肠道菌群与肥胖和糖尿病的关系
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肠道菌群与肥胖和糖尿病的关系
作者：刘艳清， 易秋艳， 邵加庆， Liu Yanqing， Yi Qiuyan， Shao Jiaqing
作者单位：刘艳清,Liu Yanqing(南方医科大学南京临床学院南京军区南京总医院内分泌科,南京,210002)， 易秋艳,Yi Qiuyan(南京大学医学院临床学院南京军区南京总医院内分泌科)， 邵加庆,Shao Jiaqing(南京军区南京总
医院内分泌科)
刊名：
国际内分泌代谢杂志
英文刊名：International Journal of Endocrinology and Metabolism
年，卷(期)：2015,35(1)
引用本文格式：刘艳清.易秋艳.邵加庆.Liu Yanqing.Yi Qiuyan.Shao Jiaqing肠道菌群与肥胖和糖尿病的关系[期刊论文]-国际内分泌代谢杂志 2015(1)
肠道菌群与1型糖尿病
·综述·肠道菌群与1型糖尿病 姚旻赵爱源李红涛 近年来关于肠道菌群与人类健康及疾病的关系受到越来越多的关注。随着各种分子生物学技术在肠道微生物群落研究中的广泛应用，发现肠道菌群不仅能降解食物中不可消化的营养成分、提供宿主维生素等营养物质，还能促进肠上皮细胞的分化与成熟、激活肠道免疫系统、抵御外源微生物侵入、维护肠道的屏障功能、以及调节宿主能量存贮与代谢。大量研究还表明肠道菌群结构及功能紊乱与多种代谢性疾病具有密切关系[1-2]。1型糖尿病（T1DM）是儿童和青少年较常发生的代谢性疾病，既往认为其发病机制与自身免疫缺陷、遗传缺陷或病毒感染有关，近年来也有研究发现肠道菌群与T1DM有着密切的关系。本文就肠道菌群与 T1DM关系的研究进展进行综述。 一、肠道菌群研究进展概述 人体的肠道内生活着大量的微生物，几千年来人类与这些微生物通过彼此间协同进化形成互惠互利的共生复合体。饮食结构、运动、药物、应激、甚至分娩方式和进餐次数等各种引起人体内、外环境改变的因素均会导致肠道菌群谱发生相应变化，进而影响人体健康。1886年，有学者首次发现了大肠杆菌及其对消化的作用，进一步胃肠道黏膜中微生物显微图像的发现，使科学家们开始了对肠道微生物与人体健康关系的探索。1992年，Bocci[3]首次提出肠道微生物菌群是“被忽略的人体器官”，人们逐步意识到肠道微生物作为一个整体对宿主生理病理的重要性。2004年Gordon主持的系列研究首次表明:肠道菌群作为一种“内化了的环境因子”，可以直接调控机体的脂肪合成与存储相关基因的表达[4]，开启了肠道菌群与肥胖、糖尿病等代谢性疾病的研究热潮。 2007年，美国国立卫生研究院启动了“人类微生物组计划”（HMP）[5]。2008年，欧盟启动了肠道元基因组第七框架项目（MetaHIT），目的是研究人类肠道中的所有微生物群落，了解人肠道中细菌的物种分布，最终为研究肠道微生物与人类肥胖、糖尿病、肠炎等疾病的关系提供重要的理论依据[6]。随后各国纷纷为微生物组学的研究设立了专项计划，对肠道微生物的重视达到了空前的高度。目前在T1DM患者中已经开展了肠道元基因组学的研究，为肠道菌群与自身免疫性糖尿病的关系探索及后续研究工作提供了良好工具和大量信息[7]。本文要点 ?肠道菌群结构及功能紊乱与多种代谢性疾病具有密切关系，其影响1型糖尿病（T1DM）发病的可能机制包括扰乱肠道免疫应答及破坏肠黏膜屏障 ?大量动物研究和人群研究均发现肠道菌群与宿主之间的 相互作用可能是影响T1DM易感性的重要因素?目前在T1DM患者中开展的多项肠道元基因组学研究表 明T1DM人群的肠道菌群发生了显著变化，表现为有益菌比例降低及菌种多样性的减少，药物治疗在改善病情的同时使肠道菌群结构及功能趋于正常 ?利用食物、药物等方法改变肠道菌群结构及功能，或通过持续监测宿主肠道菌群变化了解宿主自身免疫功能，提供更有效的生物学标志物来检测T1DM的发生，可能是今后T1DM防治领域重要手段之一 二、肠道菌群影响T1DM发病的可能机制 目前已有大量国内外研究关注肠道菌群影响2型糖尿病的发病机制[8]，而对其影响T1DM的研究相对较少。