菌群和糖尿病

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2篇《Nature》揭示肠道菌群和糖尿病发病机制的关系

2篇《Nature》揭示肠道菌群和糖尿病发病机制的关系

2篇《Nature》揭⽰肠道菌群和糖尿病发病机制的关系健康⼈的肠胃中寄居着很多微⽣物,这些微⽣物统称为肠道菌群,⼈体肠道微⽣物约有30个种属,300-500多种,是⼈体细胞总数的10倍。

主要包括细菌群、真菌群、古细菌群、病毒群及原⾍等,其中数量最多的细菌群,包括厌氧菌、需氧菌和兼性厌氧菌。

近些年来,有关肠道菌群研究不断推进,为了让⼤家更加了解肠道菌群,在此,整理了2篇跟肠道菌群相关的⾼分⽂章,⼤家共同学习。

2篇⽂章都发表在2018年10⽉nature杂志上,都涉及到对“青少年糖尿病的环境决定因素(The Environmental Determinants of Diabetes in the Young, TEDDY)”的研究。

从研究⽅向上Temporal development⽂侧重于对同⼀群体、不同⽣长发育时期的肠道菌群的研究:The human⽂侧重于寻找疾病组和健康组间肠道菌群的差异。

下⾯⼀起来具体看⼀下:1、 Temporal development of the gut microbiome in early childhood from the TEDDY study.Nature , 2018(从TEDDY研究看⼉童早期肠道微⽣物群的发育)研究思路:通过16S rRNA基因测序(n=12005)和宏基因组测序(n=10867),对903名3-46个⽉⼉童纵向粪便样品进⾏分析,作为青少年糖尿病环境决定因素(TEDDY)研究的⼀部分。

研究结果:(1)将16S rRNA测序的结果分为10个cluster(见下图a),图b显⽰每个DMM集群alpha多样性(丰富度和Shannon多样性),细菌的丰富度和多样性在每个cluster⾥都是增加的,图c显⽰了早期肠道微⽣物群发育经历了三个不同阶段,发育期(第3-14个⽉)、过渡阶段(第15 -30个⽉)、稳定期(第31-46个⽉)(2)基于图a:16S rRNA基因测序数据的属级微⽣物组图谱(n = 4069);图b:宏基因组测序的微⽣物种⽔平(n = 3,843)和图c:功能宏基因组层⾯的相关性(n = 3,843),分析⼀些协变量与3-18个⽉婴⼉肠道细菌群落分布相关性,结果发现,细菌的代谢潜能与3⾄14个⽉婴⼉的母乳消耗有关。

肠道菌群与糖代谢异常相关性研究进展

肠道菌群与糖代谢异常相关性研究进展

经验交流71肠道菌群与糖代谢异常相关性研究进展张琳,姬新才 (西安医学院,陕西西安 710000)摘要:肠道菌群失调和糖代谢疾病具有密切关系。

肠道菌群失调和1型糖尿病发病机制之间的关系尚不明确,肠道菌群失调引发2型糖尿病的主要机制为产生短链脂肪酸,在释放肠道激素的同时能够减轻肠道免疫系统的破坏,并调节胆汁代谢。

