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September

1. Nature｜抑制脂肪酸氧化使成年小鼠心脏再生
2. Microbiome｜肠菌衍生代谢物3-羟基苯乙酸或可改善老年男性生精功能
3. Signal Transduct Target Ther｜肠道菌群或影响新冠疫苗中和抗体的产生
4. Brain｜肌萎缩侧索硬化患者肠道菌群与血脂相关
5. Nat Commun｜揭示万人血浆代谢组信息与寿命的关系
6. Signal Transduct Target Ther｜揭示短期禁食激活大脑的抗炎和抗氧化新机制
7. Cell Metab｜抗性淀粉可减轻非酒精性脂肪肝
8. Signal Transduct Target Ther｜肠道菌群与肺移植结局的关系

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Nature｜抑制脂肪酸氧化使成年小鼠心脏再生

出生后心肌细胞成熟的特点是从糖酵解到脂肪酸氧化的代谢转换、染色质重构和退出细胞周期，这为成体心脏再生设置了障碍。在本研究中，为了探索代谢重编程是否能克服这一障碍并实现心脏再生，作者通过使 Cpt1b 失活来终止心肌细胞中的脂肪酸氧化。

研究发现，使心肌细胞中的脂肪酸氧化失活可提高对缺氧的抵抗力，并刺激心肌细胞增殖，使缺血再灌注损伤后的心脏再生成为可能。代谢研究显示，Cpt1b 突变体心肌细胞的能量代谢和α-酮戊二酸积累发生了深刻变化，导致α-酮戊二酸依赖性赖氨酸去甲基化酶 KDM5 被激活。活化的 KDM5 会使驱动心肌细胞成熟的基因中宽泛的 H3K4me3 结构域去甲基化，降低其转录水平，使心肌细胞转入不那么成熟的状态，从而促进增殖。

本研究得出结论：代谢成熟塑造了心肌细胞的表观遗传景观，为细胞进一步分裂设置了障碍。逆转这一过程可以修复受损的心脏。

参考文献

Inhibition of fatty acid oxidation enables heart regeneration in adult mice

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Microbiome｜肠菌衍生代谢物3-羟基苯乙酸或可改善老年男性生精功能

与老龄化相关的生育率下降是全球普遍关注的问题，男性生殖系统衰老的主要特征是精子质量和生育能力下降。肠道生理学会随着年龄的增长而变化，且菌群是由生理学塑造的，但菌群如何影响男性生殖衰老的潜在机制尚不清楚。

本研究利用粪菌移植（FMT）在年轻和年老小鼠之间交换肠道菌群，并检测FMT后的盲肠、血浆和睾丸代谢变化。研究发现，年轻小鼠到老年小鼠的FMT可通过肠道细菌衍生的代谢物3-羟基苯乙酸（3-HPAA）改善老年小鼠与衰老相关的生精功能障碍；3-HPAA治疗可改善老年小鼠的精子发生；且3-HPAA诱导铁死亡相关基因GPX4上调，从而抑制铁死亡并恢复精子发生；体外诱导铁死亡和抑制GPX4表达进一步证实3-HPAA通过GPX4介导的铁死亡促进老年小鼠的精子发生。

研究结果表明，菌群衍生代谢物3-羟基苯乙酸（3-HPAA）通过GPX4介导的铁质衰竭恢复老年小鼠的生精功能障碍。总之，这些发现提供了老年小鼠精子发生失调的新机制，并表明3-HPAA在临床实践中可能成为治疗老年男性生育能力下降的潜在疗法。

参考文献

The gut metabolite 3-hydroxyphenylacetic acid rejuvenates spermatogenic dysfunction in aged mice through GPX4-mediated ferroptosis

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Signal Transduct Target Ther｜肠道菌群或影响新冠疫苗中和抗体的产生

新型冠状病毒自2019年末出现以来，给全世界造成了严重的影响。目前对其的主要预防措施是疫苗注射。肠道菌群对人的免疫系统有重要的重要的作用，但是肠道菌群对于新冠病毒疫苗注射的影响尚缺乏相关研究。本研究通过临床队列研究揭示了肠道菌群对新冠疫苗中和抗体产生的影响，同时报道了新冠疫苗注射对接种人群肠道菌群变化的影响。

