過去20年的研究表明,腸道菌群與人類代謝健康息息相關(guān),腸道菌群異??赡軐?dǎo)致多種代謝疾病發(fā)生,包括肥胖、2型糖尿病、非酒精性肝病、代謝性心臟病和營(yíng)養(yǎng)不良等。為了更好的理解腸道菌群影響宿主代謝的機(jī)制機(jī)理,研究者已從菌群組成分析轉(zhuǎn)向因果研究。高通量多組學(xué)數(shù)據(jù)(包括宏基因組學(xué)和代謝組學(xué))的聯(lián)合分析,以及在人、動(dòng)物和細(xì)胞中進(jìn)行的生理學(xué)和機(jī)理實(shí)驗(yàn),可作為相關(guān)性結(jié)果的分子機(jī)制挖掘手段。來自丹麥哥本哈根大學(xué)的Oluf Pedersen團(tuán)隊(duì)總結(jié)了常見代謝疾病相關(guān)腸道菌群變化特征,以及菌群代謝產(chǎn)物介導(dǎo)疾病發(fā)生發(fā)展的潛在機(jī)制,并強(qiáng)調(diào)了以菌群為導(dǎo)向的干預(yù)手段及未來研究轉(zhuǎn)化方向,該成果發(fā)表于《Nature Reviews Microbiology》。 菌群-代謝研究手段 目前主要有兩種。第一種是全菌群關(guān)聯(lián)研究,通過單純的菌群16S 測(cè)序或宏基因組測(cè)序分析,先從疾病組與對(duì)照組腸道或糞便中提取并純化微生物DNA、進(jìn)行深度測(cè)序、組裝,其后應(yīng)用不同生物信息學(xué)算法和相關(guān)系數(shù),將已組裝好的基因聚類為特定的組,從而獲得疾病和健康樣本中菌群的組成、分類、豐度和功能差異。當(dāng)然還需要驗(yàn)證樣本對(duì)此進(jìn)行驗(yàn)證。第二種是微生物組和代謝組聯(lián)合分析。腸道菌可以產(chǎn)生各種生物活性代謝產(chǎn)物,這些代謝產(chǎn)物可以通過吸收進(jìn)入腸肝循環(huán)而進(jìn)入宿主血液循環(huán)系統(tǒng)。與疾病表型相關(guān)的特定代謝物可以通過基于糞便、血漿、尿液或其他生物體液的質(zhì)譜或核磁共振代謝組學(xué)進(jìn)行鑒定,從而對(duì)微生物組、代謝組和宿主表型進(jìn)行聯(lián)合分析,以發(fā)現(xiàn)潛在的聯(lián)系機(jī)制?;究梢苑譃樗牟剑?)基于數(shù)據(jù)庫(kù)挖掘菌群基因功能變化;2)代謝物種類分析及功能分析;3)非參數(shù)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)相關(guān)基因和代謝物;4)基于關(guān)聯(lián)分析發(fā)現(xiàn)“一個(gè)或幾個(gè)物種或一組物種驅(qū)動(dòng)的假設(shè)”,通過“單一變量剔除”交叉驗(yàn)證評(píng)估其功能。 菌群因果關(guān)系研究思路 1. 疾病組和對(duì)照組樣本采用鳥槍法測(cè)序和非靶向代謝組學(xué)分析方法,以獲得疾病相關(guān)差異菌群或代謝物。其中,在非靶向代謝組學(xué)分析中,代謝物的特征在于其保留時(shí)間和質(zhì)荷比(m / z值)。新型化合物可通過核磁共振譜或?qū)⑺槠畔⒑捅A魰r(shí)間與合成參考標(biāo)準(zhǔn)品比對(duì)進(jìn)行鑒定。 2. 