肠道菌群、肠促胰素之间具有一定影响关系。

肠促胰素降糖药物在2型糖尿病治疗中占有一定地位。

本文通过对糖代谢异常、肠道菌群二者之间关系进行研究,现报道如下。

关键词:肠道菌群;糖代谢异常;研究进展肠道菌群包含病菌、细菌、真菌以及原生动物。

有研究表明,人体肠道是一个复杂的、动态平衡的微生物群体。

目前2型糖尿病(T2DM ) 人数不断增多,伴随的并发症相比之前更为严重,加速人体血管以及微血管出现病变。

糖尿病防控工作的难度相比之前也明显增加,因此需要找到高效、安全的预防策略。

1肠道菌群和T2DM糖尿病作为当前影响人类健康的主要慢性病症,主要是受血糖代谢异常的影响,从而导致出现身体异常。

从病因上可以分为1型、2型糖尿病。

根据近50年的调查数据,糖尿病发生率呈现明显升高。

1型糖尿病的增长人群在6岁以下,肥胖儿童相比之前明显增加。

当前人体肠道内存在约1000种菌群,这些菌群具有调节肠道淋巴系统、营养吸收等作用,同时与人体的生长发育阶段具有明显相关。

人体的隐形器官即为肠道微生物,在疾病中发挥中重要作用 [1]。

肠道微生物失调和肥胖、糖尿病具有密切关系,主要以2型糖尿病为代表。

2型糖尿病患者的肠道微生物群整体菌群浓度相对较高,在功能、结构上和正常人存在一定差异。

人肠道菌群中的大肠埃希菌、加氏乳杆菌、变形链球菌均为致病菌群。

肠道微生物影响糖代谢主要是通过脂肪代谢、调控能量从而产生激素调节相关机制。

2018年的研究表明,通过肠道菌群影响代谢的新机制—丙酸咪唑的作用,从而阻断胰岛素的影响 [2]。

经研究表明,肠道微生态的改变和糖尿病的早期发病具有明显关系。

干预肠道菌群能否成为糖尿病的治疗途径

干预肠道菌群能否成为糖尿病的治疗途径

0 。 。 个细 群 糖 耐 量异 常 患 病 率超 过 5 0 %。可 菌 ,每 克肠道 内容物含 有 1 见未 来 我 国所 面 临 的健 康 形 式 是多 菌 ,整个 肠道 的细 菌总 数重 1 . 9 k g , 么严 峻 …。高 热 量 、高 脂肪 饮 食 、 相 当于 肝 脏 的重 量 ,9 5 %以上 是厌
题论坛 S p e c i a l F o r u m


干 预 肠 道 菌 群 能 否 成 为 糖 尿 病
的治疗途径
大连 医科 大 学 附属 第二 医院 内分 泌科
中图分类号 R 5 8 7 1 文献标识 码 A 文 章编号
苏 本利
1 6 7 2 — 2 8 0 9 ( 2 0 1 3 ) 2 1 ・ 0 0 2 2 — 0 4
糖尿 病 、 内分 泌专 业 委 员会
副主任 委 员,2 0 0 8 ~2 0 1 2 年
干 预和 药 物治 疗 外 ,代谢 性 外 科 手 类 细 菌 中主要 成 份 是拟 杆 菌 和厚 壁
术 治疗 也 成为 学 界 关注 的 热点 。 但 菌 门。最 近 一 项 针对 肠 道 菌群 S NP 是 ,当 目前为 止 ,只有 手术 治 疗 在 研 究 发现 人 类肠 道 九种 常 见 细菌 门
22 药品 评价 2 0  ̄ 3 g : N1 0  ̄ 2 1 划
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自母亲 及 其周 围环 境 ,随 后开 始食 物 喂养 ,肠 道 内细 肪酸 ,部 分 被肠 道黏 膜直 接 利用 ,部 分 吸收入 血 ,通 蛋 白偶联 的脂肪酸 受体结合 ,促 菌 受 到食 物 影 响 发 生迅 速 改 变 ,4 岁 时肠 道 菌群 发育 过与脂肪 细胞 膜上 的G 完 成 。其 肠道 菌 群 受宿 主 基 因遗 传 相 关 的肠道 微 环 进游离脂肪酸和葡萄糖的吸收,改善胰岛素抵抗 。

肠道菌群对妊娠期糖尿病的风险有何影响

肠道菌群对妊娠期糖尿病的风险有何影响

肠道菌群对妊娠期糖尿病的风险有何影响肠道菌群是人体内居住着大量微生物的集合体,其组成和平衡对人体健康具有重要影响。

近年来,肠道菌群是人体内存在着大量微生物的复杂生态系统,它们与我们的健康密切相关。

近年来的研究表明,发现肠道菌群的失调与多种疾病的发生和发展密切相关,其中包括妊娠期糖尿病。

妊娠期糖尿病是指妇女在怀孕期间出现的血糖升高,但在妊娠后又会恢复正常的一种糖尿病形式,它可以增加母婴发生许多并发症和疾病的风险,如胎儿超大儿、产程延长、胎盘功能异常等。

