谢标志物：糖蛋白乙酰基（GlycA）、缬氨酸和酪氨酸等被鉴定为关键的跨疾病预测因子，且这些代谢特征介导了临床亚型与疾病风险关联。⑤ 机器学习预测：基于代谢物构建的代谢风险评分（MetRS）对10种消化系统疾病展现出良好预测能力（C-index > 0.70），并揭示了风险的性别差异，如女性胆囊炎、男性食管癌风险更高。⑥ 潜在机制：KEGG通路分析锁定了支链氨基酸和芳香族氨基酸代谢异常，而关键代谢物与免疫蛋白的关联分析表明代谢-免疫相互作用是驱动疾病风险的重要机制。

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Integrated Metabolic and Inflammatory Clustering Reveals Distinct Risk Profiles for Digestive Diseases

2025-09-28 , doi: 10.1002/advs.202511000

慢性肠炎促抑郁焦虑，肠-脑轴细胞代谢或是关键因素

Journal of Neuroinflammation——[10.1]

① 研究对象与方法：采用Winnie自发性结肠炎小鼠模型，结合间接量热法、动物行为学测试与转录组测序，分析慢性肠炎状态下肠-脑轴的细胞代谢变化。② 核心结论：慢性肠道炎症引发的肠-脑轴细胞代谢紊乱，是导致小鼠能量代谢异常和产生抑郁及焦虑样行为的关键原因。③ 行为与代谢表型：Winnie小鼠表现出自发活动减少、睡眠增加以及抑郁和焦虑样行为，同时其整体耗氧量、能量消耗及食物和水的摄入量均显著降低。④ 组织代谢通路改变：远端结肠的糖酵解、脂肪酸氧化等通路相关基因表达呈现复杂紊乱，而脑组织中的糖酵解、脂肪酸β-氧化、三羧酸循环及氧化磷酸化通路基因表达下调。⑤ 中枢炎症反应：Winnie小鼠脑组织内的促炎性细胞因子（如TNF、IL-21等）表达显著上调，而部分抗炎或调节性因子下调，提示存在中枢神经炎症。⑥ 潜在机制和启示：外周肠道的慢性炎症可能通过重塑肠道和大脑的细胞能量代谢程序，并激活中枢炎症，最终影响神经功能并导致行为改变，揭示了炎症性肠病患者精神共病的潜在病理生理学基础。

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Dysregulation of cellular metabolism within the gut-brain axis is associated with behavioural changes in chronic intestinal inflammation

2025-09-26 , doi: 10.1186/s12974-025-03536-x

JAMA子刊：高GL饮食如何影响餐后血糖？因人、因时而异

JAMA Network Open——[9.7]

① 研究设计：一项横断面研究采用连续血糖监测（CGM）与饮食记录，评估了514名无糖尿病成人的膳食血糖负荷（GL）、年龄、性别及BMI等因素对餐后血糖的影响。② 核心结论：高GL膳食显著升高餐后血糖，尤其在午餐和晚餐后，且此反应受年龄、性别、BMI、糖化血红蛋白（HbA1c）及进餐时间等多种因素共同调节。③ GL影响量级：膳食GL每增加10单位，餐后血糖升高1.3 mg/dL；午餐和晚餐后的血糖升高比早餐更持久，超过3小时仍未回落。④ 餐次反应差异：GL对血糖的影响在早餐、午餐和晚餐后分别于45、90和105分钟达到峰值，且后两餐的血糖反应更强、更持久。⑤ 年龄效应：年龄每增长10岁，餐后血糖升高1.9-3.5 mg/dL，并加剧高GL膳食的影响，使老年人餐后血糖更易超过130 mg/dL。⑥ 性别与BMI影响：午餐和晚餐后期，男性血糖低于女性（差异可达4.6 mg/dL）；BMI则主要影响早餐后血糖，每单位使血糖升高0.7 mg/dL。⑦ 其他关键因素：HbA1c每增1%，餐后血糖升高12.0 mg/dL；节律方面，早起关联早餐后血糖升高、午餐后降低，晚睡则关联晚餐后血糖降低。

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Age, Sex, BMI, Meal Timing, and Glycemic Response to Meal Glycemic Load

2025-09-23 , doi: 10.1001/jamanetworkopen.2025.33193

JAMA子刊：RCT新证，抗氧化补充剂能否改善男性不育？

JAMA Network Open——[9.7]

① 研究设计与参与者：多中心随机试验评估抗氧化剂对男性生育的影响。该SUMMER试验为荷兰21家机构开展的双盲安慰剂对照研究，纳入1171名寻求生育治疗的男性及其伴侣，比较抗氧化补充剂（含甜菜碱、L-半胱氨酸等）与安慰剂对6个月内持续怀孕率及精子质量的影响。② 核心发现：抗氧化剂未提高怀孕率。抗氧化剂组（33.8%）与安慰剂组（37.5%）6个月内持续怀孕率无显著差异（调整优势比0.85），但4-6个月窗口期（精子成熟周期）内抗氧化剂组怀孕率显著更低（15.5% vs 21.5%）。③ 次要结果无改善：精子DNA碎片化、总运动精子数等指标及体外受精（IVF）/卵胞浆内精子注射（ICSI）成功率均未因抗氧化剂提升，部分IVF环节（如新鲜胚胎移植）的怀孕率甚至更低。④ 潜在副作用显现：抗氧化剂组精子活力下降，且可能因过度抗氧化引发“还原性应激”，但未增加严重不良事件风险（如胃肠不适发生率两组相近）。⑤ 研究结论与建议：作者建议避免使用该抗氧化剂，因其未改善生育结局且存在潜在风险，强调补充剂使用需基于高质量证据而非假设安全性。

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Antioxidant Treatment and the Chance to Conceive in Men Seeking Fertility Care: The SUMMER Randomized Clinical Trial

2025-09-25 , doi: 10.1001/jamanetworkopen.2025.32405