本研究共纳入121名BNT162b2（B）和40名CoronaVac（C)接种者，对其肠道菌群和中和抗体进行监测。研究发现，接种B组6月后中和抗体水平显著较高，其青春双歧杆菌、两歧双歧杆菌和Roseburia faecis基础丰度高、烟酸和γ-氨基丁酸基础水平高；接种C组6月时中和抗体水平较高，其Phocaeicola dorei、L-色氨酸增加，普氏粪杆菌降低；6月时，C和B组分别有79.4%和42.0%菌群基本恢复；C组接种后细菌和病毒的多样性减少，接种后6月时未恢复到基线水平。

总之，本研究发现了基于微生物群的潜在佐剂，可延长 SARS-CoV-2 疫苗免疫反应的持久性。

参考文献

Baseline gut microbiota and metabolome predict durable immunogenicity to SARS-CoV-2 vaccines

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Brain｜肌萎缩侧索硬化患者肠道菌群与血脂相关

肌萎缩侧索硬化症（ALS）是一种复杂的致命性神经退行性疾病，其疾病病理生理学尚不完全清楚，但有证据表明ALS中肠道生态失调且与胃肠道完整性受损、免疫系统失调和代谢改变有关。虽然已有关于ALS肠道菌群和血浆代谢组的研究，但有关肠道菌群与血浆代谢物的相关性知之甚少。

本研究纳入75名肌萎缩侧索硬化（ALS）患者及110名对照，ALS患者菌群alpha多样性降低且病程间持续存在；两组菌群组成在门属水平存在显著差异，如ALS患者拟杆菌属丰度增加；微生物和代谢物聚类确定的3个模块在ALS患者与对照中显著差异；几个突出的扩增子序列变异与一组代谢物（尤其是脂质）密切相关；确定对患者和对照分离贡献最大的特征时，确定与代谢物（脂质）相关的几种细菌；与脂肪酸和酰基肉堿代谢相关的特定脂质可能存在因果关系。

总的来说，研究结果表明ALS患者和对照组的肠道微生物群存在差异，这与血浆代谢物，特别是脂质相关。这些发现有可能识别出强大的疾病生物标志物，并阐明对ALS的洞察机制。

参考文献

Gut microbiome correlates with plasma lipids in amyotrophic lateral sclerosis

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Nat Commun｜揭示万人血浆代谢组信息与寿命的关系

2000年至2016年，全球平均预期寿命增加了5.5岁，这是现代医学和生活方式改善的胜利标志。然而，寿命的奥秘远比表面看起来更为复杂。为了揭示人类寿命的内在机制，哈佛大学的一支研究团队通过研究血浆代谢组学特征，揭示了与死亡率和寿命相关的惊奇发现。

研究人员将11,634名参与者纳入研究，参与者主要是中年白人女性，平均年龄54.3±9.0岁。

经过长时间随访，发现与存活的参与者相比，死亡的参与者通常在抽血时年龄更大，女性更少，且更喜欢吸烟、饮酒。相比之下，长寿的参与者更可能是女性，吸烟的可能性更小，且酒精摄入量更低。

研究人员随后对参与者代谢数据进行分析，发现75 种代谢物与全因死亡率呈正相关，32 种代谢物与全因死亡率呈负相关。与死亡率呈最正相关的代谢物是 C16:1 胆固醇酯 (CE)、二甲基鸟苷、脲基丙酸、C16:0 神经酰胺、假尿苷、4-乙酰氨基丁酸等。与死亡率负相关程度最高的代谢物是 L-丝氨酸、C22:6 CE、胡椒堿、胆红素、L-苏氨酸、4-羟基-3-甲基苯乙酮和几种高度不饱和缩醛磷脂等。

总之，该研究确定了一组与死亡率和寿命相关的核苷、氨基酸和脂质分析物，包括两种与心血管死亡风险相关的新型代谢物，即 4-乙酰氨基丁酸和 C16:0 神经酰胺 (d18:1) 。此外，该研究还观察脂质亚类与死亡率的关联取决于双键的数量，双键数量较多具有保护性，数量较少则有害。该研究结果强调了衰老和疾病中一些潜在重要的代谢物和生物途径，这可能为将这些代谢组标记物纳入临床和研究环境开辟新途径。

参考文献

Plasma metabolomic profiles associated with mortality and longevity in a prospective analysis of 13,512 individuals

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Signal Transduct Target Ther｜揭示短期禁食激活大脑的抗炎和抗氧化新机制

热量限制(CR)或禁食方案被认为是预防慢性代谢紊乱、改善自身免疫性疾病和延缓衰老的最有效的非药物干预措施之一。尽管做出了努力，但CR改善健康，特别是大脑健康的机制仍未完全了解。代谢稳态对大脑功能至关重要，详细的大脑代谢组图谱对于理解连接不同大脑区域的网络至关重要。