那么,肠道菌群对妊娠期糖尿病的风险有何影响呢?首先,肠道菌群的改变可能与妊娠期糖尿病的风险密切相关。

肠道菌群可以影响食物的消化和吸收,进而对血糖控制产生影响。

一些研究发现,患有妊娠期糖尿病的孕妇的肠道菌群组成与健康孕妇存在差异。

患有妊娠期糖尿病的孕妇相比健康孕妇,其肠道菌群的多样性和稳定性较差。

妊娠期糖尿病患者的肠道中可能存在某些特定菌种的过度生长或减少,导致肠道菌群的失衡。

同时,肠道菌群的失调可能通过多种途径影响妊娠期糖尿病的发生。

患有妊娠期糖尿病的孕妇肠道中某些菌种数量较多,而其他一些有益菌种则减少。

这可能导致食物中的碳水化合物被肠道中的菌群分解产生更多的糖分,进而提高血糖水平。

肠道菌群可以影响胰岛素的敏感性和胰岛素抵抗,从而导致血糖水平的升高。

同时,特定的菌种可以产生有机酸等代谢产物,干扰胰岛素的合成和分泌,进一步导致血糖调节的紊乱。

其次,肠道菌群还可以调节免疫系统的功能。

研究发现,妊娠期糖尿病患者的免疫系统存在异常反应,而肠道菌群在维持免疫稳态中起到重要作用。

当肠道菌群失调时,免疫系统的调节功能可能受损,导致机体对胰岛素的敏感性下降,从而增加妊娠期糖尿病的风险。

肠道菌群还与孕妇的营养代谢密切相关。

一些研究发现,某些菌种可以参与食物中膳食纤维的降解和吸收,促进短链脂肪酸的产生,而这些脂肪酸对于维持血糖平衡和减轻胰岛素抵抗具有重要作用。

因此,当肠道菌群失调时,孕妇的能量和营养代谢也可能遭受影响,增加妊娠期糖尿病的风险。

2型糖尿病患者肠道菌群的特征及变化分析

2型糖尿病患者肠道菌群的特征及变化分析

2型糖尿病患者肠道菌群的特征及变化分析肠道菌群是指生活在人体肠道内的各种微生物的集合体,包括细菌、真菌、病毒等。

它们在肠道内起到了重要的生理功能,如参与食物消化、维持肠道黏膜屏障、调节免疫反应等。

近年来的研究发现,肠道菌群与人体健康密切相关,其失衡与多种疾病的发生和发展有关,其中包括2型糖尿病。

2型糖尿病是一种慢性代谢性疾病,其特点是血糖水平升高和胰岛素功能受损。

研究发现,2型糖尿病患者的肠道菌群与健康人存在差异,表现为多样性减少、优势菌种数量减少以及致病菌的过度增殖。

具体来说,以下是2型糖尿病患者肠道菌群的特征及变化分析:1. 多样性减少:2型糖尿病患者的肠道菌群多样性比健康人显著降低,即肠道中的微生物种类较少。

这可能与患者饮食结构的改变、胃肠道运动功能下降以及长期使用抗生素等因素有关。

2. 优势菌种减少:相比健康人,2型糖尿病患者的肠道中一些有益的优势菌种数量明显减少,如双歧杆菌、梭菌等。

这些优势菌种在肠道内具有重要的生理功能,如参与食物消化、产生短链脂肪酸等,其减少可能导致肠道营养吸收和代谢的异常。

3. 致病菌增多:在2型糖尿病患者的肠道中,一些致病菌的数量明显增多,如肠球菌、克雷伯杆菌等。

这些致病菌在肠道内产生一系列的代谢产物,如内毒素、胆固醇等,可导致患者肥胖、胰岛素抵抗等病理过程的发生和发展。

4. 菌群代谢功能异常:2型糖尿病患者的肠道菌群菌谱的变化还伴随着其代谢功能的改变。

研究发现,2型糖尿病患者的肠道菌群与一些代谢物的生成和代谢紊乱相关,如短链脂肪酸、胆固醇等。

这些代谢紊乱可能通过多种途径导致2型糖尿病的发生和发展。

糖尿病患者肠道菌群的代谢产物分析

糖尿病患者肠道菌群的代谢产物分析

