肠道菌群与肥胖发生的研究进展
肠道菌群分析临床意义
肠道菌群分析临床意义引言肠道菌群是指人体肠道内数量庞大、多样性丰富的微生物群落。
随着研究的深入，人们逐渐认识到肠道菌群在人体健康与疾病中的重要性。
肠道菌群分析作为一种新兴的研究领域，正在逐渐被广泛应用于临床医学中。
肠道菌群分析技术肠道菌群分析主要依靠高通量测序技术，包括16S rRNA测序和宏基因组测序。
通过对肠道样本进行测序，可以获得丰富的菌群信息，并进行进一步的数据分析和解读。
16S rRNA测序16S rRNA是细菌的特异性标记基因，其序列在不同菌株之间具有一定的差异性，可以用来确定细菌的分类和进化关系。
通过对16S rRNA基因进行PCR扩增，并利用高通量测序技术进行测序，可以获得肠道样本中细菌的组成信息。
宏基因组测序宏基因组测序是对微生物群体中的所有基因进行测序，并通过比对到已知基因库进行注释和功能分析。
与16S rRNA测序相比，宏基因组测序可以更全面地了解菌群的功能和代谢能力。
肠道菌群与健康的关系肠道菌群在维持人体健康方面发挥着重要作用。
下面我们将从三个方面介绍肠道菌群与健康的关系。
消化与营养吸收肠道菌群参与人体对膳食纤维、抗生素和药物等的消化和吸收过程。
一些菌株可以分解膳食纤维，产生有益的短链脂肪酸，提供能量给肠道上皮细胞。
同时，肠道菌群也可以分解一些药物和抗生素，影响其药效和代谢过程。
免疫调节肠道菌群与人体免疫系统密切相关。
菌群可以通过调节免疫细胞的分化和功能，影响免疫应答的程度和性质。
正常的菌群结构可以维护免疫系统的平衡，对抗病原微生物的侵袭，预防自身免疫性疾病的发生。
疾病风险菌群失调与多种疾病的发生和进展有关。
肠道菌群的变化已被发现与肥胖、炎症性肠病、自身免疫性疾病、心血管疾病等疾病相关。
通过对肠道菌群的分析，可以预测疾病的风险，为防控和治疗提供依据。
临床意义肠道菌群分析具有重要的临床意义，包括以下方面。
疾病诊断通过对肠道菌群的分析，可以辅助疾病的诊断。
比如，通过检测某些疾病特异性菌株的存在与否，可以提高疾病的早期诊断率。
肠道菌群介导动物胆汁酸FXRTGR5信号通路的研究进展
肠道菌群介导动物胆汁酸FXR/TGR5信号通路的研究进展刘鑫，黎力之，关玮琨*，张海波*，刘小高（宜春学院生命科学与资源环境学院，江西省高等学校硒农业工程技术研究中心，宜春市功能农业与生态环境重点实验室，江西宜春 336000）摘 要：肠道菌群在机体营养物质吸收、代谢和免疫防御等方面起着关键作用，其代谢产物胆汁酸（BA）不仅能促进脂溶性物质的吸收，还可作为信号物质激活法尼酯X受体（FXR）和G蛋白胆汁酸偶联受体5（TGR5），影响FXR/TGR5介导的信号通路，调节宿主代谢。
本文主要综述了肠道菌群对BA代谢及相关通路的影响，旨在为调控动物脂肪沉积、防治机体糖代谢紊乱和炎症等提供依据。
关键词：肠道菌群；胆汁酸；法尼酯X受体；G蛋白胆汁酸偶联受体5；信号通路中图分类号：S852.2 文献标识码：A DOI编号：10.19556/j.0258-7033.20200319-06肠道是动物机体微生物定植的主要器官，寄居着约100万亿个细菌[1]。
肠道菌群主要由拟杆菌门、厚壁菌门、放线菌门和变形菌门等组成，其平衡稳定对动物生理过程具有重要作用，如协助宿主物质和能量代谢、正向调节机体免疫功能及促进营养物质消化吸收[2-4]。
