科学家揭示肠道菌群影响代谢疾病的新线索
2017-02-23 佚名 中国生物技术网
最近一项发表在国际学术期刊Cell Reports上的研究中，来自美国威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员发现肠道菌群能够协同宿主基因共同调节胰岛素分泌，影响糖尿病等代谢疾病的发生。这篇文章介绍了宿主基因背景如何塑造肠道菌群，为代谢疾病的发生提供基础。 一直以来大家普遍认为糖尿病等代谢疾病主要受到基因和饮食的影响。了解肠道菌群在食物消化代谢方面的作用不仅可以帮助更加全面的揭示基因、饮食和疾病之间的关
最近一项发表在国际学术期刊Cell Reports上的研究中，来自美国威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员发现肠道菌群能够协同宿主基因共同调节胰岛素分泌，影响糖尿病等代谢疾病的发生。这篇文章介绍了宿主基因背景如何塑造肠道菌群，为代谢疾病的发生提供基础。
一直以来大家普遍认为糖尿病等代谢疾病主要受到基因和饮食的影响。了解肠道菌群在食物消化代谢方面的作用不仅可以帮助更加全面的揭示基因、饮食和疾病之间的关联，还可以帮助找到与糖尿病等代谢疾病相关的宿主基因。
在这项研究中，研究人员利用八株不同的小鼠品系进行了队列研究，用这些小鼠的基因来模拟人类群体的基因多样性。“这些小鼠表现出巨大的表型多样性。有一些很瘦；有一些容易发胖；有一些会抵抗肥胖。其中一些表型可以通过肠道菌群进行部分转移。”文章作者Attie这样说道。
研究人员把小鼠饲养在无菌环境中，对小鼠进行高脂高糖饮食喂养，并在这样的实验中找到了基因影响菌群成分组成的线索。通过粪便移植，肠道细菌可以在小鼠品系之间进行有效地交换，帮助研究人员找到基因与肠道菌群之间的内在联系。
“我们的研究表明我们在这八株小鼠品系中观察到的许多基因变异都可以在它们的肠道菌群中得到反映。我们获得的证据表明小鼠的基因背景会影响肠道菌群的构成。我们还在努力发现控制肠道菌群组成和宿主表型的那些基因。”文章通讯作者Rey教授这样表示。
研究人员还观察到不同基因背景的小鼠对糖尿病的易感性存在显著差异。他们还注意到小鼠肠道菌群的组成也存在与之相应的变化。据Rey和Attie介绍，其中一些细菌与体重、血糖和胰岛素水平等代谢特征存在关联。
肠道菌群在营养成分加工方面发挥重要作用。没有被小鼠或人类直接消化代谢的食物成分会被肠道菌群进行加工处理。肠道菌群在对食物成分进行代谢的过程中会产生大量小分子、化合物和激素，能够在宿主体内循环并影响宿主健康。
在众多代谢产物中，有一类叫做短链脂肪酸的分子能够作为信号分子作用于小肠、肝脏和胰腺等器官，成为调节能量和血糖水平的重要调节因子。肠道菌群还可以通过修饰肝脏产生的胆汁酸影响宿主的生理机能。
这项研究进一步揭示了宿主基因、饮食与肠道菌群之间的关系，为糖尿病等代谢疾病的治疗打下重要基础。
原始出处：
Julia H. Kreznar, et al . Host Genotype and Gut Microbiome Modulate Insulin Secretion and Diet-Induced Metabolic Phenotypes. Cell Reports, 2017; 18 (7): 1739.
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