糖尿病患者肠道菌群的代谢产物分析糖尿病是一种代谢性疾病,在全球范围内影响着众多患者的健康。

近年来,随着肠道微生物在人体内重要性的认识不断加深,一些研究人员也开始探究糖尿病患者肠道菌群与代谢产物之间的关系。

事实上,肠道菌群和其代谢产物一直是引起科学家们关注的热点之一。

肠道菌群是人体内最重要的微生物群落之一。

肠道菌群可以分解人体中的复杂碳水化合物,促进营养物质的吸收和代谢。

然而,肠道菌群还会产生一些代谢产物,如酪氨酸代谢产物和脂肪酸代谢产物等,这些代谢产物会对糖尿病患者的代谢产生一定的影响。

酪氨酸是一种必需氨基酸,可被肠道菌群分解成酪氨酸代谢产物。

这些代谢产物包括肽类、芳香族化合物和酚类物质等。

研究表明,酪氨酸代谢产物与多种代谢性疾病的发生密切相关,如肥胖、糖尿病和心脏疾病等。

其中,糖尿病患者在代谢酪氨酸时会生成大量酚类物质,如4-羟基苯甲酸和3-羟基苯甲酸等。

这些物质会进一步参与葡萄糖代谢过程,从而影响糖尿病患者的血糖水平。

与酪氨酸代谢不同,脂肪酸代谢是一种被更多研究人员关注的代谢途径。

脂肪酸代谢也是肠道菌群产生的一种代谢产物。

此类代谢产物包含了一系列脂肪酸,如丙酸、丁酸、反式油酸和亚油酸等。

这些脂肪酸的数量和种类与糖尿病患者的健康状态密切相关。

一些脂肪酸代谢产物可以通过调节葡萄糖代谢、氧化磷酸化和胰岛素敏感性来影响糖尿病的发生和发展。

肠道菌群的代谢产物分析为糖尿病的诊断和治疗提供了新的思路。

研究表明,肠道菌群中某些代谢产物的含量异常高或异常低与糖尿病患者的健康状况密切相关。

因此,科学家们认为,肠道菌群代谢产物的分析可以作为一种新型的糖尿病诊断指标。

此外,肠道菌群代谢产物的调节也有望成为一种新型的糖尿病治疗方法。

总的来说,肠道菌群与代谢产物之间的关系已经成为当今研究热点之一。

研究表明,酪氨酸代谢和脂肪酸代谢是肠道菌群重要的代谢途径。

肠道菌群的代谢产物分析为糖尿病的诊断和治疗提供了新的思路。

未来,肠道菌群与代谢产物之间的关系也将成为研究的热点之一,尤其是针对糖尿病这类代谢性疾病的治疗。

治疗糖尿病,益生菌竟是“抗糖生物武器”?

治疗糖尿病,益生菌竟是“抗糖生物武器”?

医诊通慢病治疗糖尿病,益生菌竟是“抗糖生物武器”?【摘要】寄居在我们肠道内的细菌被称为“肠道菌群”,它们与肥胖、糖尿病可能有着密不可分的关联。

尽管具体的联系目前还不是十分肯定,但科学家相信,终有一天,肠道菌群将会以“抗糖生物武器”的崭新面貌出现在人们面前。

【关键词】肠道菌群;糖尿病;益生菌姻厦门大学附属第一医院主任医师王彩虹人体内存在着数以万亿计的各种细菌。

正常情况下,这些肠道细菌与我们和平共处,而它们之间一旦失去平衡,就可能会导致疾病的发生。

这些寄居在我们肠道内的细菌被称为“肠道菌群”,它们与肥胖、糖尿病可能有着密不可分的关联。

什么是肠道菌群人体肠道中有着大量微生物,由超过3500种细菌组成。

肠道菌群细胞数量是人体细胞数量的10倍左右,细菌重量约为1.5千克,数量如此之巨的细菌所携带的基因数是人体自身基因的100倍。

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。

诺贝尔生理医学奖获得者Lederberg提出,人是由人体真核细胞和体内共生的微生物群落所共同构成的“超级生物体”,认为人体及其菌群之间存在着复杂的相互影响的过程。

