關(guān)于腸道微生物與肥胖第1頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期五

肥胖的危害肥胖成為美國(guó)繼煙草后的第2大死因！-肥胖將是21世紀(jì)的流行病、人類(lèi)健康的第一殺手！有世界衛(wèi)生組織的肥胖病專(zhuān)家提出警告說(shuō)，肥胖已成為全球的流行病，并對(duì)人體造成危害！肥胖是疾病的先兆、衰老的信號(hào)！“肥胖乃百病之源”，目前肥胖癥已成為第四大醫(yī)學(xué)社會(huì)問(wèn)題！第2頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期五肥胖與人類(lèi)疾病肥胖罹患疾病的幾率高于正常人第3頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期五肥胖的可能…多數(shù)學(xué)者認(rèn)為,肥胖是多因素作用的結(jié)果,環(huán)境、營(yíng)養(yǎng)、個(gè)人行為、基因等一直是肥胖研究的重點(diǎn)…新近研究表明,腸道微生物與肥胖的形成有一定關(guān)系,這引起學(xué)者廣泛關(guān)注！第4頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期五講課內(nèi)容一、腸道微生物簡(jiǎn)介（一）概念（二）分類(lèi)（三）作用二、肥胖的危害三、腸道微生物與肥胖四、腸道菌群的未來(lái)第5頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期五一、概念腸道微生物，指存在人身體的體表及其與外界相通的腔道，如口腔、鼻腔系統(tǒng)、咽喉腔、眼結(jié)合膜、腸道及泌尿生殖道等部位的大量微生物，其中一部分為長(zhǎng)期寄居的微生物，在機(jī)體防御機(jī)能正常時(shí)是無(wú)害的，稱(chēng)為正常菌群或正常微生物群。通過(guò)各種激素對(duì)寄主所消耗的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)做出反應(yīng)，也對(duì)寄主的狀態(tài)做出反應(yīng)。第6頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期五二、分類(lèi)據(jù)估計(jì)，人體腸道菌群可包括500-1000種細(xì)菌，不過(guò)種類(lèi)雖多，但各種細(xì)菌的數(shù)量差別卻很懸殊：占細(xì)菌總數(shù)數(shù)量99%以上的細(xì)菌是由其中30-40種細(xì)菌構(gòu)成的，其他多種細(xì)菌則只占到很小的比例。目前，已經(jīng)鑒定出的細(xì)菌類(lèi)群有百余個(gè)，包括擬桿菌、雙歧桿菌、乳酸桿菌、芽孢桿菌、腸球菌、腸桿菌等。這些細(xì)菌根據(jù)其在腸道內(nèi)不同的生理功能被分為三大類(lèi)：共生菌、條件致病菌和病原菌第7頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期五三、腸道菌群的生理作用屏障作用:胃腸道內(nèi)某些內(nèi)源性微生物與腸黏膜“密切結(jié)合”形成膜菌群，構(gòu)成生物屏障，阻止致病菌入侵。營(yíng)養(yǎng)作用:雙岐桿菌，乳酸桿菌等能合成多種人體生長(zhǎng)發(fā)育必須的維生素，如B族維生素（維生素B1、B2、B6、B12），維生素K，煙酸、泛酸等，還能利用蛋白質(zhì)殘?jiān)铣煞潜匦璋被?，如天冬門(mén)氨酸、丙氨酸。抗腫瘤作用：如雙歧桿菌可降解致癌物質(zhì)以抑制腫瘤的發(fā)生。免疫作用：如雙歧桿菌對(duì)巨噬細(xì)胞具有激活作用。第8頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期五GutMicrobiotafromTwinsDiscordantforObesityModulateMetabolisminMice美國(guó)華盛頓大學(xué)研究人員采集4對(duì)人類(lèi)雙胞胎腸道內(nèi)的微生物，經(jīng)過(guò)一系列的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，瘦人和肥胖者身上的不同細(xì)菌可導(dǎo)致老鼠減重或增重。文章發(fā)表在近日的《Science》雜志上。