营养物质在肠道通过细菌发酵产生大量代谢产物，包括短链脂肪酸（Short-chain Fatty Acids，SCFAs）、色氨酸代谢物和胆汁酸（Bile Acid，BA）等[5-7]。
BA是胆汁的有效成分之一，为肝脏胆固醇分解代谢的终产物，主要有2种生物学功能。
一方面，BA是一类具有较强表面活性的两亲性甾醇类化合物，有助于肠道吸收脂溶性营养物质[8]。
另一方面，BA作为信号分子，通过激活法尼酯X受体（Farnesoid X Receptor，FXR）和G蛋白胆汁酸偶联受体5（Takeda G-protein-coupled Receptor 5，TGR5）等同源受体调控机体代谢[9]。
BA代谢及其相关通路与肠道菌群之间关系密切。
拟杆菌门与厚壁菌门与肥胖的关系
而在严重肥胖的人口中，中国从1975年男性和女性分列第60和第41位升至第二，仅次于美国。
background
肥胖引起的一系列代谢紊乱可导致许多疾病，如：糖尿病、高血压、心脑血管疾病等，严重影响人们的生活水平。遗传因素、社会环境因素、心理因素等众多因素均与肥胖的发生相关，但肥胖发生的直接原因是摄取的能量多于消耗的能量，而多余的能量以脂肪的形式储存因而造成肥胖。在能量摄取、转化、储存的过程中肠道菌群起到了重要的作用。肠道菌群具有特异的代谢效能：为宿主分解营养物质，提供能量底物。近年的研究发现环境因素中肠道菌群与肥胖的发病有一定的相关性，其机制涉及促进能量吸收、影响肠粘膜通透性和食欲调控因子分泌、引发内毒素血症和慢性炎症反应状态等多个方面。
拟杆菌门与厚壁菌门的比例与肥胖的相关性
Contents
background
2016年，知名医学杂志《柳叶刀》发表了全球成年人体重调查报告。报告指出，中国的肥胖人口位居世界首位，拥有4320万肥胖男性和4640万肥胖女性，分别占全球的16.3%和12.4%。美国则以4170万肥胖男性和4610万肥胖女性位列第二。
C组
B组
60%脂肪
A组
肠道菌群和肥胖之间有直接关系
肥胖小鼠拟杆菌门/厚壁菌门比例降低
肥胖小鼠体脂量降低拟杆菌门/厚壁菌门比例升高
拟杆菌门与厚壁菌关键菌及其作用机制的研究,将有助于从肠道菌群的调控应用环节寻找新的肥胖治疗和预防"靶点"。近年有学者研究认为肠道菌群中拟杆菌门与厚壁菌门的比例失调在肥胖的发生发展中有重要作用。 另外，传统肥胖症的治疗要求长期控制饮食大多数人不能通过长期控制饮食维持体质量。因此，在不考虑降低能量摄入情况下，对肠道菌群中拟杆菌门与厚壁菌门比例和肥胖相关性的研究，为肥胖的治疗提供了新的线索。
肠道菌群与人体代谢疾病
短链脂肪酸
饥饿诱导表达的脂肪因子基因 (fasting induced adiposefactor)
脂蛋白脂肪酶 (lipoprteinlipase,LPL)
肠道菌群致肥胖原理
肠道菌群
受饮食脂肪调节 脂多糖（LPS）增加
抑制禁食诱导脂肪因子（Fiaf） 增加脂蛋白脂肪酶（LPL）活性
耐量受损（IGT）：糖耐量受损者是最重要的糖尿病高危人群，每年有1.5%～10%进展为糖尿病。荷兰一项调查表明50～75岁IGT者每年有13.8%演变为糖尿病。中国大陆及香港地区的报告，中国人IGT者向糖尿病转化危险居世界前列，达8%～11%/年。现代医学研究发现，糖耐量低下患者可以发展为糖尿病，经长时间随访观察发现，10年后10%~50%的糖耐量低下患者成为临床糖尿病病人。 糖耐量低下者可与高血压、高脂血症、肥胖同时存在，并易发生动脉粥样硬化。