T1DM的发病机制是在遗传易感性的基础上，由环境因素启动，T淋巴细胞介导的以胰岛β细胞损伤为主要特征的器官特异性自身免疫性疾病。肠道是人体内最大的免疫器官，肠道微生物与宿主在肠道黏膜表面的交流促进了免疫系统的建立和发展，同时肠道菌群也是有效抵御外源微生物侵入并在肠道中定植的重要屏障。肠道菌群影响T1DM的可能机制包括扰乱肠道免疫应答及破坏肠黏膜屏障[9]。 人类胎儿期肠道粪便为无菌状态，从出生开始就通过接触母亲的产道、母乳喂养等方式获得肠道菌群。在出生后1年中，个体肠道菌群随饮食结构、抗生素使用等因素逐渐塑形，在1～2岁间，肠道菌落基本形成，并在一生中保持相对稳定。在生命早期，肠道相关淋巴组织和肠道菌群之间的相互作用对肠道黏膜和系统免疫调节环路的发育至关重要。在成年期，通过宿主和肠道细菌之间的持续相互作用，免疫力不断重塑。有报道表明肠道微生物能调控宿主肠道中T细胞群的生成[10]，而肠道微生物的失调则会导致机体免疫系统的异常，已有研究表明肠道微生态环境紊乱会导致全身免疫系统过度活跃[11]。许多研究关注到肠道菌群对T1DM的影响作用很可能是通过肠的吸收或免疫应答作用生效的[12-13]。 研究发现BB-DP大鼠发生T1DM前，其肠黏膜的通透性增高，同时肠道上皮紧密连接处的主要连接蛋白claudins水平降低[14]。一项人群研究发现在T1DM不同时期，患者的肠道通透性已经发生了异常变化[15]。肠道菌群紊乱通过破坏 DOI:10.3760/cma.j.issn.1674-5809.2015.02.011 作者单位：300252武警天津总队医院内二科（姚旻、李红涛）；武警后勤学院科研部（赵爱源） 通信作者：李红涛，Email：hongtlee@https://www.wendangku.net/doc/c816751735.html,
肠道菌群与肥胖症的关系研究进展
基金项目：国家自然科学基金（３０７３０００５） 通信作者：赵立平 Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ．ＺＨＡＯＬｉ‐Ｐｉｎｇ，Ｅ‐ｍａｉｌ：ｌｐｚｈａｏ＠ｓｊｔｕ．ｅｄｕ．ｃｎ?特约专稿? 肠道菌群与肥胖症的关系研究进展 赵立平，费娜 上海交通大学生命科学技术学院，上海２００２４０ 摘 要：越来越多的证据表明肠道菌群与肥胖、胰岛素抵抗等代谢性疾病的发生密切相关，具体分子机制也正被逐步揭示出来。肠道菌群不仅可调节能量代谢，促进脂肪过度积累，还是宿主全身性低度慢性炎症和胰岛素抵抗等代谢紊乱的诱发因素之一。肠道菌群有可能成为预防和治疗肥胖症的新靶点。 关键词：肠道菌群；肥胖；代谢性疾病；慢性炎症；内毒素产生菌 Ｒｅｓｅａｒｃｈａｄｖａｎｃｅｉｎｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｇｕｔｍｉｃｒｏｂｉｏｔａａｎｄｏｂｅｓｉｔｙ ＺＨＡＯＬｉ‐Ｐｉｎｇ，ＦＥＩＮａ ＳｃｈｏｏｌｏｆＬｉｆｅＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＳｈａｎｇｈａｉＪｉａｏＴｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００２４０，Ｃｈｉｎａ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｎｇｅｖｉｄｅｎｃｅｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔｔｈｅｇｕｔｍｉｃｒｏｂｉｏｔａｉｓｃｌｏｓｅｌｙｌｉｎｋｅｄｗｉｔｈｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｏｂｅｓｉｔｙ，ｉｎｓｕｌｉｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｏｔｈｅｒｍｅｔａｂｏｌｉｃｄｉｓｅａｓｅｓ，ｗｉｔｈｔｈｅｄｅｔａｉｌｅｄｍｏｌｅｃｕｌａｒｍｅｃｈａｎｉｓｍｂｅｉｎｇｅｌｕｃｉ‐ｄａｔｅｄ．