為了確定感興趣的代謝產(chǎn)物是否以菌群依賴的方式產(chǎn)生,可以使用三重四極桿質(zhì)譜法對(duì)無菌小鼠、抗生素干擾小鼠和對(duì)照小鼠樣本進(jìn)行靶向定量代謝組學(xué)分析。 3. 將微生物組數(shù)據(jù)和代謝組數(shù)據(jù)聯(lián)合分析,從而獲得與特定代謝物產(chǎn)生相關(guān)的菌群。通過移植某種菌群后,通過靶向定量代謝組學(xué)分析感興趣的代謝物濃度變化。 4. 為了確定菌群的代謝產(chǎn)物可能參與的下游信號(hào)通路,可以構(gòu)建轉(zhuǎn)基因小鼠模型來觀察由于信號(hào)通路切斷而引起的菌群相關(guān)代謝物變化。 菌群干預(yù)手段研究 目前菌群干預(yù)方式主要有非靶向干預(yù)和靶向干預(yù)兩種。其中,非靶向干預(yù)包括:(1)飲食或運(yùn)動(dòng)干預(yù)。其中,喂養(yǎng)各種營(yíng)養(yǎng)素組合會(huì)改變腸道菌群和新陳代謝,比如飽和脂肪酸、非飽和脂肪酸。此外,體育鍛煉會(huì)引起腸道菌群的適應(yīng)性變化從而改變相關(guān)代謝物變化發(fā)揮其有益作用。(2)試驗(yàn)型益生菌、益生元、后生元干預(yù)。(3)異源和自體糞菌移植。由于缺乏菌群定植和存活、供體糞菌處理、供體和受體之間免疫相容性以及噬菌體和真菌對(duì)糞菌移植的作用等方面的了解,菌移植是否可以作為預(yù)防或治療代謝功能障礙的手段仍有待研究。靶向干預(yù)有兩種:即生物工程共生體和藥物、噬菌體和基因編輯手段進(jìn)行特定修飾性干預(yù)。給小鼠飼喂大腸桿菌工程菌可誘導(dǎo)飽腹感因子 N-酰基磷脂酰乙醇胺(N- acylphosphatidyl ethanolamine)過表達(dá),進(jìn)而減輕高脂飲食引起的肥胖和胰島素抵抗等作用。 代謝疾病與菌群紊亂特征 總體而言,健康腸道菌群通常具有較高微生物多樣性、較高微生物基因豐富度及穩(wěn)定的菌群功能等核心特征。分娩方式和喂養(yǎng)方式塑造了嬰兒的腸道菌群,童年時(shí)期在環(huán)境暴露的過程中逐漸成熟。在兒童期晚期、青春期和成年期很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),腸道菌群都處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài),直到老年時(shí)出現(xiàn)多樣性降低的現(xiàn)象。此外,在疾病狀態(tài)下,菌群穩(wěn)態(tài)失調(diào),下面討論腸道菌群紊亂與肥胖,T2D,代謝性肝病和CMD和嬰幼兒營(yíng)養(yǎng)不良之間的關(guān)系。 肥胖與菌群 越來越多的證據(jù)表明,除了生活方式、飲食結(jié)構(gòu)等因素,腸道菌群在肥胖發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮重要作用。一項(xiàng)雙胞胎研究表明,產(chǎn)丁酸菌Oscillospira spp.和產(chǎn)甲烷菌Methanobrevibacter smithii與肥胖抑制相關(guān)。另一項(xiàng)針對(duì)肥胖個(gè)體與瘦型個(gè)體的全基因組關(guān)聯(lián)研究表明,肥胖個(gè)體中的谷氨酸發(fā)酵共生菌Bacteroides thetaiotaomicron豐度明顯降低,且與血清谷氨酸濃度呈負(fù)相關(guān),而動(dòng)物模型定植該菌可以抑制肥胖。