肠道菌群移植：拟杆菌具有入侵性
（1肥+1瘦）双胞胎的肠道菌群移植给无菌小鼠 移植了肥者肠菌的成了肥鼠，而移植了瘦者肠菌的还是瘦鼠 把这两种肠菌不同的小鼠关在一个笼子里饲养，肥菌不能取代瘦菌，而瘦菌却能入侵肥菌 菌群分析显示，具有入侵性的瘦菌是拟杆菌
粪菌移植 （Fecal microbiota transplantation，FMT）
与肥胖的关系
BMI指数：（即身体质量指数，简称体质指数又称体重，英文为Body Mass Index，简称BMI），是用体重公斤数除以身高米数平方得出的数字，是目前国际上常用的衡量人体胖瘦程度以及是否健康的一个标准。
肥胖病一般被定义作为有 BMI 30 以上。
肥胖已经成为一个世界性的难题。据国际卫生组织估计，全世界约有10亿人体质量超标，全球人口的12%都属于肥胖范畴。 研究人员发现，与瘦志愿者相比： 肥胖者肠道内拟杆菌门比例降低，放线菌门比例升高。 肥胖志愿者75%肠道微生物基因来源于放线菌；而瘦志愿者42%的肠道微生物基因来源于拟杆菌门。 与正常个体比较，肥胖个体肠道中厚壁菌门比例较高；当肥胖个体体质量减轻时，其肠道微生物中厚壁菌门比例则与正常个体变得较为相似
肠道菌群与糖尿病的研究进展
四、研究进展
四、研究进展
对肠道菌群与糖尿病关系的进一步理解将有助于我们开发新的治疗策略。一 些研究已经探索了通过改变饮食和生活方式来调整肠道菌群，以此作为治疗糖尿 病的一种可能方法。例如，研究表明富含纤维和全谷物的饮食可以增加有益菌的 数量，改善血糖控制。此外，一些临床试验也显示，使用益生菌和益生元可以改 善血糖水平和炎症反应。
六、建议的后续研究方向
2、标准化方法：不同的研究可能会使用不同的方法来分析肠道菌群，这可能 会影响到结果的比较和解释。未来的研究应该尽可能使用标准化和可重复的方法 来进行分析。
六、建议的后续研究方向
3、探讨因果关系：虽然一些研究表明肠道菌群可能与糖尿病有关，但这种关 系是否是因果的仍然不清楚。未来的研究应该致力于探讨这种可能的因果关系。
一、肠道菌群与肥胖、糖尿病的 关系
一、肠道菌群与肥胖、糖尿病的关系
肠道菌群是指定植在肠道内的微生物群落，它们对人体的健康和疾病发生有 着重要影响。肥胖和糖尿病是全球范围内的常见疾病，其发生可能与肠道菌群的 失调有关。研究表明，肠道菌群可以通过调节能量吸收、炎症反应和胰岛素抵抗 等方面影响肥胖和糖尿病的发生。
三、肠道菌群与糖尿病的关系
近年来，越来越多的研究表明，肠道菌群在糖尿病的发生和发展中起着重要 的作用。一些特定的肠道菌群被发现与胰岛素抵抗、血糖控制和糖尿病的风险增 加有关。例如，一些研究表明，与健康人相比，糖尿病患者的肠道菌群多样性降 低，一些有益菌如双歧杆菌和乳酸菌的数量减少，而一些潜在有害的细菌如梭状 芽胞杆菌和肠球菌的数量增加。
四、结论与展望
四、结论与展望
目前的研究成果显示，肠道菌群与肥胖、糖尿病的发生密切相关。然而，仍 有许多问题需要进一步探讨。首先，我们需要了解肠道菌群如何影响能量吸收、 炎症反应和胰岛素抵抗等过程。其次，虽然一些益生菌可以改善肥胖和糖尿病的 症状，但它们的作用机制尚不明确。此外，针对肠道菌群失调的治疗方法及其长 期效果也需要进一步研究。
ALDEx2对肠道微生物进行相关性分析
ALDEx2对肠道微生物进行相关性分析除物质合成与代谢功能外，肠道复杂的微生物生态系统与机体免疫系统之间的关系也极为密切。