肠道菌群自人体出生时便开始形成,已成为人体密不可分的一个“环境因素”,被称为人体后天获得的一个“新系统”或“新器官”,影响着人体的营养、代谢和免疫等生理功能。

正常肠道菌群的主要作用包括:营养与物质代谢,参与食物消化吸收过程;在肠道黏膜上皮形成生物屏障结构,发挥生物拮抗作用;增强宿主的免疫功能;合成有益物质维生素等。

肠道菌群是个动态变化的系统,受饮食结构等多种因素影响。

因其在调节人体正常生理代谢方面具有不可替代的作用,一旦肠道菌群结构改变或失调,则可能引起机体代谢紊乱。

目前越来越多的研究表明,肠道菌群可能与肥胖及2型糖尿病等代谢性疾病的发生发展密切相关。

以肠道菌群为切入点来探索代谢性疾病尤其是糖尿病的发病机制已成为国际上研究的新热点。

基于高通量测序技术分析糖尿病与肠道菌群相关性的研究进展_刘冬恋

基于高通量测序技术分析糖尿病与肠道菌群相关性的研究进展_刘冬恋

·技术与方法·生物技术通报BIOTECHNOLOGY BULLETIN2016, 32(9):59-64近年来,肠道细菌与糖尿病的关系日渐被人关注,随着第2代高通量测序技术的普及,对在糖尿病状态下,肠道细菌群落结构的变化的研究已成为主流。

本文将一些基于高通量测序技术对糖尿病与肠道菌群相关性的研究进行了综合分析,讨论宿主在糖尿病及治疗状态下其肠道菌群的组成和多样性,旨在为预防和治疗糖尿病提供新的思路。

1 高通量测序技术高通量测序技术是现代生命科学研究的核心技术之一,它实现了同时对几百万 DNA 分子测序的可能性,达到鉴定微生物的单一基因或全基因组的目的[1]。

目前第2代高通量测序平台主要有Roche 公司的454焦磷酸测序平台,Illumina 公司的Hiseq 和Miseq 测序平台,以及ABI 公司的Solid 4测序平台。

宏基因组(Metagenome)技术是指不经过微生物培养阶段,直接提取环境中总DNA,对微生物基因总和进行研究的技术。

在研究肠道细菌时采用宏基因组技术,可以了解胃肠道微生物区系组成、进化历程和代谢特点,挖掘具有应用潜力的新基因[2]。

宏基因组技术主要包括16S rRNA 和全基因组两种测序技术。

16S rRNA 测序技术的基本流程是在提取肠道细菌基因组后,利用PCR 技术扩增16S rRNA 片段,收稿日期:2016-04-05基金项目:四川省教育厅科研项目(16ZB0291),成都医学院校基金项目(CYZ15-15)作者简介:刘冬恋,女,硕士,实验师,研究方向:糖尿病及其并发症;E -mail :wushixian1992@基于高通量测序技术分析糖尿病与肠道菌群相关性的研究进展刘冬恋 廖梦玲 周欢(成都医学院药学院,成都 610083)摘 要: 肠道菌群与糖尿病的发生发展密切相关,随着高通量测序技术的发展,越来越多的研究表明,糖尿病状态下,宿主肠道菌群的群落结构发生了变化。

