肥胖的關(guān)鍵是腸道菌群的變化 | 代謝組學(xué)技術(shù)揭示分析研究
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肥胖在當今社會(huì )乃是全球性的問(wèn)題，占全球成年人口的流行率約為13%，肥胖的常見(jiàn)健康問(wèn)題是糖尿病、心血管疾病和癌癥等非傳染性疾病的發(fā)展，腸道微生物區系組成和功能的改變已被認為是代謝損傷的標志之一，越來(lái)越多的證據表明，腸道微生物可以調節飲食、調節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節者。此外，流行病學(xué)和實(shí)驗室研究表明，腸道微生物區系依賴(lài)的代謝物，如短鏈脂肪酸(SCFA)，通過(guò)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)物被認為是連接腸道微生物區系代謝綜合征的主要成分。
來(lái)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(shuō)明對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宏基因組測序方法驗證，從腸道菌群、血液、尿液三種不同類(lèi)型的生物樣本大數據分析發(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
為了準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，測試并記錄了肥胖者的BMI數據：
18.5-25，被認為是正常的，
≥30.0，被認為是肥胖的。
同時(shí)研究者們也測試了正常和肥胖者的各項指標和標志物。
穩態(tài)模型評估指數HOMA是一種從空腹血糖和胰島素濃度評估β細胞功能和胰島素抵抗的方法。
研究結果顯示肥胖組HOMA-IR指數高達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，對正常人和肥胖者分糞便樣本進(jìn)行16S分析。根據RNA序列相似性和細菌菌株對微生物多樣性進(jìn)行分類(lèi)，顯示在正常組中識別出1035個(gè)OTU（圖A），在肥胖組中識別出989個(gè)OTU（圖B），其中862個(gè)OTU在兩組之間被發(fā)現是共同的（圖C）。
然而，在正常人和肥胖者之間，腸道細菌物種多樣性沒(méi)有顯著(zhù)差異如圖D顯示。對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(lèi)顯著(zhù)減少。
我們也觀(guān)察到肥胖者與正常成人相比，別雷氏菌、隱翅蟲(chóng)科、畢洛氏菌和伯克霍爾衍生物顯著(zhù)富集。別雷氏菌與C-反應蛋白呈正相關(guān)，C-反應蛋白是類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節炎患者腸道微生物區系中的一種信息生物標志物，我們觀(guān)察到該菌與類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節炎患者腸道微生物區系中的炎癥生物標志物C-反應蛋白呈正相關(guān)，而C-反應蛋白是類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節炎患者腸道微生物區系中的一種信息生物標志物，它是類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節炎患者腸道微生物區系中的一種生物標志物。
數據表明，在肥胖癥的發(fā)生和T2 D的發(fā)展過(guò)程中，通常會(huì )誘導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)報道，?；撬峤Y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?，這些數據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)特征和負離子模式(NIM)的12540個(gè)特征離子峰數量。通過(guò)代謝組學(xué)數據庫HMDB一級質(zhì)譜數據，分別注釋7370和5468個(gè)具有在PIM和NIM中確定的識別特征的個(gè)體樣品。最豐富的代謝物是PIM(#3A)和NIM(#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為腸道微生物區系產(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(wèn)題有關(guān)，如生物失調、過(guò)度肥胖和心臟代謝性疾病。
通過(guò)比較代謝組學(xué)分析來(lái)確定肥胖者和正常成年人糞便代謝物的變化，結果顯示代謝物的分布有明顯的差異。通過(guò)PIM獲得的1,913個(gè)注釋代謝物(797個(gè)上調代謝物和1,116個(gè)下調代謝物)和1,288個(gè)注釋代謝物(532個(gè)上調代謝物和756個(gè)下調代謝物)通過(guò)NIM在肥胖成年人中獲得，顯示與正常成年人相比調節失調。