肠道微生物不仅可以作为天然屏障维持肠上皮的完整性，防止病原微生物入侵，还通过调节肠道粘膜分泌抗体作用于肠道免疫系统，并进一步影响天然免疫和获得性免疫，因此肠道微生物又被认为是人体最大的“免疫器官”。
肠道微生物维持的免疫平衡在机体自身免疫疾病的预防过程中起着重要作用，当某些因素导致肠道菌群发生改变时，会进一步影响到人的其它免疫系统，这种免疫平衡一旦被打破，就容易导致各种疾病的产生。
越来越多的实验证据表明，肠道微生物不仅影响人体肠道本身的功能，还通过调控人的免疫系统，从不同角度和层面影响人的健康。
肠道微生物与人类健康关系的神秘面纱正在被逐渐揭开，下面举几个最新的研究进展来说明肠道微生物与人类健康的关系。
肠道微生物与肥胖：肥胖是否是一种疾病虽然有不少争议，但肥胖引起的各种疾病却是不争的事实。
研究结果虽然已经揭示了肥胖和不肥胖人群肠道菌群的种类和数量均存在差异，但肥胖是否是由特定细菌导致的却一直没有直接证据。
最近，德国科学家终于揪出了导致肥胖的“元凶”：一种称为多枝梭菌（Clostridium ramosum）的细菌。
他们连续4 周分别给小鼠喂食高脂肪和低脂肪食物，结果饲喂高脂食物的小鼠盲肠中多枝梭菌的比例比饲喂低脂肪食物的提高约4倍，他们猜测这种菌导致肥胖的原因是可以提高对食物营养的吸收，但小鼠的结果是否适用于人还值得进一步研究。
肠道微生物与糖尿病：来自深圳华大基因的一项研究对345位国人的肠道微生物进行测序，结果显示II型糖尿病患者中肠道微生物菌群失调，肠道微生态平衡被打破，一些有益菌消失，具体表现为一些常见的产丁酸盐细菌的丰度下降，而各种条件致病菌有所增加，其他一些诸如具有还原硫酸盐和抗氧化胁迫能力功能的微生物丰度也有一定程度的增加。
美国一家公司研制了一种制剂来改善肠道微生物的微生态环境，4 周内即可使糖尿病患者血糖水平得到有效控制。
肠道菌群微生态3篇
肠道菌群微生态第一篇：什么是肠道菌群微生态肠道菌群微生态是指人体肠道内的微生物群落，包括了细菌、真菌、病毒等多种微生物。
这个微生物群落对人体有着非常重要的作用，它们可以帮助我们消化食物、合成维生素、调节免疫系统等。
同时，肠道菌群微生态与许多人类疾病也有着密切的关系，如肥胖、糖尿病、自闭症、抑郁症等。
因此，对肠道菌群微生态的研究成为了当今医学研究的一个重要方向。
在健康情况下，人体肠道内的微生物群落数量非常庞大，细菌的个数可以达到数千亿个，并且种类繁多。
在这种情况下，各类微生物之间保持着动态平衡，它们相互之间能够协同作用，为宿主提供养分和保护。
另一方面，肠道微生物也与宿主的免疫系统密切联系，帮助维持免疫系统的正常运作。
而当这种微生态平衡被打破时，一些有害细菌可能会增多，从而导致肠道炎症、细菌感染等多种健康问题。
因此，保持肠道微生态平衡是非常重要的。
许多因素会影响肠道微生态，如饮食、生活环境、用药、情绪等。
保持良好的生活方式及合理的饮食结构，有助于维持肠道微生态平衡。
第二篇：肠道菌群微生态与健康肠道菌群微生态与健康之间有着密不可分的联系。
例如，研究表明，肠道细菌群与肥胖之间存在着关系。
在肥胖者肠道细菌的群落结构与正常人有着明显不同，这可能是由于肥胖者饮食结构的影响。
同时，一些研究显示，肠道微生物可以通过与肠道、免疫系统及神经系统之间的相互作用来影响情绪和行为。
例如，一些特定的细菌可以促进血清素的产生，而这种神经递质与抑郁症密切相关。