Ｔｈｅｇｕｔｍｉｃｒｏｂｉｏｔａｃａｎｎｏｔｏｎｌｙｒｅｇｕｌａｔｅｅｎｅｒｇｙｍｅｔａｂｏｌｉｓｍａｎｄｐｒｏｍｏｔｅｅｘｃｅｓｓｉｖｅｆａｔａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ，ｂｕｔａｌｓｏａｃｔａｓｏｎｅｏｆｔｈｅｐｒｅｄｉｓｐｏｓｉｎｇｆａｃｔｏｒｓｆｏｒｄｒｉｖｉｎｇｔｈｅｈｏｓｔｓｙｓｔｅｍｉｃ，ｌｏｗ‐ｇｒａｄｅｃｈｒｏｎｉｃｉｎｆｌａｍｍａｔｉｏｎａｎｄｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔｉｎｓｕｌｉｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｏｔｈｅｒｍｅｔａｂｏｌｉｃｄｉｓｏｒｄｅｒｓ．Ｔｈｅｇｕｔｍｉｃｒｏｂｉｏｔａｍａｙｂｅｃｏｍｅａｎｅｗｔａｒ‐ｇｅｔｆｏｒｔｈｅｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎａｎｄｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｏｂｅｓｉｔｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｇｕｔｍｉｃｒｏｂｉｏｔａ；Ｏｂｅｓｉｔｙ；Ｍｅｔａｂｏｌｉｃｄｉｓｅａｓｅ；Ｃｈｒｏｎｉｃｉｎｆｌａｍｍａｔｉｏｎ；Ｅｎｄｏｔｏｘｉｎ‐ｐｒｏｄｕｃｉｎｇｂａｃｔｅ‐ｒｉｕｍ １８７６年前后，德国细菌学家罗伯特?科赫提出了特定的细菌会引起特定的疾病的观点，制定了研究确认传染病致病因素的科赫法则，在微生物与人类疾病之间建立了联系［１］。而大量新的研究表明，肠道共生微生物可能在非传染性疾病如肥胖症的发生、发展中也具有十分重要的作用［２］。 １ 肠道菌群结构与功能 肠道菌群结构非常复杂，功能也十分多样化。随着近年来各种分子技术在肠道微生物群落研究中的广泛应用，人和动物肠道中定植的微生物群落的结构与功能正逐步得到揭示。人肠道内定植着复杂的微生物群落，超过１０００种细菌，其总重量大约１．５ｋｇ，细胞总数达１０１３～１０１４，细胞总量几乎是人体自身细胞的１０倍，编码的基因数量至少是人体自身基因的１００倍［３，４］。 肠道微生物种类繁多，其中８０％～９０％由厚壁菌门（Ｆｉｒｍｉｃｕｔｅｓ）〔如梭菌属（Ｃｌｏｓｔｒｉｄｉｕｍ）、肠球菌属（Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ）、乳杆菌属（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ）、瘤胃球菌属（Ｒｕｍｉｎｏｃｏｃｃｕｓ）〕和拟杆菌门（Ｂａｃｔｅ‐ｒｏｉｄｅｔｅｓ）〔如拟杆菌属（Ｂａｃｔｅｒｏｉｄｅｓ）和普氏菌属（Ｐｒｅｖｏｔｅｌｌａ）〕两个门组成，其次为放线菌门（Ａｃｔｉ‐ ? ７６ ? 微生物与感染 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｉｃｒｏｂｅｓａｎｄＩｎｆｅｃｔｉｏｎｓ，Ｊｕｎｅ２５，２０１３，８（２）：６７‐７１ ｈｔｔｐ：∥ｊｍｉ．ｆｕｄａｎ．ｅｄｕ．ｃｎ万方数据
肠道菌群引起肥胖的科学证据
肠道菌群引起肥胖的科学证据 来源：上海交大赵立平教授的科学网博客 博主（赵立平教授）按：2004年以来，随着国际上一系列的研究论文发表，肠道菌群与肥胖的关系逐步浮出水面，日渐清晰。现有证据表明，肠道菌群可以控制动物的脂肪代谢、引发全身性的低度慢性炎症，从而导致肥胖症和胰岛素抵抗的发生，而且这种致病作用远远大于动物自身基因缺陷对发病的贡献。另外，最新研究表明，饮食结构是决定肠道菌群组成的最重要的因素。因此，通过改变饮食结构，可以让引起肥胖、糖尿病、冠心病的菌群结构恢复正常，从而为预防、缓解甚至逆转这些疾病带来新的希望。本人试图对最重要的几篇论文进行解读，以帮助大家了解这些最新进展，为调理自己的身体，改善健康状况提供理论指导。其实这个工作最重要的是用数据表明：动物不需要基因缺陷就可以罹患非常严重的肥胖和胰岛素抵抗，其严重程度可超过某些有先天代谢性缺陷的动物。 一、肠道菌群是如何调节脂肪存储的 美国华盛顿大学（圣路易斯）的杰夫戈登教授领导的实验室是研究肠道菌群诱发肥胖的领先实验室之一。