肠道菌群与糖尿病、肥胖

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1、肠道菌群——肥胖/糖尿病防治新靶点肠道菌群概述肠道菌群与肥胖/糖尿病的相关性及可能机制以肠道菌群为靶标的治疗策略肠道菌群概述肠道菌群与肥胖/糖尿病的相关性及可能机制以肠道菌群为靶标的治疗策略你和“另一个你”3500+种9个1:1100倍人体细菌种类细菌菌门细菌数/人体细胞数细菌基因数/人体基因数肠道菌群基因组信息的总和被称为肠道宏基因组,是控制人体健康的人类第二基因组,与人体自身基因组共同影响着机体生理代谢。体内细菌/自身细胞比例约为1:1*，人体中微生物有1/3具有普遍性，而2/3具有特异性。人与肠道菌群休戚与共的一生“无菌体”顺产剖宫产母乳喂养奶粉喂养微生物组稳定“核心微

2、生物组”丰度↑复杂度↑性别特异性的微生物群落转换到固体食物微生物丰度↑丰度↓多样性↓Cell.2017Dec14;171(7):1481-1493.肠道菌群研究方法①菌群研究中，宏转录组、宏蛋白质组、代谢组等功能组比宏基因组具有更高的扰动敏感度和变化性，更适于菌群功能特性的研究；②应注意组学研究中存在的大量未知（细菌分类、基因、蛋白、代谢物）和菌群整体功能的动态变化及冗余；③对未知功能的菌群基因可依其同源性进行归纳，并根据出现频率总结出最需研究的基因列表，用体外、动物和人体试验，对可能影响健康/疾病的基因功能进行针对性研究；④整合组学研究可揭示新的菌群功能。TrendsinMic

3、robiology.HumanGutMicrobiome:FunctionMatters.DOI:10.1016/j.tim.2017.11.002技术帮我们更全面准确了解肠道菌群Diabetes62:3341–3349,2013肠道菌群的组成厚壁菌门(Firmicutes)放线菌门(Actinobacteria)拟杆菌门(Bacteroidetes )变形菌门(Proteobacteria)Science,2005.308(5728):p.1635-8.肠道菌群的组成厚壁菌门（Firmicutes）低G+C含量的革兰氏阳性厌氧菌肠道菌群中占比最高，超过60%多数产丁酸盐（多糖代

4、谢终产物）其中乳杆菌属可维持肠道酸性内环境，为典型益生菌拟杆菌门（Bacteroidetes）革兰氏阴性严格厌氧菌肠道菌群中占比约10%-48%参与多糖代谢、胆汁酸和类固醇代谢其中多形拟杆菌、卵形拟杆菌可降解人体不能降解的多糖，向宿主提供其中10-15%的能量放线菌门（Actinobacteria）高G+C含量的革兰氏阳性严格厌氧菌肠道菌群中占比约10%其中双歧杆菌属能够酸化肠道内环境，保护肠屏障，为典型益生菌变形菌门（Proteobacteria）兼性厌氧菌生理情况下肠道菌群中占比＜1%多数变形菌均属于致病菌，如常见的大肠杆菌、沙门氏菌、霍乱弧菌、幽门螺杆菌等肠道菌群对人体的作

5、用消化，代谢，提取营养预防病原体定植免疫调节合成有益物质、维生素调节生物活性脂肪酸组织合成，调节肠源性肽分泌ActaDiabetol.Dec2011;48(4):257–273.影响因素生活方式应激遗传衰老药物感染肠道菌群结构和功能改变抗生素阿卡波糖二甲双胍辛伐他汀地高辛FUT2基因FXR基因TLR基因NatRevMicrobiol.2013;11(9):639-47.TrendsEndocrinolMetab.2015;26(12):758-70饮食、运动、抽烟、作息等肠道菌群主要被饮食结构所改变ZhangC,etal.ISMEJ. 2010Feb;4(2):232-41.研究

6、为探讨宿主基因和饮食对肠道菌群的影响，对野生型和Apoa-I敲除小鼠均分别进行高脂饮食饲养或正常饮食饲养25周主成分分析结果表明，饮食结构的改变可以解释肠道菌群的结构总变异的57％，而遗传学变异占不超过12％人工甜味剂，或伤菌并导致不良后果人工甜味剂（本研究中采用有糖精、三氯蔗糖和阿斯巴甜）通过改变肠道菌群引起葡萄糖耐受不良Nature.Artificialsweetenersinduceglucoseintolerancebyalteringthegutmicrobiota.DOI:10.1038/nature13793尼古丁对肠道菌群的影响ChemicalResearchin

7、Toxicology.DOI:10.1021/acs.chemrestox.7b00162尼古丁干预的雄性小鼠中，细菌碳水化合物代谢途径的差异性改变与较低的体重增加一致；氧化应激反应和DNA修复基因也在这些小鼠肠道菌群中特异性富集在雌性和雄性小鼠中，尼古丁造成的肠道菌群组成变化存在差异衰老进程中肠道微生物组肠道菌群概述肠道菌群与肥胖/糖尿病的相关性及可能机制以肠道菌群为靶标的治疗策略肠道菌群与肥胖/糖尿病发现大肠杆菌及其对消化的作用Bocci提出肠道微生物菌群有代谢功能，认为其是