肠道菌群微生态的不平衡也与很多疾病有关。
例如，一些研究提示，炎症性肠道疾病（IBD）与肠道细菌群落失衡有关。
研究人员认为，肠道细菌的失调可能引发肠道炎症反应，导致IBD的发生。
另外，一些研究还发现，自闭症患者肠道微生物群落结构与正常人不同，但是否具有因果关系尚需进一步探讨。
因此，我们需要保持良好的生活方式和饮食结构，促进肠道微生态的平衡，从而降低患病风险。
第三篇：如何改善肠道菌群微生态肠道菌群微生态的平衡可以通过多种途径进行调节。
肠道菌群研究思路和案例解析
肠道菌群研究思路和案解析1肠道菌群介绍目录216S测序技术介绍3肠道菌群的研究方向和案例分析PART1肠道菌群介绍肠道菌群介绍肠道菌群，顾名思义——生存在人的肠道里的大量细菌构成的集体。
其中包括：有益菌，也称之为益生菌，主要是各种双歧杆菌、乳酸杆菌等，是人体健康不可缺少的要素，可以合成各种维生素，参与食物的消化，促进肠道蠕动，抑制致病菌群的生长，分解有害、有毒物质等。
有害菌，数量一旦失控大量生长，就会引发多种疾病，产生致癌物等有害物质，或者影响免疫系统的功能（如：肺炎克雷伯氏菌等）。
中性菌，即具有双重作用的细菌，如大肠杆菌、肠球菌等，在正常情况下对健康有益，一旦增殖失控，或从肠道转移到身体其他部位，就可能引发许多问题。
常见的肠道菌群：（左上）双歧杆菌，（右上）乳酸杆菌，（左下）肠球菌，（右下）大肠杆菌肠道菌群与疾病肠道微生物参与宿主新陈代谢和免疫系统的调节，并与环境因子相互作用决定机体的健康和疾病状态。
已有大量研究表明，多种疾病与肠道菌群失衡有关。
1：肠道菌群与脑部相关疾病（肠脑轴，如：抑郁症、脑卒中、AD、PD等）2：肠道菌群与代谢性疾病（如：肥胖、糖尿病等）3：肠道菌群与肝脏相关疾病（肠-肝-免疫轴，如：肝硬化、非酒精性脂肪肝等）4：肠道菌群与胃肠道相关疾病（炎症性肠病、肠易激综合症等）5：肠道菌群与肾相关疾病（慢性肾病等）6：肠道菌群与肿瘤…肠道菌群与心血管疾病1：疾病人群和健康人群进行流行病学和队列分析。
2：临床水平疾病菌群和动物模型疾病菌群的表型比较。
3：临床疾病人群粪便进行粪菌移植（FMT ），模拟动物模型。
4：健康人群的粪便进行粪菌移植（FMT ），不会改善人群疾病的行为。
5：临床疾病人群进行干预治疗，可以改善疾病的行为。
肠道菌群常用研究方法短链脂肪酸是肠道菌群代谢产物中最主要的标志物之一。
短链脂肪酸是指碳链中碳原子小于 6 个的有机脂肪酸 ，主要包括 乙酸 、丙酸 、丁酸等 。
作为肠道菌群发酵的主要产物，对人体多个器官和代谢有较大的影响。
肠道菌群结构多样性分析及其意义
肠道菌群结构多样性分析及其意义一、肠道菌群概述肠道菌群是指生活在人体肠道内的微生物群落，包括细菌、真菌、病毒等。
这些微生物与人体相互依存，形成了一个复杂的生态系统，对人体健康有着重要的影响。
肠道菌群的数量极其庞大，约有100万亿个微生物，其基因数量也远远超过人体自身基因数量，被称为人体的“第二基因组”。
肠道菌群的组成和功能受到多种因素的影响，如饮食、生活方式、药物使用、年龄、遗传等。
二、肠道菌群结构多样性分析1. 分析方法- 传统培养法：传统培养法是最早用于研究肠道菌群的方法之一。
该方法通过将肠道菌群样本在特定的培养基上进行培养，然后对培养出的微生物进行鉴定和计数，从而了解肠道菌群的组成和数量。
然而，传统培养法存在一定的局限性，由于肠道菌群中的许多微生物难以在实验室条件下培养，因此该方法只能检测到肠道菌群中的一小部分微生物，无法全面反映肠道菌群的结构多样性。
