赵立平教授:肠道菌群某些具体成员可引发代谢疾病
8 月 7 日,在 CDS 糖尿病学分会 2016 年教育管理研讨会上,上海交通大学生命科学技术学院微生物学特聘教授,微生物分子生态学与生态基因组学实验主任赵立平教授就题为「营养、肠道菌群与人体代谢性疾病的研究进展」作了精彩报告。
赵立平教授提到 2004 年美国华盛顿大学的 Gordon 研究组发表了第 1 篇关于肠道菌群影响脂肪储存的论文,其后越来越多的研究表明,肠道菌群失调与肥胖及相关代谢性疾病如糖尿病、高血压等密切相关。因此,具体分子机制正被逐步揭示出来,为预防和治疗相关疾病开辟新的途径。
新的人体观—超级生物体
人是一个超级生物体,体内有一个先天遗传的人的基因组(大约 2 万 5 千个基因),同时,还有一个后天获得的共生菌群带到体内的所有基因组信息形成的第二个基因组叫微生物组(大约百万个基因)。超过 90% 的共生微生物生活在肠道里,称为肠道菌群,其细胞数量是人体自身细胞数量的 10 倍。
人体摄入的食物或药物等化学成分,是由两个基因组信息内容及其分子共同作用下来决定的,经过肠道菌群会产生大量的生理活性物质,也包括神经毒素和免疫毒素等可能危害健康的产物。因此,在研究人体代谢表型组时,需要关注肠道菌群的贡献。
新的营养观:肠道是一个「发酵罐」
将人体肠道看作是一个培养细菌的「发酵罐」,肠道菌群依靠人体没有消化的的食物残渣和肠道分泌的黏液和脱落的死细胞作为营养来维持很高的种群水平。例如每天排出 300 g 的大便,其中近 100 多克为细菌,那么每年通过肠道培养出来再排除体外的细菌量近于人体体重,从而人体如行走的「发酵罐」。每天摄入的营养素一部分满足机体需要,另一部分满足肠道菌群,不同肠道菌群的营养需求不尽相同。
新的疾病观:慢性病的肠道起源学
赵立平教授提到饮食结构的变化,能够影响人体肠道菌群的构成,而这种变化或将是导致肥胖、糖尿病等代谢性疾病的原因。随着中国人饮食结构的改变,人体摄入植物性营养所占比重下降,动物性及动物性加工营养所占比重的增加,糖尿病的发生率逐年增加。
活跃生长的肠道菌群会产生大量的活性物质,包括脂肪酸、维生素以及抗炎、镇痛等有益健康产物,也包括神经毒素、致癌物质和免疫等有害物质。早在 1908 年的诺贝获得者—梅德尼科夫提出「肠道菌群中某些成员产生的毒素是衰老的根源」。
越来越多的证据表明,菌群失调造成的炎症反应是推动肥胖、糖尿病等代谢疾病表型发展的。赵立平教授的实验中从一个肥胖患者肠道里分离到一个占绝对优势的能产生内毒素的条件致病菌阴沟肠杆菌 B29,单独接种到无菌小鼠中,可以引起严重的肥胖表型,包括炎症、胰岛素抵抗和脂肪过度累积等。表明肠道菌群的某些具体成员具有引发代谢疾病的能力。
深入研究肠道菌群对人体代谢表型组的贡献对于揭示人体代谢疾病发生的机理、开发新的用于慢性病防治的新的干预方法具有重要意义。
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文/摄:陈婕
丁香园发自安徽合肥