腸道菌群通路和基因組分析表明,肥胖與單向結(jié)合能力降低有關(guān),后者在細(xì)菌之間轉(zhuǎn)移基因物質(zhì)、超氧化物還原酶降低中的作用可能導(dǎo)致腸道氧化應(yīng)激。將肥胖不一致的雙胞胎糞便移植到無菌小鼠,發(fā)現(xiàn)其人類供體表型會(huì)通過飲食依賴方式傳遞到受體動(dòng)物中。這項(xiàng)具有里程碑意義的研究為繼續(xù)深入研究腸道菌群與全身能量代謝聯(lián)系起來的腸道微生物信使提供了理論依據(jù)。 糖尿病與菌群 流行病學(xué)研究表明,與未進(jìn)行結(jié)腸切除術(shù)的患者相比,完全結(jié)腸切除術(shù)的患者發(fā)生T2D(2型糖尿?。┑娘L(fēng)險(xiǎn)增加,間接表明腸道菌群和遠(yuǎn)端腸道的激素分泌能力可能參與了葡萄糖調(diào)節(jié)。最近的流行病學(xué)研究試圖闡明腸道菌群與T2D之間的聯(lián)系,這些研究集中在T2D的藥物未干預(yù)初期階段,即糖尿病前期階段。糖尿病前期個(gè)體的血漿葡萄糖值在非糖尿病范圍內(nèi)升高,但此時(shí)罹患T2D和缺血性心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)會(huì)增加。在這些未使用藥物的糖尿病前期個(gè)體中,腸道菌群表現(xiàn)出產(chǎn)生丁酸鹽的菌群類群損失,如 Akkermansia muciniphila豐度下降,以及具有促炎的菌群豐度增加。妊娠晚期妊娠糖尿?。℅DM)是另一種糖尿病前期狀態(tài)。與妊娠三個(gè)月血糖正常的孕婦相比, GDM患者腸道菌群組成被破壞,并且在懷孕8個(gè)月后的兩組婦女中仍可檢測(cè)到差異腸道菌群。在妊娠期間和之后,GDM腸道菌群與非妊娠T2D個(gè)體異常菌群組成相似,如產(chǎn)丁酸的細(xì)菌數(shù)量減少。在功能水平上, T2D患者腸道菌群中多種通路顯著富集,其中包括葡萄糖的吸收相關(guān)的膜轉(zhuǎn)運(yùn)通路;誘導(dǎo)胰島素抵抗的支鏈氨基酸(BCAA)向外轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)通路;與腸道厭氧環(huán)境有關(guān)的甲烷代謝通路,;促進(jìn)耐藥性的異源物質(zhì)降解通路;降低胰島素敏感性復(fù)融硫酸鹽還原途徑(圖2)。 心臟代謝性疾病與菌群 一項(xiàng)宏基因組研究表明,發(fā)病前或合并癥未治療的情況下,心臟代謝性疾病(CMD)患者糞便腸桿菌(包括大腸桿菌,克雷伯菌和產(chǎn)氣腸桿菌)和口腔菌群增加,擬桿菌和消炎菌普拉梭菌豐度減少。在功能水平上,某些發(fā)酵相關(guān)通路出現(xiàn)降低,磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)、氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)體和參與LPS和三甲胺(TMA)合成的酶相關(guān)通路出現(xiàn)富集。最近研究表明缺血性心力衰竭與腸道菌群紊亂有關(guān),其中瘤胃球菌、不動(dòng)桿菌和韋榮氏球菌增加,而另枝菌、糞桿菌和顫桿菌減少。在功能水平上,這些患者的微生物組富含與LPS和三甲胺N-氧化物(TMAO)生物合成相關(guān)基因。