- 分子生物学方法：随着分子生物学技术的发展，越来越多的分子生物学方法被应用于肠道菌群结构多样性分析。
其中，16S rRNA基因测序技术是目前应用最为广泛的方法之一。
该技术通过对肠道菌群样本中16S rRNA基因的扩增和测序，然后将测序结果与已知的微生物序列数据库进行比对，从而确定肠道菌群中微生物的种类和相对丰度。
除了16S rRNA基因测序技术外，宏基因组测序技术、转录组测序技术等也被广泛应用于肠道菌群结构多样性分析。
这些技术能够提供更全面、更深入的肠道菌群信息，有助于深入了解肠道菌群的功能和与人体健康的关系。
2. 影响因素- 饮食因素：饮食是影响肠道菌群结构多样性的重要因素之一。
不同的饮食结构会导致肠道菌群的组成和功能发生变化。
例如，高纤维饮食能够促进有益菌的生长，增加肠道菌群的多样性；而高脂肪、高糖饮食则会导致有害菌的增加，减少肠道菌群的多样性。
此外，饮食中的某些成分，如益生菌、益生元等，也能够调节肠道菌群的结构和功能，对人体健康产生有益影响。
肠道菌群与消化系统疾病的研究进展
肠道菌群也会影响体内一些物质代谢，比如乙 醇、胆碱等,这些物质参与NAFLD的发生发展过程。 肠道菌群通过代谢产生乙醇，可通过门脉进入肝脏, 在肝脏氧化反应产生乙醛和乙酸。乙醛可破坏肠道 黏膜屏障,使肠通透性增加，乙酸增多会弓I起脂肪合 成增多，从而促进NAFLD的发生发展。胆碱能将脂 质转运出肝脏，肠道内代谢胆碱的菌群主要有变形 菌、厚壁菌等，肠道菌群紊乱后,胆碱代谢菌增多,导 致血清胆碱浓度及胆碱生物利用率降低。肠道菌群 可产生一种能催化胆碱代谢成为甲胺的酶，甲胺经 由门脉循环进入肝脏，可诱导肝脏炎性反应的发生。 4肝硬化
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肠道菌群与肥胖发生的研究进展
作者：益生菌专家
摘要目前，肥胖对人类健康的影响越来越显著，因此研究肥胖的发生机理和治疗策略十
分必要。
这篇文章总结了肠道菌群与肥胖发生的研究进展。
研究表明，肠道菌群能够帮助宿主从饮食中的多糖成分中获得更多的卡路里，并储藏在脂肪细胞中备用。
肠道菌群还可以通过关闭Fiaf基因和增加ChREBP/ SREBP、Acc1和Fas的表达来增加脂肪在脂肪
组织和肝脏中的储存。
并且，肠道中革兰氏阴性菌产生的脂多糖LPS，引发了全身慢性
低水平炎症反应，然后导致肥胖。
因此，通过益生菌、益生元或抗生素修饰肠道菌群可能成为未来治疗肥胖的有效方法。
关键词肠道菌群，肥胖，能量吸收，脂肪代谢，慢性低水平炎症反应肥胖是一种慢性代谢疾病，是导致高血压、糖尿病、心脑血管疾病及非酒精性脂肪肝等疾病的重要因素。
近年来，随着社会经济水平的不断提高和人们生活方式的改变，肥
胖率呈上升趋势。
在美国将近1／3的成人超重或者肥胖，而全世界超重或肥胖人群已超过5亿，肥胖已成为日益严峻的全球性公共卫生问题。
目前，关于肥胖的病因研究进展迅速。
多数学者认为，肥胖是多因素互相作用的结果[1]，基因、环境、营养等是研究的重点。
而最新研究表明，肠道菌群与肥胖的形成有一定关系，可能发挥着重要的作用。
本文就此作简要综述。
以期能为解释肥胖成因，预防和治疗肥胖提供依据。
1肠道菌群概述
人的肠道是一个复杂、活跃、同时维持着相对平衡的系统。