他们一系列的工作表明，肠道菌群作为一种“内化了的环境因子”，可以直接调控动物的脂肪合成与存储相关基因的表达，从而扭曲动物的能量代谢，使其向过度合成和存储脂肪的方向发展，最终导致肥胖的形成。 2004年，该研究小组在美国科学院院刊上发表论文（PNAS，101：15718）指出肠道菌群可以直接调控动物的脂肪代谢基因的活动。 他们主要是用无菌小鼠与普通有菌的小鼠做对比，来研究这个问题的。通过无菌接生、无菌环境饲养、并给予添加了维生素K（需要肠道菌群合成的维生素）等特殊养分的无菌饲料，就可以培育出无菌的动物品系。用这样的动物可以比较方便地研究菌群与宿主的互作关系，例如，可以比较无菌动物与有菌动物的差别，也可以把不同种类的细菌甚至各种复杂的菌群回接到无菌动物中，观察回接前后动物生理、代谢的变化等等，这样的研究对于搞清楚肠道菌群到底如何影响动物的健康很有帮助。戈登教授是美国科学院院士，他的实验室在用无菌动物研究菌群的作用方面处于世界领先地位。 他们发现，有菌动物与同龄、同性别的无菌动物对照相比，体内总脂肪含量高出42%，但是，有菌动物的饲料消耗量其实比无菌动物要少29%。也就是说，同样的动物，体内有菌的话，比没有菌的会吃得少，但体内脂肪积累的多。 无菌动物养到成年后，如果重新给肠道里接入正常动物的菌群，其体内总脂肪含量会比无菌时增加57%，但饲料用量反而减少27%。这个结果是用B6自交系做的。当用NMRI自交系做同样试验时，结果更加惊人：“有菌化”以后的小鼠比无菌时的体内总脂肪量增加90%，进食量减少31%。这些结果提示我们，肠道菌群有促进动物增加体内脂肪总量的作用，而且是在减少热量摄入的条件下做到这一点的。换言之，肠道菌群可以帮助动物更加高效的利用饲料来合成、储存更多的脂肪。 由于这种由肠道菌群促进的体脂肪增加不是因为热量摄入增加造成的，他们接下来就测定了动物的代谢活动情况，看这种体脂肪增加是不是因为动物的能量消耗减少引起的。结果发现不是这么回事。因为，无菌动物的代谢率比同样的有菌动物要低27%。也就是说，有菌动物比无菌动物代谢消耗大、吃得少，但是体内脂肪存储的反而多很多。这显然不符合“多吃，少运动，多余的热量变成脂肪存起来”的规律。另外，随着体脂肪含量的增加，空腹血糖水平升高，胰岛素抵抗也出现了。 为什么会这样呢？ 他们猜测肠道菌群可能会直接干扰动物脂肪合成、存储有关的基因的表达活性，于是，他们进一步分析了肝脏和肠道内的基因表达的变化。结果发现，肠道菌群进驻无菌鼠的肠道后，
肠道菌群与2型糖尿病相关性的进展
肠道菌群与2型糖尿病相关性的进展 发表时间：2018-08-07T15:13:03.593Z 来源：《中国误诊学杂志》2018年第16期作者：易玺 [导读] 本文主要就肠道菌群与2型糖尿病相关性的进展研究方面展开了综述形式的阐述。 萍乡市中医院 337000 摘要：2型糖尿病在近年来的发生率不断提高，而肥胖人群也日益增多，肥胖与2型糖尿病之间存在越发显著的互相影响联系性；2型糖尿病属于发生率极高的代谢性病症，会受到遗传基因和生活环境的因素影响而改变其机体作用机制，肠道菌群可以反作用于治疗2型糖尿病患者。本文主要就肠道菌群与2型糖尿病相关性的进展研究方面展开了综述形式的阐述。 关键词：肠道菌群；2型糖尿病；相关性；临床进展 现代生活节奏不断加快，饮食结构发生了不规律性，人们的身体负担不断加重，肥胖群体越来越多；导致2型糖尿病发生的主要原因是高糖且高脂的饮食，并且，饮食是直接影响机体肠道菌群的主要因素，由饮食所致的肠道菌群失调是目前十分常见的机体紊乱现象。若肠道菌群失调则会引发内分泌、代谢功能失调，随之而来出现众多临床病症，也容易引发2型糖尿病出现。本文就肠道菌群与2型糖尿病之间的相关性进行综合进展性评价。 1.糖尿病发生现状 糖尿病近年来在全球的发生率均高，并增长速度十分显著，有研究统计资料显示，糖尿病群体在2012年就达到了3.71亿例数，该一发生例数的达到时间比预计估算时间还提前了十年作用，并且，大多患者对自身的糖尿病病情竟然毫无感觉；我国目前是患有糖尿病人群虽多的国家[1]；机体长期处于高血糖之下会引发众多并发症，会对机体各项器官造成损伤，因此，糖尿病具有一定的致残、死率。