這一發(fā)現(xiàn)基于越來(lái)越多的認(rèn)為腸道微生物對(duì)控制體重起著重要作用的研究。華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家說(shuō)，研究通過(guò)改變腸道內(nèi)微生物的種類(lèi)和數(shù)量開(kāi)辟了對(duì)付肥胖的新療法。CitethisarticleasV.K.Ridauraetal.,Science341,1241214(2013).DOI:10.1126/science.1241214第9頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期五研究細(xì)節(jié)美國(guó)華盛頓大學(xué)研究人員對(duì)4對(duì)人類(lèi)雙胞胎腸道內(nèi)的微生物進(jìn)行取樣，每一對(duì)雙胞胎都是一瘦一胖，然后將采集到的腸道細(xì)菌分別移植到在無(wú)菌環(huán)境下培育的小鼠的腸道內(nèi)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與接受消瘦者腸道細(xì)菌的小鼠相比，接受肥胖者腸道細(xì)菌的小鼠會(huì)增加更多體重。當(dāng)將這兩組小鼠放在一起飼養(yǎng)后，接受肥胖者腸道菌群的老鼠變瘦了，而接受消瘦者腸道細(xì)菌的老鼠沒(méi)有任何變化?；蚪M測(cè)序與代謝組學(xué)研究表明，這種現(xiàn)象是由屬于擬桿菌門(mén)的特定腸道菌群引起。當(dāng)放在一起飼養(yǎng)后，來(lái)自消瘦小鼠腸道的這一菌群會(huì)“侵入”肥胖小鼠的腸道，導(dǎo)致肥胖小鼠減肥。第10頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期五研究流程：第11頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期五腸道微生物與肥胖第12頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期五研究還發(fā)現(xiàn)，飲食會(huì)干擾腸道菌群對(duì)胖瘦的影響。如果給放在一起飼養(yǎng)的兩組小鼠喂食高纖維低脂肪的健康食物，試驗(yàn)結(jié)果不會(huì)有任何改變;但如果喂食低纖維高脂肪的不健康食物，則肥胖小鼠不再因消瘦小鼠腸道細(xì)菌的“侵入”而減肥。參與研究的人員對(duì)新華社記者說(shuō)，他們的研究表明，可以通過(guò)移植腸道菌群將供體胖瘦等生理特征在小鼠身上重現(xiàn)，這為將來(lái)研究腸道菌群引起的疾病以及開(kāi)發(fā)將益生菌、益生原等用于減肥提供了新的途徑。第13頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期五研究簡(jiǎn)史1、2004年,Backhed等人的一項(xiàng)研究結(jié)果表明,腸道微生物可能影響機(jī)體能量的儲(chǔ)存,提示肥胖可能與其有關(guān)。2、2005年,Ruth等人的研究表明,肥胖小鼠(ob/ob)與非肥胖小鼠(-/-)腸道微生物存在差異。3、2006年Lay等人另一項(xiàng)與此有關(guān)的研究表明,肥胖小鼠(ob/ob)與非肥胖小鼠(-/-)的腸道微生物落的差異可以轉(zhuǎn)移和復(fù)制。第14頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期五4、2007年，Cani等人提出了一個(gè)腸道菌群改變促使肥胖發(fā)生機(jī)制的假說(shuō)。5、2007年，P.D.Cani等人研究表明雙歧桿菌科保護(hù)腸屏障，抑制內(nèi)毒素進(jìn)入血液，導(dǎo)致肥胖，所以食用益生菌抑制肥胖。6、2008年，Kalliomi等人關(guān)于兒童糞便跟蹤研究表明腸道菌群差異是導(dǎo)致肥胖的原因。7、2009年，TurnbaughPJ等人研究了關(guān)于在肥胖和瘦的雙胞胎主要腸道微生物。8、2010年，JClinGastroenterol等人研究了肥胖，代謝綜合征，以及微生物：多重相互作用。9、2010年，EndocrRev等人研究了腸道菌群，脂多糖，和先天免疫在肥胖病和心血管疾病的發(fā)病機(jī)理。

10、2010年，JClinGastroenterol等人研究了肥胖，代謝綜合征，以及微生物：多重相互作用。......

