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肥胖在當(dāng)今社會(huì)乃是全球性的問題,占全球成年人口的流行率約為13%,肥胖的常見健康問題是糖尿病、心血管疾病和癌癥等非傳染性疾病的發(fā)展,腸道微生物區(qū)系組成和功能的改變已被認(rèn)為是代謝損傷的標(biāo)志之一,越來越多的證據(jù)表明,腸道微生物可以調(diào)節(jié)飲食、調(diào)節(jié)宿主代謝和代謝紊亂的發(fā)生,因此,它被確立為宿主代謝的不同方面的調(diào)節(jié)者。此外,流行病學(xué)和實(shí)驗(yàn)室研究表明,腸道微生物區(qū)系依賴的代謝物,如短鏈脂肪酸(SCFA),通過其在能量獲取中的作用與代謝綜合征的發(fā)生密切相關(guān)。因此,腸道代謝產(chǎn)物被認(rèn)為是連接腸道微生物區(qū)系代謝綜合征的主要成分。
來源網(wǎng)絡(luò),肥胖的關(guān)鍵是腸道菌群
近日,有研究者發(fā)表文章說明對(duì)肥胖和非肥胖兩者之間進(jìn)行比較,利用代謝組學(xué)技術(shù)以及16s宏基因組測(cè)序方法驗(yàn)證,從腸道菌群、血液、尿液三種不同類型的生物樣本大數(shù)據(jù)分析發(fā)表的期刊中可得知。
doi: 10.1093/bib/bbaa165 IF=8.99
正常和肥胖成人的血液指標(biāo)
為了準(zhǔn)確了解肥胖成人的狀況,利用BMI作為肥胖者體重的篩查工具,測(cè)試并記錄了肥胖者的BMI數(shù)據(jù):
18.5-25,被認(rèn)為是正常的,
≥30.0,被認(rèn)為是肥胖的。
同時(shí)研究者們也測(cè)試了正常和肥胖者的各項(xiàng)指標(biāo)和標(biāo)志物。
穩(wěn)態(tài)模型評(píng)估指數(shù)HOMA是一種從空腹血糖和胰島素濃度評(píng)估β細(xì)胞功能和胰島素抵抗的方法。
研究結(jié)果顯示肥胖組HOMA-IR指數(shù)高達(dá)5.66±0.78,提示受試肥胖者存在明顯的胰島素抵抗,同時(shí)發(fā)現(xiàn)肥胖組LDL-C和TC水平較高,而HDL-C水平較低,進(jìn)一步提示受試肥胖者患心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)較高。
肥胖者的腸道菌群變化的研究
進(jìn)一步了解肥胖者的腸道菌群的變化,對(duì)正常人和肥胖者分糞便樣本進(jìn)行16S分析。根據(jù)RNA序列相似性和細(xì)菌菌株對(duì)微生物多樣性進(jìn)行分類,顯示在正常組中識(shí)別出1035個(gè)OTU(圖A),在肥胖組中識(shí)別出989個(gè)OTU(圖B),其中862個(gè)OTU在兩組之間被發(fā)現(xiàn)是共同的(圖C)。
然而,在正常人和肥胖者之間,腸道細(xì)菌物種多樣性沒有顯著差異如圖D顯示。對(duì)正常成年人和肥胖成年人糞便微生物群落的比較分析顯示,肥胖成年人的梭狀芽孢桿菌分類顯著減少。
我們也觀察到肥胖者與正常成人相比,別雷氏菌、隱翅蟲科、畢洛氏菌和伯克霍爾衍生物顯著富集。別雷氏菌與C-反應(yīng)蛋白呈正相關(guān),C-反應(yīng)蛋白是類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者腸道微生物區(qū)系中的一種信息生物標(biāo)志物,我們觀察到該菌與類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者腸道微生物區(qū)系中的炎癥生物標(biāo)志物C-反應(yīng)蛋白呈正相關(guān),而C-反應(yīng)蛋白是類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者腸道微生物區(qū)系中的一種信息生物標(biāo)志物,它是類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者腸道微生物區(qū)系中的一種生物標(biāo)志物。
數(shù)據(jù)表明,在肥胖癥的發(fā)生和T2 D的發(fā)展過程中,通常會(huì)誘導(dǎo)一種革蘭氏陰性亞硫酸鹽還原菌Bilophila。在高脂飲食下的AMICE研究中已經(jīng)報(bào)道,?;撬峤Y(jié)合膽汁酸的產(chǎn)生增加與膽汁中膽汁酸的豐度增加有關(guān)??偠灾?,這些數(shù)據(jù)表明腸道微生物組合的改變可能會(huì)擾亂免疫平衡。
肥胖者糞便代謝組變化的研究
從組學(xué)技術(shù)角度驗(yàn)證,糞便樣本質(zhì)譜代謝組學(xué)方法分析得出正離子模式(PIM)的14610個(gè)特征和負(fù)離子模式(NIM)的12540個(gè)特征離子峰數(shù)量。通過代謝組學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)HMDB一級(jí)質(zhì)譜數(shù)據(jù),分別注釋7370和5468個(gè)具有在PIM和NIM中確定的識(shí)別特征的個(gè)體樣品。最豐富的代謝物是PIM(圖3A)和NIM(圖3B)中的脂質(zhì)分子。糞便樣本中脂質(zhì)或脂肪的存在可能是因?yàn)槟c道微生物區(qū)系產(chǎn)生單鏈脂肪酸,這些單鏈脂肪酸被腸道吸收,然后排泄到糞便中,而且已經(jīng)表明,較高的單鏈脂肪酸排泄量與健康問題有關(guān),如生物失調(diào)、過度肥胖和心臟代謝性疾病。
通過比較代謝組學(xué)分析來確定肥胖者和正常成年人糞便代謝物的變化,結(jié)果顯示代謝物的分布有明顯的差異。通過PIM獲得的1,913個(gè)注釋代謝物(797個(gè)上調(diào)代謝物和1,116個(gè)下調(diào)代謝物)和1,288個(gè)注釋代謝物(532個(gè)上調(diào)代謝物和756個(gè)下調(diào)代謝物)通過NIM在肥胖成年人中獲得,顯示與正常成年人相比調(diào)節(jié)失調(diào)。