其中定植着数目庞大、结构复杂的微生物群落，因此，人被称为“超级生物体”。
这个生态系统拥有1014个细胞，是人体细胞总数的10倍；大约500-1000种细菌，包含100多万个基因，数目是人类基因组的100倍。
[2]其中的30-40 种优势细菌构成了人体肠道细菌总量的99％。
肠道菌群和宿主之前存在着密不可分的互利共生关系，在宿主的消化吸收、免疫反应、代谢活性方面都发挥着重要的作用。
其中，在门水平上，厚壁菌门和拟杆菌门为两个优势菌门，大多数粪便细菌都是一些不可培养的类型，且不同个体之间粪便样品中的细菌组成也有显著差异；在属水平上，拟杆菌，柔嫩梭菌，乳酸菌，双歧杆菌是四类与人类健康密切相关的优势菌，也是现阶段人们对肠道微生物研究的重点。
[3]
2肠道菌群的研究方法
在分子水平上研究肠道微生物生态，除了以往经常用到的分子指纹图谱（ARDRA、
ERIC-PCR、DGGE/TGGE、T-RFLP）和克隆文库的技术，元基因组学和代谢组学目前
逐渐成为主要的研究方法[4]。
元基因组学是指人体及其体内所有微生物的基因信息的集合，测序速度大大提高对元基因组的发展发挥了重要的作用。
代谢组学是关于定量描述生
物内源性代谢物质的整体及其对内因外因变化应答规律的科学，利用高通量、高灵敏度与高精确度的现代分析技术，把研究对象作为一个整体来观察和分析，是系统生物学的重要组成部分。
3肠道菌群与肥胖
肥胖作为一种慢性全身性代谢性疾病，严重影响人们的正常生活。
以往多关注的是基因对肥胖发生的影响。
但基因从人一出生就确定了，以后就不再改变。
但人的身体状况是在后天不断变化的，这说明基因并不是决定肥胖的关键因素。
肠道菌群与人类长期共进化，可能是产生肥胖的关键因素之一，而且越来越多的证据证明了这点。
3.1肠道菌群与能量吸收
Backhed等人研究发现[5]，正常喂养的小鼠的体脂含量比无菌小鼠高40%，性腺脂肪含量高47%，并且正常小鼠的进食量比无菌小鼠低。
将正常小鼠的肠道菌群克隆到无菌小鼠体内，饲喂条件不变，两周后其脂肪量增加60%，并且出现胰岛素抵抗。
这表明
肥胖可能与肠道菌群有关。
导致体重增加的可能因素是：①肠道内葡萄糖的吸收增强。
②肠道菌群能发酵人体不能消化的多糖形成短链脂肪酸，提供多余的能量，同时短链脂肪酸能够诱导脂肪合成。
③高血糖和胰岛素血症刺激脂肪生成。
Ley等人的研究表明[6]，肥胖可能和肠道菌群的改变有关。
他们对肥胖的ob/ob小鼠和对照的非肥胖小鼠(-／-)肠道内5000多种细菌的16s rRNA基因序列进行分析，ob小
鼠拟杆菌门的数量少50％，同时具有更多的厚壁菌门细菌。
这个小组也对肥胖和非肥胖的人的肠道菌群做了研究[7]。
他们对12名肥胖患者进行跟踪研究，通过分别给予脂肪限制的饮食和碳水化合物限制的饮食进行治疗。
一年后前者体重下降2％，后者体重下降6％，进行16s rRNA基因研究表明，摄入食物的总能量不变的前提下，通过两种饮食减肥后，肠道内的厚菌门数量下降，而拟杆菌门数量上升。
这些研究只说明了肥胖改变了肠道菌群，并不能说明肠道菌群的改变导致了肥胖的产生。
但以下的研究可以证明这个假说。
Turnbaugb等人的研究表明[8]，肥将胖小鼠(ob ／ob)的肠道菌群转移到非肥胖无菌小鼠体内，2周后非肥胖小鼠就和肥胖小鼠一样，具
有更高的能量吸收的效率，并且其排泄物中能量更低，还具有明显的体重增加。
由此可见，在营养摄人相同的条件下，肠道微生物几乎可以决定宿主的能量吸收。