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炎症复合体:包括上游传感器nod样受体蛋白,衔接蛋白 Asc和效应器蛋白半胱天冬酶-1。有研究表明炎性复合体 可能会影响肠道菌群、代谢综合征和脂肪肝。
肠道菌群与宿主通过相互影响调节粘膜免疫和全身性炎症:
(1)短链脂肪酸,特别是丁酸,可以促进外周调节性T细胞 (Treg)的形成。丁酸是天然的组蛋白去乙酰酶抑制剂6和9的 组成成分。丁酸可以通过这种方式使组蛋白 H3的去乙酰化进 而促进了特异性调节性T细胞叉头转录因子FoxP3的表达。(2) Toll样受体5是一种鞭毛蛋白的模式识别受体,鞭毛蛋白是细 菌鞭毛上的蛋白单体。来自于TLR5的信号在肠道稳态的维持中 起到了重要的作用。(3)相应的,来源于Nod样受体(NLR) 家族热蛋白结构域3和结构域6的细胞内传导信号以这种方式发 挥着作用。这些信号分子的缺失会导致肠道菌群向有害的方向 变化从而促进了胰岛素抵抗和代谢综合征的发生。这些特征性 变化可以在肠道菌群失调的野生型动物模型中得到重现。(4) 肠道微生态平衡的缺失和失调会造成肠道功能的受损从而导致 了肠道细菌移位,例如,可以导致细菌上的脂多糖甚至细菌本 身进入到体循环和门脉循环中去。上述的变化可以促进器官例 如脂肪组织和肝脏局部炎症的发生。AMP,抗菌肽;ASC,一种 含有胱天蛋白寡集域的凋亡相关斑点样蛋白;HDAC,组蛋白脱 乙酰酶。
代谢性感染的概念
在肥胖和脂肪肝相关的疾病中,脂肪组织是促炎细胞因子 最重要的来源,其促炎细胞因子表达水平更高。
最新研究表明代谢性感染可能是存在的,提示肠道菌群可 能是初级全身性炎症和胰岛素抵抗发展过程的一个相关因 素。细菌DNA在不同组织如血液、肝脏和脂肪组织中的发 现,提供了代谢性炎症包括脂肪组织炎症演化的一个新视 角。
3.代谢性感染:局部的肠道菌群可能影响全身脂肪组织的炎症。 已证实代谢综合征患者和2型糖尿病患者可发生严重的内毒素
血症。
肠道菌群在肥胖中的作用
既往的动物模型研究证明:菌群在肥胖发生发展中可能是 一个重要的参与者。
Ridaura等人的研究:源自不同肥胖程度的双胞胎体内菌 群会影响小鼠的代谢,其中饮食是实验中有决定性作用的 因素,实验结果表明饮食最终决定了表型。
量的3-5% .在大量的基础和临床试验中,它的浓度与肥胖和糖尿病
呈负相关 .益生元物质例如低聚果糖有利于代谢,并且可以增加A
muciniphila的浓度 .服用了A muciniphila的老鼠体重会进一步下降,代谢进
程和脂肪组织的炎症也得到了有效的控制 .二甲双胍可以提高该细菌的浓度 .该菌可以改善葡聚糖硫酸盐性结肠炎 .争论:有一些动物/临床研究显示了不同的结论;在一些
实验研究中发现它反而起到了促进炎症发生的作用
上述两项研究清楚的展示了肠道细菌特异性,更多的功能 研究揭示了促炎过程的发生可能起于肠道。反映了2型糖 尿病中初级全身性炎症的起点来自肠道。
菌群调控的免疫系统代谢
短链脂肪酸和G蛋白偶联受体 短链脂肪酸:可溶性的纤维被肠道菌群消化而成,如醋酸、
丁酸和丙酸,提供健康人群5-10%的人体能量。高纤维饮 食已证实可提高偏瘦或肥胖的糖尿病患者的胰岛素敏感性。 G蛋白偶联受体:可表达于肠道上皮细胞、脂肪细胞、免 疫细胞等。 多项研究表明:瘦小老鼠体内的肠道菌群产生较多的短链 脂肪酸,特别是丁酸和丙酸,通过抑制脂肪组织堆积和增 加能量消耗使小鼠变得消瘦。