嚙齒動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明,飼喂TMAO或其前體會(huì)加速動(dòng)脈硬化,誘發(fā)血小板聚集并增強(qiáng)血栓形成的可能性。此外,用3,3-二甲基-1-丁醇(一種TMA裂解酶抑制劑)抑制腸道細(xì)菌TMA的產(chǎn)生可減輕動(dòng)脈硬化和血栓形成。流行病學(xué)研究表明,血漿TMAO濃度與中風(fēng)和心肌梗死風(fēng)險(xiǎn)增加以及穩(wěn)定型冠狀動(dòng)脈缺血患者的過早死亡之間存在正相關(guān),這也驗(yàn)證了TMAO可能是動(dòng)脈硬化的生物標(biāo)志物。但也有研究發(fā)現(xiàn),喂食富含左旋肉堿的小鼠血漿TMAO濃度增加,但主動(dòng)脈病變面積卻減小,而血漿脂質(zhì)沒有變化,從而表明左旋肉堿在預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化方面具有潛在的有益作用,而與血漿TMAO增加無關(guān)。 代謝性肝病與菌群 非酒精性脂肪性肝?。∟AFLD)患者中Clostridium, Anaerobacter, Streptococcus,Escherichia和Lactobacillus增加,而Oscillibacter,Flavonifaractor,Odoribacter和Alistipes減少。非酒精性脂肪性肝炎(NASH)患者中,Proteobacteria,Enterobacteriaceae和Escherichia增加。脂肪變性或NASH的兒童患者Oscillospira減少,而Dorea和Ruminococcus 增加。與健康對(duì)照組相比,菌群變化與糞便中2-丁酮和4-甲基-2-戊酮升高有關(guān),這些代謝物會(huì)導(dǎo)致代謝性肝病患者發(fā)生肝細(xì)胞毒性。另外,鑒于NALFD患者菌群富含產(chǎn)乙醇菌,諸如大腸桿菌,NAFLD個(gè)體的異常腸道菌群比健康對(duì)照組產(chǎn)生更多的乙醇,這可以通過循環(huán)和呼吸中產(chǎn)生的乙醇濃度增加進(jìn)行驗(yàn)證。乙醇激活核因子-κB(NF-κB)信號(hào)通路,并損害腸屏障功能并導(dǎo)致門靜脈內(nèi)毒素血癥而引起組織損傷。NALFD患者肝臟中解毒通路被削弱,提供了恒定的活性氧源,這些潛在活性氧可能對(duì)肝細(xì)胞造成氧化損傷,進(jìn)而引起肝臟炎癥和脂肪性肝炎。同樣,肝硬化患者腸道菌群也發(fā)生了顯著變化,如Proteobacteria和Fusobacteria phyla增加。與健康人相比,肝硬化和肝衰竭患者腸道菌群的功能顯著改變,包括硝酸鹽與氨的同化和異化顯著富集,這是肝性腦病的標(biāo)志。除了上述結(jié)果外,人和動(dòng)物的糞菌移植研究表明,腸道中產(chǎn)乙醇肺炎克雷伯菌會(huì)加速NAFLD發(fā)生發(fā)展。此外,針對(duì)無糖尿病的肥胖癥婦女的多組學(xué)研究發(fā)現(xiàn)菌群代謝產(chǎn)物苯乙酸可促進(jìn)肝臟中脂質(zhì)積累,進(jìn)而加速NASH。 營(yíng)養(yǎng)不良與菌群 營(yíng)養(yǎng)不良是5歲以下兒童死亡的主要原因。母乳喂養(yǎng)、食物安全和水安全是防止?fàn)I養(yǎng)不良的主要保護(hù)因素,也是健康腸道菌群成熟的關(guān)鍵因素,其中菌群成熟的特征是嬰兒后期厭氧菌升高之前雙歧桿菌短暫的出現(xiàn)豐度增加。