糖尿病的发生群体越来越年轻化，有研究显示，目前年龄不满60岁就患有糖尿病的人数越来越多，并且，糖尿病患者引发中风的概率极高，是健康人群的3倍左右，大大增加了患者病症的风险性[2-3]。 2.失衡的肠道菌群与2型糖尿病之间的影响机制 2.1 研究肠道微生态系统的构成、功能发现，在人体中有共生菌群大量存在，并且，共生菌群主要集中存在于肠道之中，细菌总数量是机体总细胞数量的10倍之上，正是这些共生菌群构建了肠道的微生态系统。肠道的微生态系统中的微生物菌群与糖尿病之间存在密切的相关性，经实验室检测可以发现与正常人相比，糖尿病患者的内部益生菌数量是明显更少的，因此间接说明了血糖水平会影响肠道益生菌的数量，并且两者之间主要呈现负相关的联系。 2.2 2型糖尿病与肠道菌群之间的联系机制：肠道菌群会可以有效干预2型糖尿病患者的血糖水平，经动物学研究显示，在大鼠2型糖尿病之中，肠道细菌会蔓延至肠壁脂肪组织及其血液之中，能够将细菌对黏膜的黏附作用有效提升，大大提高了炎症发生率[4-5]。 3.在糖尿病的发生机制中主要有肠道菌群的参与 菌群会对糖尿病的发生机制造成严重影响，双歧杆菌是参与肠道过程的正常微生物，能够对机体的生长发育起到有效促进作用，并且可以对糖类、蛋白质的代谢起到显著的发挥效果，并能够有效吸收众多矿物元素；肠道的菌群中有一道天然屏障——肠粘膜，其不仅有利于机体消化，还可以提高机体免疫能力，防止致病菌侵入于机体之中。2型糖尿病的发生是由于慢性炎症、氧化应激反应所造成的胰岛β凋亡，致使发生胰岛素抵抗，最终形成2型糖尿病；2型糖尿病主要的致病因素是肠道菌群失衡。 血糖水平与肠道菌群反作用之间存在的实验证明：经过大鼠试验发现，益生菌制剂有利于降低血糖、血浆总胆固醇等机体指标，可以将葡糖耐受、氧化应激等过程进行有效改善，有利于对糖尿病病理过程进行有效干预；从根本上对糖尿病的病因发展进行干预，需要在应用益生菌制剂的基础之上选择最为适合的靶点进行临床治疗，以此突出治疗的主要作用；与此同时，2型糖尿病本就会紊乱内部的肠道菌群，使得内部的肠道屏障作用进一步削减，致使机体产生炎症反应，并且，肠道菌群会反作用于2型糖尿病，影响胰岛细胞的功能，增加治疗难度，因此，经过众多试验显示，在临床治疗2型糖尿病的过程中需要把握好治疗的整体性[6-7]。 4.小结 经济的不断提高和生活方式不断加快，人们饮食结构发生巨大改变，不良的饮食习惯致使肥胖发生概率急剧增长，加上社会人口老年化等特征的出现，使得糖尿病发生率不断攀升，并且，糖尿病发生率持续增高，已然成为现阶段全球主要危及人类健康的病症类型之一。 经过众多资料显示出[8-9]，2型糖尿病与肠道菌群之间存在极其密切的相关性，然而，导致2型糖尿病的主要病因众多，需要临床实验学者不断拓展研究领域，并不能仅依靠一种试验学说进行概括研究，而需要从宏观角度来看，明确菌群干预糖尿病的主要治疗效果，对2型糖尿病的发生机制和最佳治疗方式进行重点研究。 参考文献： [1]吴琳英，邓顺有，王毅飞等.阿托伐他汀对2型糖尿病小鼠肠道菌群的影响[J].中国实用医药，2017，12（22）：128-130. [2]刘海龙，张维华，吴晓康.肠道菌群在2型糖尿病发病作用中的研究进展[J].现代检验医学杂志，2017，32（4）：157-159. [3]崔祥，陶金华，江曙等.肠道菌群与2型糖尿病相关性的研究进展[J].中国微生态学杂志，2017，29（11）：1346-1349. [4]朱雅欣.新诊断2型糖尿病患者肠道菌群及GDF-15水平的变化分析[J].中国现代药物应用，2017，11（16）：39-40. [5]曾艺鹏，冯新格，谷成英等.葛根芩连汤治疗对2型糖尿病湿热证肠道菌群影响[J].河北医学，2016，22（10）：1731-1734. [6]曾艺鹏，胡凌红，冯新格.2型糖尿病患者肠道菌群特异性生物标志物研究进展[J].国际检验医学杂志，2016，37（15）：2142-2145. [7]王敏君.肠道菌群失调诱发2型糖尿病的研究进展[J].糖尿病新世界，2017，20（4）：197-198. [8]朱英倩.肠道菌群紊乱与2型糖尿病相关性探究[J].医学综述，2017，23（19）：3873-3877. [9]张皓，魏敬.麻仁丸联合二甲双胍治疗2型糖尿病后肠道菌群变化研究[J].中国处方药，2017，15（12）：91-92.