天然免疫系统
代谢综合征:通过各种遗传因素和环境因素之间的相互作 用而产生的,包括了肠道菌群和天然免疫系统之间复杂的 相互作用。
模式识别受体如toll样受体(TLR)5已被证实在代谢综合 征中具有重要地位。TLR5缺陷小鼠表现出多食、严重的高 脂血症、高血压、胰岛素抵抗、肥胖和肠道菌群的改变。
另一项大型临床研究发现:低细菌量(低基因量 (LGC))、肥胖、胰岛素抵抗、脂肪肝的受试者,初级 的炎症较之高基因量(HGC)的受试者更普遍。即在肥胖 中,潜在的促炎细菌如活泼瘤胃球菌属或拟杆菌属占主导 地位,而抗炎细菌如普拉氏梭杆菌则较为少见。
以上两项研究均表明:肠道菌群的组成和潜在的基因多样 性将有助于明确伴有代谢和炎症并发症的肥胖患者。
携带C57B1/6的小鼠在高脂饮食下发展为糖尿病,糖尿病 的表现型与肠道通透性增加、内毒素血症和特定的肠道菌 群有关。
临床研究发现代谢综合征和2型糖尿病会发展成内毒素血 症。
因此,内毒素是肠道菌群影响验证相关的代谢功能的一个 相关参与因素。
一些特定细菌的作用
Akkermansia muciniphila 一种寄居在粘液层的具有粘蛋白降解功能的革兰阴性菌,约占
药物
证据表明某些药物可能影响肠道菌群。其中二甲双胍可减 缓秀丽隐杆线虫衰老,其常见的副作用包括胃肠道不适。 且二甲双胍的摄入改变了小鼠菌群的组成,如它能升高A muciniphila 的浓度,还增加了分泌粘蛋白的杯状细胞数 量。该研究表明二甲双胍之类的药物之所以能发挥它们的 功效,至少部分是通过调整肠道菌群来达到的。
肠道菌群的治疗方向:饮食,药物和粪便移植
饮食 饮食调整已被证实可快速影响肠道菌群。 Wu等人研究发现:拟杆菌群与动物蛋白、多种氨基酸和饱和脂
肪酸高度相关,普氏菌群在碳水化合物饮食中数量更多。与纤 维相关的菌属是拟杆菌门和放线菌门,而厚壁菌门和变形菌门 则与之相反。 David等人研究发现:短期的饮食干预也可以大幅度地改变肠 道菌群。其中动物性饮食比植物性饮食对肠道菌群有更大的影 响,其中沃式嗜胆菌属、Alistipes putredinis和拟杆菌群增 加明显,它们均有抗胆汁功能,进而导致短链脂肪酸减少。 目前对是否可以通过选择饮食来改变2型糖尿病患者微生态失 调从而调节和增强对代谢的控制尚不清楚。
粪便移植
最新的一项报道显示:将纤瘦供者的粪便通过胃十二指肠 移植到有代谢综合征的肥胖受试者,结果受试者胰岛素敏 感性得到了改善,粪便移植6周后受试者肠道菌群多样性 增加。
关于粪便移植方面,仍需更多的信息来设计更大更好的研 究。
肠道菌群与怀孕
怀孕时激素、免疫和代谢均发生了显著的变化,大约20%或更 多的孕妇会发展成前期糖尿病期或明显的2型糖尿病。
菌群和糖尿病
一个不断进展的关系
主讲人:
简介
1.菌群:人体肠道内一群独特的微生物群落,包括众多的细菌、 古生菌、病毒,总量超过1.5Kg,其基因组合种类是人类基因 组的100多倍。
最近的研究表明:菌群在健康者与患者体内调节代谢途径中起 到了至关重要的作用。
2.肥胖和胰岛素抵抗是2型糖尿病的显著病理生理因素,其中 炎症途径极其重要的参与了胰岛素抵抗的演变。而改变了的肠 道菌群是炎症发生的主要启动因素,继而改变脂肪的代谢引起 肝脏脂肪变性,最终造成全身性炎症。
肠道细菌总数的3-5%。 相关小鼠和临床研究发现:它的浓度分别与超重和糖尿病发病