早期階段長(zhǎng)雙歧桿菌和假雙歧桿菌(母乳中的兩個(gè)關(guān)鍵成員)喪失,代表嚴(yán)重急性營(yíng)養(yǎng)不良(SAM)的腸道菌群出現(xiàn)最初紊亂。B. longum和B.pseudolongum在塑造嬰兒早期腸道菌群方面至關(guān)重要,部分原因是廣譜羊毛硫抗生素的分泌。之后,SAM異常主要伴隨著厭氧菌與兼性厭氧菌比率的異常變化,這可以通過飲食治療來糾正,進(jìn)而增加厭氧菌。但是,在營(yíng)養(yǎng)不良惡化的情況下,成熟的厭氧腸道菌群的喪失會(huì)導(dǎo)致能量供應(yīng)、免疫反應(yīng)和維生素合成不足,并與慢性吸收不良,腹瀉和病原菌的全身性侵襲相關(guān)。最近一項(xiàng)采用豬和老鼠模型的研究探討飲食對(duì)斷奶后菌群成熟狀態(tài)的影響,以尋找哪種方式可以促進(jìn)SAM兒童菌群趨于成熟,并使其代謝和生長(zhǎng)狀況得到恢復(fù)。 代謝物作為菌群信使調(diào)節(jié)宿主新陳代謝 大量研究表明,腸道菌群分類和功能的破壞與許多病理表型有關(guān)。數(shù)萬(wàn)億共生細(xì)菌和古細(xì)菌是一個(gè)巨大的化學(xué)工廠,可以合成自身生存和于宿主共存所需的多種代謝產(chǎn)物,進(jìn)而影響到全身。這些菌群代謝產(chǎn)物和衍生物,可作為菌群的“信使”,影響宿主能量穩(wěn)態(tài)、機(jī)體肥胖、葡萄糖耐量、胰島素敏感性、炎癥和內(nèi)分泌調(diào)節(jié)等,調(diào)控宿主代謝。 SCFA不僅是宿主能量轉(zhuǎn)換的簡(jiǎn)單底物以及結(jié)腸細(xì)胞代謝的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),還可通過多種方式影響能量代謝和體內(nèi)脂肪。丙酸和丁酸都通過刺激厭食激素和瘦素合成而發(fā)揮抗肥胖功能。用丁酸鹽前體藥物(三丁酸甘油酯)可用于治療飲食引起的肥胖、胰島素抵抗和肝脂肪變性。丁酸鹽還抑制各種組織中的炎癥,增強(qiáng)結(jié)腸抗炎調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的分化,并以G蛋白偶聯(lián)受體的方式誘導(dǎo)NOD、LRR和含吡啶結(jié)構(gòu)域的蛋白3(NLRP3)炎性小體。另一個(gè)G蛋白偶聯(lián)受體-嗅覺受體78可以調(diào)節(jié)血壓,可以被乙酸鹽和丙酸鹽直接激活。此外,丁酸的增加會(huì)激活過氧化物酶體增殖物激活受體-γ(PPARγ),導(dǎo)致腸道內(nèi)β氧化和耗氧,進(jìn)而促進(jìn)維持腸道內(nèi)腔的厭氧條件。在兩項(xiàng)獨(dú)立的研究中,Anaerostipes hadrus基因組在肌醇分解代謝和3-羥基丁酰輔酶A生成丁酸的代謝模塊的結(jié)構(gòu)變異,與體重、腰圍和BMI呈反比,表明這些代謝通路與宿主健康代謝之間存在聯(lián)系。研究發(fā)現(xiàn),長(zhǎng)期服用菊粉-丙酸鹽可顯著降低超重成年人的體重增加、腹腔內(nèi)脂肪組織分布、肝內(nèi)脂質(zhì)含量和胰島素抵抗。 宿主體內(nèi)能量穩(wěn)態(tài)和體脂分布也受到膽汁酸的影響,腸道菌群將初級(jí)膽汁酸轉(zhuǎn)化為各種次級(jí)膽汁酸。這兩類膽汁酸通過與各組織內(nèi)細(xì)胞受體結(jié)合而發(fā)揮其代謝功能,包括核法尼醇X受體(FXR)和TGR5(一種G蛋白偶聯(lián)受體)。