Cell Rep：科學(xué)家揭示腸道菌群影響代謝疾病的新線索
最近一項發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Cell Reports上的研究中，來自美國威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的研究人員發(fā)現(xiàn)腸道菌群能夠協(xié)同宿主基因共同調(diào)節(jié)胰島素分泌，影響糖尿病等代謝疾病的發(fā)生。這篇文章介紹了宿主基因背景如何塑造腸道菌群，為代謝疾病的發(fā)生提供基礎(chǔ)。
腸道菌群影響代謝疾病
一直以來大家普遍認(rèn)為糖尿病等代謝疾病主要受到基因和飲食的影響。了解腸道菌群在食物消化代謝方面的作用不僅可以幫助更加全面的揭示基因、飲食和疾病之間的關(guān)聯(lián)，還可以幫助找到與糖尿病等代謝疾病相關(guān)的宿主基因。
在這項研究中，研究人員利用八株不同的小鼠品系進(jìn)行了隊列研究，用這些小鼠的基因來模擬人類群體的基因多樣性。“這些小鼠表現(xiàn)出巨大的表型多樣性。有一些很瘦；有一些容易發(fā)胖；有一些會抵抗肥胖。其中一些表型可以通過腸道菌群進(jìn)行部分轉(zhuǎn)移。”文章作者Attie這樣說道。
研究人員把小鼠飼養(yǎng)在無菌環(huán)境中，對小鼠進(jìn)行高脂高糖飲食喂養(yǎng)，并在這樣的實驗中找到了基因影響菌群成分組成的線索。通過糞便移植，腸道細(xì)菌可以在小鼠品系之間進(jìn)行有效地交換，幫助研究人員找到基因與腸道菌群之間的內(nèi)在聯(lián)系。
“我們的研究表明我們在這八株小鼠品系中觀察到的許多基因變異都可以在它們的腸道菌群中得到反映。我們獲得的證據(jù)表明小鼠的基因背景會影響腸道菌群的構(gòu)成。我們還在努力發(fā)現(xiàn)控制腸道菌群組成和宿主表型的那些基因。”文章通訊作者Rey教授這樣表示。
研究人員還觀察到不同基因背景的小鼠對糖尿病的易感性存在顯著差異。他們還注意到小鼠腸道菌群的組成也存在與之相應(yīng)的變化。據(jù)Rey和Attie介紹，其中一些細(xì)菌與體重、血糖和胰島素水平等代謝特征存在關(guān)聯(lián)。
腸道菌群在營養(yǎng)成分加工方面發(fā)揮重要作用。沒有被小鼠或人類直接消化代謝的食物成分會被腸道菌群進(jìn)行加工處理。腸道菌群在對食物成分進(jìn)行代謝的過程中會產(chǎn)生大量小分子、化合物和激素，能夠在宿主體內(nèi)循環(huán)并影響宿主健康。
在眾多代謝產(chǎn)物中，有一類叫做短鏈脂肪酸的分子能夠作為信號分子作用于小腸、肝臟和胰腺等器官，成為調(diào)節(jié)能量和血糖水平的重要調(diào)節(jié)因子。腸道菌群還可以通過修飾肝臟產(chǎn)生的膽汁酸影響宿主的生理機(jī)能。
這項研究進(jìn)一步揭示了宿主基因、飲食與腸道菌群之間的關(guān)系，為糖尿病等代謝疾病的治療打下重要基礎(chǔ)。
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