Cell Host Microbe (IF 31.32) 

肠道微生物组能够释放出大量的小分子物质。本研究发现一种瘤胃球菌（Ruminococcaceae）的代谢物异戊胺（isoamylamine, IAA）在老年小鼠和老年人中富集，而属于肌萎缩病毒科（Myoviridae）的瘤胃球菌噬菌体数量则减少了。

口服IAA的年轻小鼠出现认知能力下降，而使用Myoviridae噬菌体则降低了小鼠的IAA水平。该作用过程的机制是IAA通过招募转录调节子p53到S100A8启动子区域，从而促进小胶质细胞的凋亡。具体来说，IAA识别并结合S100A8启动子区域，以促进其自我互补的发夹结构的解开，随后使p53能够进入S100A8启动子区域，与之结合并增强S100A8的表达。

本研究证明了从肠道微生物组释放的小分子物质可以直接结合基因组DNA，并通过招募转录因子实现转录共调节子（coregulator）的功能。这些发现进一步揭示了将肠道代谢与大脑中的基因表达联系起来的分子机制，这一机制可能对相关疾病的发展具有影响。

DOI:https://doi.org/10.1016/j.chom.2022.05.005

肠道微生物组代谢物能否通过直接调节转录机器影响基因的表达尚不清楚，这篇研究开发了一种简单有效的技术，单链胶迁移技术（single-strand gel shift, SSGS）technology, 来研究肠道微生物产生的小分子物质结合S100A8的启动子区域，进而调控S100A8的基因表达水平。该技术的开发将会加速小分子物质和DNA相互作用的功能研究。

Professor Huang-Ge Zhang, Mississippi State University, 目前专注于自体免疫疾病，肿瘤免疫治疗以及可食用植物外显子纳米技术等研究。

https://louisville.edu/medicine/departments/microbiology/about/faculty/zhang

Cell Metabolism （IF 27.287）

微生物群-肠-脑轴研究已经发展成为抑郁症研究的一个新目标。当下针对抑郁症的治疗没有特别有效的方法。目前该领域主要是由专注于重度抑郁症的且并非强有力的研究所主导，没有解决微生物组功能、微生物组成特性或其它的复杂因素如何起作用等问题。

本文应用了多组学方法，将临床前模型与包括轻度抑郁症患者在内的三个人群队列相结合，发现微生物的谷氨酸/氨基丁酸代谢，特别是脯氨酸代谢，与抑郁症产生相互关联。过量的脯氨酸摄入是对抑郁症产生影响的最强的饮食因素。

全脑动态研究显示“Rich club network”的破坏与抑郁症和循环的脯氨酸水平有关。在小鼠中补充脯氨酸加剧了抑郁症和微生物定植位置的迁移。将人类微生物群移植到小鼠中，诱发了小鼠情绪受损的表型，并且出现GABA、脯氨酸和细胞外基质相关的前额皮质基因表达的改变。在果蝇中通过RNAi下调脯氨酸和GABA的转运体的表达水平，以及接种能够大量合成GABA 的L. plantarum，能够对类似抑郁症症状起到保护作用。

这些研究结果表明，通过靶向微生物组和饮食中的脯氨酸可能为有效的抑郁症治疗打开新的窗口。

DOI:https://doi.org/10.1016/j.immuni.2021.11.005

Professor Jose Manuel Fernández-Real, Department of Medicine, University of Girona (Girona, Catalonia, Spain)，专注于研究营养和代谢对健康的影响。

实验室链接：

https://idibgi.org/en/personal/jose-manuel-fernandez-real-lemos/。