這些受體的信號(hào)傳導(dǎo)與葡萄糖代謝有關(guān),但兩者調(diào)控相反,F(xiàn)XR抑制碳水化合物代謝,而TGR5促進(jìn)碳水化合物代謝。初級(jí)膽汁酸中鵝去氧膽酸,是一種高效的FXR配體。次級(jí)膽汁酸中石膽酸(LCA)和?;悄懰崾歉咝У膬?nèi)源性TGR5配體。腸內(nèi)分泌L細(xì)胞中的TGR5信號(hào)傳導(dǎo)誘導(dǎo)GLP-1的分泌,從而改善肥胖小鼠肝功能并增強(qiáng)葡萄糖耐量。LCA是一種高親和力的TGR5激動(dòng)劑,可通過白色和棕色脂肪組織的褐變來刺激產(chǎn)熱,而脫氧膽酸(DCA)和LCA被認(rèn)為是FXR的拮抗劑。近來,次級(jí)膽汁酸的一個(gè)亞類,C6-羥基化的次級(jí)膽汁酸,引起了人們的注意,這些膽汁酸可能與嚙齒類動(dòng)物的瘦弱和袖狀胃切除術(shù)后肥胖者的早期體重減輕有關(guān)。 幾種慢性代謝疾病腸道菌群研究表明,氨基酸代謝功能出現(xiàn)增加。體外和體內(nèi)研究均表明,吲哚是一種色氨酸經(jīng)微生物分解的代謝產(chǎn)物,可改善腸上皮屏障功能。吲哚也是一種信號(hào)分子,參與增強(qiáng)腸內(nèi)分泌L細(xì)胞腸道激素GLP-1的釋放,從而間接影響胰島素分泌和食欲調(diào)節(jié)。流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)3-吲哚丙酸(IPA,參與色氨酸代謝通路的分解代謝物)濃度與胰島素分泌和胰島素敏感性改善相關(guān),降低患T2D發(fā)病可能性。 支鏈氨基酸(BCAAs),即亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸濃度升高是胰島素抵抗和T2D風(fēng)險(xiǎn)增加的生物標(biāo)志物。在血糖正常、有胰島素抵抗的人群中,Prevotella copri和Bacteroides vulgatus豐度增加,導(dǎo)致BCAA合成代謝能力增加;同時(shí)Butyrivibrio crossotus和Eubacterium siraeum介導(dǎo)的BCAA攝取和分解代謝能力降低。這些發(fā)現(xiàn)在小鼠中獲得驗(yàn)證,表明在不健康飲食條件下,腸道菌群可能導(dǎo)致血漿BCAA濃度增加和胰島素抵抗。在心力衰竭中,BCAA分解代謝受到損害,累積的BCAA會(huì)誘導(dǎo)氧化應(yīng)激并破壞線粒體功能。 丙酸咪唑是另一種損害胰島素信號(hào)的菌群代謝產(chǎn)物。在T2D患者門靜脈和外周血中,丙酸咪唑濃度高于健康個(gè)體。腸道菌群中的變形鏈球菌和蘭格氏菌,被證實(shí)是丙酸咪唑的生產(chǎn)者。在小鼠實(shí)驗(yàn)中,丙酸咪唑通過激活雷帕霉素復(fù)合物1(mTORC1)通路惡化葡萄糖耐量和胰島素信號(hào)。與這些發(fā)現(xiàn)一致,從T2D患者分離的肝組織中發(fā)現(xiàn)了mTORC1介導(dǎo)的胰島素信號(hào)傳導(dǎo)通路過表達(dá)。 宿主和腸道菌群均產(chǎn)生琥珀酸,琥珀酸具有多種作用,其中一種作用與胰島素敏感性和炎癥有關(guān)。在野生型小鼠中,菌群代謝的琥珀酸不僅可以預(yù)防肥胖癥,而且還可以改善胰島素敏感性和葡萄糖耐量。