成负相关性。它可能在维持粘液层完整性、修复受损粘液层、 改善肠道通透性方面起到了关键性作用,并具有减轻炎症、抑 制肥胖和2型糖尿病进展的潜能。 二甲双胍可以导致A muciniphila浓度的增加进一步表明它可 以改善各种代谢功能,包括糖耐量和脂肪组织炎症。 而来自中国的宏基因组关联研究中该种细菌的保护性作用无法 被证实,在其他一些研究中甚至得出A muciniphila能促进肠 道炎症反应的结果。 有关A muciniphila不一致的结论仍需进一步的研究和阐明。
肠道菌群在2型糖尿病中的作用
2型糖尿病患者宏观基因组关联分析(MGWAS)研究的主要发现: .产丁酸盐的肠道罗氏菌和柔嫩梭菌浓度在2型糖尿病中降低 .加氏乳酸杆菌、变异型链球菌和一些梭菌的浓度在2型糖尿病
中升高 .变形菌门浓度在2型糖尿病中升高 .肠道菌群基因在氧化应激中过度表达,也就是说,肠道菌群
基因的过度表达是一种促炎信号 .菌群基因参与了维生素的合成,例如,它使2型糖尿病患者体
内的维生素B2合成减少 .这项研究存在的缺陷有:人群的异质性,关于糖尿病药物治
疗的数据不够完整,作用机制也不明确,存在性别不平衡,未 研究粘膜相关的肠道菌群菌群
Akkermansia muciniphila 有益于代谢功能的证据研究: 作为一种粘蛋白-降解革兰氏阴性菌,它占到肠道菌群总
肠道菌群调控的代谢途径:
(1)细菌糖苷水解酶将膳食纤维中的碳水化合物水解成 短链脂肪酸例如乙酸,丙酸和丁酸。这些短链脂肪酸可以 通过不同的途径影响机体的代谢。(2)短链脂肪酸激活 Gpr41从而表达酪酪肽,一种抑制胃肠蠕动的肠道激素, 它可以增加肠道转运率,降低食物中的能量吸收。(3) 这些由短链脂肪酸激活的Gpr43和Gpr41已被证明可以促进 肠道肠促胰岛素(Incretin)如胰高糖素样肽(GLP-1) 的生成从而增加了胰岛素的敏感性。(4)被短链脂肪酸 激活的Gpr43可以抑制脂肪细胞中的胰岛素信号,从而抑 制了脂肪组织中脂质的堆积。(5)丁酸和丙酸可以促进 肠道的糖异生;其中丁酸是通过环磷酸腺苷通路实现的, 而丙酸则是通过脑肠神经环路达到的,这其中涉及到 Gpr41的参与。(6)肠道菌群抑制了饥饿诱导脂肪因子表 达,该因子是一种肠道上皮细胞来源的脂蛋白酶循环抑制 剂。
已有研究表明肠道菌群的组成在整个怀孕期间都在发生着变化。 一项重大研究发现:孕妇在怀孕期间许多代谢参数都发生了显
著改变,如血清中瘦素,胆固醇,胰岛素,稳态模型评估指数 和糖化血红蛋白的水平增高。 其中,妊娠早期粪便中厚壁细菌门的梭菌目较多,妊娠晚期出 现更多的是肠杆菌科和链球菌。妊娠晚期粪便中细胞因子水平 升高,提示黏膜炎症一定程度上是由于菌群组成成分改变而引 起的。 妊娠小鼠粪便移植实验清楚的表明怀孕伴随着肠道菌群的变化, 这种变化的方向是朝着促炎反应进行的,最终导致粘膜和全身 性的炎症,并可能促进妊娠期糖尿病的发生。
内毒素—代谢性炎症中一种重要的肠源性因素
最新研究表明肠源性内毒素(脂多糖,LPS)可能在2型糖 尿病已知的慢性炎症反应中起了至关重要的作用。
Cani等人的研究发现:高脂饮食会增加肠道菌群脂多糖的 合成从而导致了代谢性内毒素血症。而小鼠皮下注射脂多 糖导致胰岛素抵抗和肥胖,这与高脂饮食导致的结抗炎菌群成员。 一些研究证实了普拉氏梭杆菌在代谢综合征和糖尿病患者
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