肠道菌群与肥胖关系的研究进展_黄晓飞
肠道菌群与肥胖关系的研究进展 黄晓飞1△（综述），陆颖理2※（审校） （1．上海交通大学医学院，上海200025；2．上海交通大学医学院附属第九人民医院内分泌科，上海200011）中图分类号：Ｒ589文献标识码：A文章编号：1006-2084（2014）01-0082-03 doi：10．3969/j．issn．1006-2084．2014．01．029 摘要：肥胖现已成为困扰世界各国的公共卫生问题之一，其发生、发展是遗传背景和环境因素综合作用的结果。近来越来越多的证据表明，作为人体肠道生态系统的重要组成部分，肠道菌群与肥胖的发生、发展有着密切关系。肠道菌群改变能量摄取、引发慢性系统炎症、影响肠道激素分泌、激活内源性大麻素系统等作用的发现，为肥胖的治疗提供了新的线索。 关键词：肠道菌群；肥胖；能量平衡；慢性系统炎症 Ｒesearch Progress of theＲelationship between Gut Microbiota and Obesity HUANG Xiao-fei1，LU Ying-li2．（1．Shanghai Jiaotong University School of Medicine，Shanghai200025，China；2．Department of Endocrinology，the Ninth People's Hospital Affiliated to Shanghai Jiaotong University School of Medicine，Shanghai200011，China） Abstract：Obesity has become a worldwide public health problem．Its occurrence and development are generally considered as a combined effect of genetic background and environmental factors．Ｒecently，more and more evidence shows that as an important component of human intestinal ecological system，the gut microbiota is closely related to the occurrence and development of obesity．Proposed mechanisms for the role of gut microbiota include the increase of energy harvest from the diet，causing chronic system inflammation，effects on gut-hormone production，and activation of the endocannabinoid system．These discoveries can pro-vide new clues for the treatment of obesity． Key words：Gut microbiota；Obesity；Energy homeostasis；Chronic systemic inflammation 随着人们生活水平的提高，肥胖的发病率日益 增加，现已成为困扰世界各国的公共卫生问题之一。 肥胖对健康有多种负面影响，肥胖与2型糖尿病、心 血管系统疾病、骨关节疾病等的发病有密切关系，严 重影响人们生活水平。肥胖的病因至今尚未完全明 确，一般认为肥胖是在遗传因素与环境因素两方面 共同介导下产生。近来越来越多的研究表明，人体 肠道菌群在肥胖的发病过程中也起到重要的作用。 本文就肠道菌群与肥胖关系的研究进展综述如下。 1人体肠道菌群概述 正常人体的胃肠道内寄居着数量繁多的微生 物，构成了一个巨大而复杂的生态系统。据估计，人 体肠道中约含有1013 1014个微生物，这些微生物所 编码的基因总数约是人体基因总数的100倍［1］。由 于培养条件的限制，使用传统的细菌培养技术只能 分离得到大约30%的肠道微生物，这也限制了研究 者对肠道菌群的深入了解。近年来，根据细菌16S rＲNA基因序列分析，发现肠道菌群的种类超过1000 种，绝大部分为厌氧菌［2］。现已鉴定出肠道菌群主 要分布在以下9个门中：厚壁菌门、拟杆菌门、变形 菌门、疣微菌门、放线菌门、梭杆菌门、蓝藻菌门、螺 旋体门以及黏胶球形菌门，其中厚壁菌门和拟杆菌 门占绝对优势［3］。