相比之下,琥珀酸也可能是先天免疫信號(hào)的代謝產(chǎn)物。在脂多糖(LPS)激活的巨噬細(xì)胞中,琥珀酸可穩(wěn)定轉(zhuǎn)錄因子缺氧誘導(dǎo)因子1α表達(dá),從而增加IL-1β產(chǎn)生引發(fā)炎癥。因此,琥珀酸在某些情況下可能會(huì)誘導(dǎo)炎癥導(dǎo)致胰島素抵抗。 細(xì)菌LPS是大多數(shù)革蘭氏陰性細(xì)菌中主要的外表面膜成分。LPS在細(xì)菌細(xì)胞死亡時(shí)釋放,并成為宿主免疫力的強(qiáng)大刺激劑。當(dāng)過量時(shí),例如由于習(xí)慣性攝入動(dòng)物脂肪含量高的飲食或處于極端狀態(tài)(如敗血癥引起的內(nèi)毒素血癥),LPS會(huì)觸發(fā)局部和全身性炎癥以及胰島素抵抗。 大腸桿菌分泌的幾種蛋白質(zhì),包括模擬宿主肽α-黑素細(xì)胞刺激激素(α-MSH)的ClpB,都會(huì)影響小鼠的食物攝入量和進(jìn)食方式。從機(jī)理上講,ClpB蛋白刺激腸道GLP-1和PYY的釋放,并激活誘導(dǎo)大腦飽腹感通路導(dǎo)致厭食。有研究報(bào)告稱患有進(jìn)食障礙(例如神經(jīng)性厭食癥)的患者血漿ClpB水平高于健康人ClpB水平。一些腸道共生細(xì)菌帶有N-酰基酰胺合酶基因,它們編碼的脂質(zhì)可以模仿經(jīng)典的真核信號(hào)分子與G蛋白偶聯(lián)受體結(jié)合。給小鼠喂食能產(chǎn)生脂質(zhì)N-?;z氨醇的工程菌,該細(xì)菌與人源GPR119配體在結(jié)構(gòu)上相似,與對(duì)照小鼠相比,該小鼠的葡萄糖耐量得到了改善。MECO-1是一種細(xì)菌黑素皮質(zhì)激素樣肽,與α-MSH和促腎上腺皮質(zhì)激素(ACTH)具有結(jié)構(gòu)相似性,在體外暴露于促炎性刺激環(huán)境時(shí),可抑制細(xì)胞因子釋放,使小鼠免于內(nèi)毒素的迫害。 小結(jié) 本文總結(jié)了菌群研究手段、代謝與菌群研究思路以及菌群研究干預(yù)手段。強(qiáng)調(diào)了腸道菌群組成和功能異常在肥胖、T2D、CMD、代謝性肝病和營(yíng)養(yǎng)不良中的重要作用,尤其是腸道菌群來源的代謝物及其在腸道菌群和宿主在生理和疾病狀態(tài)下的信使作用。 針對(duì)于菌群相關(guān)代謝物,麥特繪譜開發(fā)出Q200宏代謝組分析方法,通過構(gòu)建每一種標(biāo)準(zhǔn)品標(biāo)準(zhǔn)曲線絕對(duì)定量檢測(cè)200+種重要腸道菌群相關(guān)代謝物,涵蓋短鏈脂肪酸、中長(zhǎng)鏈脂肪酸、膽汁酸、氨基酸、苯基或芐基衍生物、吲哚、碳水化合物等多種代謝物類群,本文中所涉及的菌群相關(guān)代謝物均可定量檢測(cè),此外,可以提供代謝組數(shù)據(jù)與腸道菌群數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析。 參考文獻(xiàn) Yong Fan & Oluf Pedersen. Gut microbiota in human metabolic health and disease. Nature Reviews Microbiology,2020. doi: https:///10.1038/s41579-020-0433-9 |
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