第15頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期五腸道菌群的未來(lái)

——益生菌、益生元和宏基因組學(xué)

由于腸道菌群失衡的主要表現(xiàn)為共生菌比例的下降，人們想到可以通過(guò)直接補(bǔ)充共生菌，或通過(guò)補(bǔ)充促進(jìn)共生菌生長(zhǎng)的物質(zhì)，來(lái)達(dá)到調(diào)節(jié)腸道菌群的目的。目前，在我們的生活中經(jīng)常聽(tīng)到的名詞“益生菌”，主要指的中乳酸桿菌和雙歧桿菌，同時(shí)也有少量鏈球菌。通過(guò)適當(dāng)?shù)姆绞竭m度的補(bǔ)充這些益生菌，可以一定程度上達(dá)到調(diào)節(jié)腸道菌群組成、進(jìn)而改善健康狀況。第16頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期五而所謂益生元，較為公認(rèn)的概念是指能夠不被消化而完整進(jìn)入腸道菌群環(huán)境、可被共生菌利用而增加共生菌數(shù)量和活力、并利于人體健康的物質(zhì)。目前，公認(rèn)的“益生元”物質(zhì)包括低聚半乳糖和菊糖。一些證據(jù)也表明低聚果糖可能也是潛在的“益生元”之一。不過(guò)值得注意的是，“益生元”是一個(gè)概念，而不是一個(gè)具體的產(chǎn)品。市場(chǎng)上很多打著“益生元”名義的產(chǎn)品，更多的是借用這個(gè)概念宣傳其保健作用。第17頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期五微生物的傳統(tǒng)研究手段是利用體外培養(yǎng)和分離培養(yǎng)，分析單獨(dú)菌株或菌群的生理功能。但是很多種類(lèi)的腸道菌群只能在人體內(nèi)生存而不能被體外培養(yǎng)。不過(guò)隨著測(cè)序技術(shù)的進(jìn)步，人們可以對(duì)整個(gè)腸道菌群作為一個(gè)整體，對(duì)它所包含的所有基因進(jìn)行分析。這個(gè)基因的大集合，就被稱(chēng)作宏基因組。根據(jù)研究，這個(gè)基因組所包含的基因多達(dá)數(shù)百萬(wàn)，是人類(lèi)基因組的100倍之多，其中包含多個(gè)與物質(zhì)代謝、免疫、信號(hào)相關(guān)的基因群體。通過(guò)對(duì)腸道菌群宏基因組的研究，有助于進(jìn)一步挖掘腸道菌群功能，更深層次的探究腸道菌群和人體健康的關(guān)系。第18頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期五部分參考文獻(xiàn)1、BackhedF,LeyRE,SonnenburgJL,PetersonDA,GordonJI.Host-BacterialMutualismintheHumanIntestine[J].Science,2005,307:1915-1920.2、RuthE.Ley,PeterJ.Turnbaugh,SamuelKlein,etal.Humangutmicrobesassociatedwithobesity[J].Nature,2006,444:1022-1023.3、PeterJ.Turnbaugh,RuthE.Ley,MichaelA.Mahowald,etal.4、Anobesity-associatedgutmicrobiomewithincreasedcapacityforenergyharvest[J].Nature,2006,444:1027-1031.第19頁(yè)，共22頁(yè)，2023年，2月20日，星期五5、Effectsoftwofermentablecarbohydrates(inulinandresistantstarch)andtheircombinationoncalciumandmagnesiumbalanceinrats.6、TheInhibitoryReceptorPD-1RegulatesIgASelectionandBacterial