肠道菌群在胃肠道中的分布并不 均衡，从胃内的集落形成单位＜103mL到结肠的1012mL逐渐增多［4］。 肠道菌群与人体的互利共生关系对人体健康有着十分重要的作用，肠道菌群与宿主代谢、营养、免疫等方面有着密切的关系。肠道菌群具有多种代谢酶类，可以将不易消化的大型多糖、未消化的寡聚糖、未吸收的糖和酒精、蛋白质等酵解成短链脂肪酸，为宿主提供能量以及肠道菌群生长繁殖所需的营养物质［5］。除此之外，肠 道菌群能合成多种维生素，尤是B族维生素及维生素K，并参与钙、镁、铁等矿物质的吸收［6］。肠道菌群发酵产生的短链脂肪酸为肠道上皮细胞提供营养，刺激其分化、增殖［7］。与此同时，肠道菌群与小肠潘氏细胞以及肠黏膜淋巴细胞的相互作用对于肠道先天性免疫与获得性免疫系统的建立与发育有着重要作用［8］。屏障保护作用是肠道菌群的另一大重要作用，通过对营养的竞争以及对肠道微环境的影响，正常菌群的定植可以有效阻止病原菌的定植。 2肠道菌群与肥胖发生的机制 2．1肠道菌群与能量代谢平衡肠道菌群可以从能量进出两方面影响机体能量平衡，一方面影响机体从食物中的能量摄取，另一方面影响调控能量贮存的基因的表达。Backhed等［9］的研究发现，与普通小鼠相比，无菌小鼠尽管摄入食物较多，却含有更少的体内脂肪；再将普通小鼠的肠道菌群接种到无菌小鼠中，在摄食未增加的情况下，导致了无菌小鼠体内脂肪含量迅速增长。研究者认为，产生这一结果有两方面原因：一方面，肠道细菌将食物中不易消化的糖酵解成单糖及短链脂肪酸，增加了能量的摄入；另一方面，肠道菌群能抑制肠道表达禁食诱导因子，而禁食诱导因子可以抑制脂蛋白酯酶的活性，因此禁食诱导因子的减少使脂蛋白酯酶的活性增加，促使三酰甘油在脂肪组织中的积聚。
肠道菌群与肥胖发生的研究进展
肠道菌群与肥胖发生的研究进展 作者：益生菌专家 摘要目前，肥胖对人类健康的影响越来越显著，因此研究肥胖的发生机理和治疗策略十 分必要。这篇文章总结了肠道菌群与肥胖发生的研究进展。研究表明，肠道菌群能够帮助宿主从饮食中的多糖成分中获得更多的卡路里，并储藏在脂肪细胞中备用。肠道菌群还可以通过关闭Fiaf基因和增加ChREBP/ SREBP、Acc1和Fas的表达来增加脂肪在脂肪 组织和肝脏中的储存。并且，肠道中革兰氏阴性菌产生的脂多糖LPS，引发了全身慢性 低水平炎症反应，然后导致肥胖。因此，通过益生菌、益生元或抗生素修饰肠道菌群可能成为未来治疗肥胖的有效方法。 关键词肠道菌群，肥胖，能量吸收，脂肪代谢，慢性低水平炎症反应肥胖是一种慢性代谢疾病，是导致高血压、糖尿病、心脑血管疾病及非酒精性脂肪肝等疾病的重要因素。近年来，随着社会经济水平的不断提高和人们生活方式的改变，肥 胖率呈上升趋势。在美国将近1／3的成人超重或者肥胖，而全世界超重或肥胖人群已超过5亿，肥胖已成为日益严峻的全球性公共卫生问题。目前，关于肥胖的病因研究进展迅速。多数学者认为，肥胖是多因素互相作用的结果[1]，基因、环境、营养等是研究的重点。而最新研究表明，肠道菌群与肥胖的形成有一定关系，可能发挥着重要的作用。本文就此作简要综述。以期能为解释肥胖成因，预防和治疗肥胖提供依据。 1肠道菌群概述 人的肠道是一个复杂、活跃、同时维持着相对平衡的系统。其中定植着数目庞大、结构复杂的微生物群落，因此，人被称为“超级生物体”。这个生态系统拥有1014个细胞，是人体细胞总数的10倍；大约500-1000种细菌，包含100多万个基因，数目是人类基因组的100倍。[2]其中的30-40 种优势细菌构成了人体肠道细菌总量的99％。肠道菌群和宿主之前存在着密不可分的互利共生关系，在宿主的消化吸收、免疫反应、代谢活性方面都发挥着重要的作用。其中，在门水平上，厚壁菌门和拟杆菌门为两个优势菌门，大多数粪便细菌都是一些不可培养的类型，且不同个体之间粪便样品中的细菌组成也有显著差异；在属水平上，拟杆菌，柔嫩梭菌，乳酸菌，双歧杆菌是四类与人类健康密切相关的优势菌，也是现阶段人们对肠道微生物研究的重点。[3] 2肠道菌群的研究方法 在分子水平上研究肠道微生物生态，除了以往经常用到的分子指纹图谱（ARDRA、 ERIC-PCR、DGGE/TGGE、T-RFLP）和克隆文库的技术，元基因组学和代谢组学目前 逐渐成为主要的研究方法[4]。元基因组学是指人体及其体内所有微生物的基因信息的集合，测序速度大大提高对元基因组的发展发挥了重要的作用。代谢组学是关于定量描述生
肠道菌群引起人体肥胖的机制