利用基于气相色谱-质谱(GC-MS)的代谢组学和基于液相色谱-质谱(LCMS)的脂质组学技术，该研究描绘了七个大脑区域的代谢特征，并描绘了不同禁食时期不同大脑区域的代谢重塑。作者确定了一系列代谢物，包括不同的代谢模块，从糖、脂质、氨基酸、核苷到氨基酸神经递质。此外，该研究还研究了大脑对STF的代谢变化，揭示了食物剥夺条件下脂质和氨基酸代谢的显著重塑。

该研究为CR改善大脑健康的潜在机制提供新的见解，并为未来的研究提供全面的资源。

参考文献

A metabolome atlas of mouse brain on the global metabolic signature dynamics following short-term fasting

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Cell Metab｜抗性淀粉可减轻非酒精性脂肪肝

由肝脏脂肪堆积引起的NAFLD影响了全球约30%的人口。它会导致严重的肝脏疾病，并导致其他疾病，如2型糖尿病和心血管疾病。目前，还没有批准的药物可用于治疗NAFLD。先前的研究表明NAFLD与肠道微生物群紊乱有关。例如，患有早期NAFLD的人已经有了改变的肠道细菌谱。因此，本研究想要探究抗性淀粉：一种已知能促进有益肠道细菌生长的纤维，是否有助于治疗NAFLD。

研究团队首先在非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）患者中开展了一项为期 4 个月的随机、双盲、平行对照临床试验。筛选出 200 名 NAFLD 受试者，随机分成两组，分别接受抗性淀粉干预（40g/天）和等能量的对照淀粉干预。

研究干预后发现，相对于对照组，抗性淀粉干预可显著降低肝内甘油三酯含量。此外，代表肝脏损伤程度的谷丙转氨酶、谷草转氨酶、γ-谷氨酰转移酶以及 NAFLD 生物标志物成纤维细胞生长因子 21、细胞角蛋白 18 水平在抗性淀粉治疗组均显著降低，血脂谱、胰岛素抵抗状况、全身炎症水平等在抗性淀粉治疗组均显著改善。

研究认为，膳食中补充抗性淀粉可能成为治疗 NAFLD 的新策略，研究还揭示其作用通过改变肠道菌群组成和功能实现，关键功能菌 Bacteroides stercoris 被抗性淀粉抑制而减少肠源性 BCAA 产生，改善肝脏脂质代谢。

参考文献

Resistant starch decreases intrahepatic triglycerides in patients with NAFLD via gut microbiome alterations

接

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Signal Transduct Target Ther｜肠道菌群与肺移植结局的关系

肺移植术是治疗终末期肺部疾病的重要治疗手段，然而，手术后的并发症，尤其是同种异体移植排斥（AR）和肺部感染（PI），仍然是患者面临的重大挑战。这些并发症不仅会影响患者的生存率，还会降低手术的成功率。要解决这一问题，需要深入了解肺移植患者术后的机体相关生物学过程。

本研究在四个不同的肺移植中心建立了一个前瞻性队列，涵盖了来自四个中心的85例肺移植受者（LTRs）。同时进一步收集了这些肺移植患者术后成对的粪便和血清标本，并根据采样时的诊断将样本分为AR、PI和无事件（EF）组。通过宏基因组测序法对粪便样本进行了深入分析，结果显示AR的肠道微生物组表现出明显的减少物种和多样性的特征。同时，针对血清标本及临床信息的进一步检测分析揭示了AR和PI的血清代谢物减少和炎症细胞因子增加。值得注意的是，单形拟杆菌（Bacteroides uniformis）在AR中的减少与血清中IL-1β和IL-12存在显著的负相关关系，这为肠道微生物群落影响肺移植术后移植物稳定性提供了新的机制解释。此外，该研究还进一步联合微生物组、代谢组和临床参数构建了能够高效预测AR和PI的机器学习模型，其中微生物组数据集显示出特别高的诊断鉴别能力。

总之，破坏性肠道微生物群与同种异体移植排斥和感染以及肺移植后的全身细胞因子和代谢物显著相关。这项研究不仅揭示了肠道微生物与肺移植稳定性之间的深刻联系，还为未来的研究提供了重要的方向，更为此后的进一步机制实验指明了道路。

参考文献

Intestinal microbiota links to allograft stability after lung transplantation: a prospective cohort study