同时，肥胖小鼠富含早期降解多糖的酶．能经KEGG通路代谢淀粉、半乳糖、丁酸盐，有明显的体重增加。
此外，肥胖小鼠肠道中含有更多的古生菌。
人体肠道几乎不含多糖消化酶，不能消化植物多糖，如纤维素、半纤维素、果胶、抗性淀粉等，而微生物将多糖降解为短链脂肪酸，二氧化碳和氢气。
并且体内多余的葡萄糖，除少量合成糖原储存在肝脏和肌肉以外，大部分将合成脂酸和脂肪在脂肪组织中储存，所以，高血糖对于肥胖有促进作用。
研究表明[9]，碳水化合物来源的能量，有1O％～15％依赖于肠道细菌的酵解。
肠道细菌中拟杆菌门和厚壁菌门对肥胖有较大的影响。
多形
拟杆菌能编码64种多糖降解相关的酶，从而降解多糖，为宿主提供额外的能量。
接种多形拟杆菌10d后的小鼠，其盲肠内己糖的浓度显著降低，说明细菌能促进宿主对单糖的吸收。
这个结果和上面肥胖患者体内拟杆菌门含量少有些矛盾。
厚壁菌门也具有降解人体所不能降解的多糖，为人体提供能量的作用。
比如，直肠真杆菌(厚壁菌门)至少含有44种与抗性淀粉降解酶有关的基因。
肠道菌群中的古生菌也对肥胖有一定得影响。
古生菌是多糖代谢链的最后的微生物环节。
嗜温产甲烷菌通过产生甲烷来降低氢气的分压．有利于维持厌氧的环境，并因此增加了微生物的发酵效率[10]。
对小鼠接种人体肠道内的产甲烷菌和拟杆菌后，与单一接种相比，提高了发酵的效率，从而显著提高了肥胖的发生率。
3.2肠道菌群与脂肪代谢
Backhed等人[5]通过对无菌小鼠、正常小鼠、和克隆了正常小鼠肠道菌群的无菌小鼠的研究，说明了肠道微生物与脂肪代谢的关系。
无菌小鼠在食物消耗量增加的情况下，身体脂肪含量的增长却比定植菌群的小鼠低。
他们研究认为，肠道菌群一方面增加对食物中多糖的利用，增加碳水化合物反应结合元件蛋白ChREBP/固醇反应元件结合蛋白SREBP的表达，它们是协同介导肝脏细胞对胰岛素和葡萄糖的反应并进行脂肪生成的转录因子，并使之与乙酰辅酶A羧化酶Acc1和脂肪酸合酶Fas（表达量也增加）结合，从而使甘油三脂在肝脏中积累，增加宿主肝脏脂肪合成；另一方面，肠道菌群能够抑制禁食诱导脂肪因子Fiaf（一种LPL-脂蛋白脂肪酶抑制因子）的表达，使脂蛋白脂肪酶LPL增
加，它可以催化肌肉和心脏脂肪的脂蛋白释放脂肪酸—甘油三脂，从而使得脂肪组织中积累甘油三脂。
该组人员[11]又通过实验解释无菌小鼠能够抵抗高脂食物诱导的肥胖的机理，这包括两个调控脂肪酸代谢的途径：无菌小鼠（1）提高了Faif的水平，诱导了过氧化物酶体增殖物激活受体辅助激活因子Pgc-1α（一种新型辅助转录激活因子,其与棕色脂肪细胞的分化及其生理功能关系密切,可能是新的减肥药物作用靶点）的表达，启动了脂肪氧化的代谢途径，即消耗了脂肪；（2）提高了AMP活化蛋白激酶（AMPK）及其下游参与脂肪氧化的靶点（乙酰辅酶A羧化酶等）的磷酸化水平，即提高了它的活性，打开了分解代谢途径，同时关闭消耗ATP的通路，即可分解脂肪。
可见，肠道菌群对脂肪的储存发挥了重要的作用。
3.3肠道菌群与慢性低水平炎症反应
最新研究表明[12]，肥胖症和胰岛素抵抗都被证明与全身的慢性低水平的炎症有关。
肥胖发生后，由于巨噬细胞对脂肪组织的渗透和脂肪细胞自身产生炎症因子，使得脂肪组织发炎。
巨噬细胞会聚集很多脂类，形成泡沫状细胞。
脂肪细胞和巨噬细胞表现出同样的特征，即表达炎症因子、FABPs(脂肪酸结合蛋白)、核激素受体等。