肠道菌群引起人体肥胖的机制： （一）、增加能量的获取 1、肠道菌群可以通过帮助消化利用宿主自己不能利用的营养物质， 使宿主获得更多能量。 2、肠道菌群可以直接刺激人体的脂肪存储组织的基因，使人体增 加脂肪的积累。 A、肠道菌群增加了人肠道内葡萄糖的吸收以及血清中的葡萄糖 和胰岛素含量，从而诱导了肝脏的脂肪合成，使脂肪细胞显著 的过度肥大。 B、微生物发酵的产物可以刺激肝脏中脂肪代谢相关的酶，例如 脂蛋白脂肪酶(LPL)。甘油三酯通过 LPL的中介作用，从肝脏 进入循环系统，进而被脂肪细胞吸收。而且，肠上皮细胞可以 产生一种LPL的抑制因子——禁食诱导脂肪细胞因子(Fiaf)， 而肠道菌群能够调控Fiaf 的表达。 （二）、肠道菌群在饮食诱导的肥胖和糖尿病发生发展中的作用 涉及复杂的分子机理，主要涉及两个独立的调控脂肪酸代谢的 途径：肠道菌群一方面使得Fiaf的水平降低，诱导了过氧化物 酶体增殖物激活受体辅助激活因子Pgc-1a与棕色脂肪细胞的 分化及其生理功能关系密切的辅助转录激活因子；另一方面降 低了A M P 活化蛋白激酶(AMPK)这一控制细胞能量代谢的关键 酶的活性。
（三）、，肠道菌群相关的代谢性内毒素在遗传型肥胖动物的代谢失调中也发生着关键作用 （四）、不当的饮食诱导肠道菌群改变，增加了病菌的数量，减少了保护肠屏障细菌的数量，影响肠上皮细胞基因表达，导致肠道通透性增加，使得进入血液的内毒素增加，引发慢性炎症反应，进而产生肥胖、胰岛素抵抗等代谢失调。 肥胖对宿主肠道微生态影响很大 1、一方面，肥胖个体的肠内细菌过度生长可能性较高，主要 可能与肥胖改变了肠的运动性有关； 2、另一方面，肥胖会改变肠道菌群结构和组成，拟杆菌门微 生物/厚壁菌门微生物的改变可明显影响人肥胖与否。
2021年肠道菌群与糖尿病相关因素及机制研究进展(全文)
2021年肠道菌群与糖尿病相关因素及机制研究进展（全文） 17世纪中后期，被誉为微生物学之父的Antoni van Leeuwenhoek 首次在从不刷牙老人的牙垢里发现了微生物，经过4个多世纪的研究发展，直至2008年全球启动人类元基因组计划，通过对人体内所有的微生物群落进行测序和功能分析，人们才渐渐揭开了微生物世界神秘的面纱。 人类肠道中存着一个庞大的、复杂的、动态平衡的微生物群体，其数量约为100万亿，种类多达1000多种，人体中微生物总重量可达2 kg，肠道菌群包括细菌、古生菌、病毒、真菌和原生动物，其中细菌在微生物群中占主导地位（99％）。Rothschild等研究显示，饮食和生活方式是塑造微生物组组成的最主要因素，宿主遗传因素仅导致人与人之间微生物组差异的2％。而肠道的深度测序研究微生物群落学揭示了影响肠道菌群组成的126个外源性和内源性宿主因素，包括12种疾病、31个内在因素、19个药物组、60个饮食因素、4个吸烟类别。而早在肠道菌群作为疾病相关性因素走进人们视线之前，2型糖尿病（T2DM）就因发病率逐年增加而成为人们关注的焦点。世界卫生组织预测到2035年，糖尿病将从集中在发达国家发展至低收入国家，并成为全球第七大死因。
国际糖尿病联合会（international diabetes federation，IDF）估计，至2040年，全世界被诊断患有T2DM的人数将从目前的4.15亿增至6.4亿。除了T2DM发病率逐年升高，其伴随的并发症更严重，T2DM会导致加速血管老化相关的微血管病变和大血管病变。大量研究表明，糖尿病是心、脑、肾、血管疾病致死致残的最主要危险因素。由此可见，我国糖尿病的防控工作面临着严峻挑战，这就迫切要求我们更进一步找到其发病机制及相应的高效、安全的预防或治疗策略。 01 肠道菌群与T2DM 随着人们研究微生物的手段、技术不断发展，人们逐渐发现肠道微生物作为人体不可缺少的“隐形器官”，其在多种疾病中发挥重要作用，肥胖、糖尿病以及心血管疾病均与胃肠道微生物失调密切相关，其中以T2DM为代表。研究表明，T2DM患者的肠道微生物不仅表现出更高菌群浓度，并且在结构及功能上均异于正常人，其中与血糖正常者相比，糖尿病前期患者有5个菌属及36个分类单元的丰度差异明显，在菌属水平，梭菌的丰度显著下降，萨特氏菌属和链球菌属的丰度显著增加。 而进一步的研究发现，有促糖尿病发生作用的细菌包括粪拟杆菌、变异梭状芽胞杆菌、大肠埃希菌、脱硫弧菌属、加氏乳杆菌、变形链球
肠道菌群失调与肥胖
·专家笔谈· 肠道菌群失调、肠上皮功能障碍 与肥胖症的研究 凌贤龙 陈代兴 肠上皮组织是机体与外界环境之间的屏障，其主要功能除吸收营养物质、离子盐、水之外，还保护机体免遭肠道内的有害毒素、刺激物、细菌以及其他病原的潜在威胁。机体健康取决于对食物中所需营养物质的有效消化和吸收，这需要肠内分泌细胞对食物成分的感应，以激活神经和体液通路来调节肠道的蠕动、分泌、吸收功能以及调节食物摄入量和血糖水平。研究表明，肠上皮屏障功能和炎症性改变相关；肠上皮屏障改变可能导致对体重和血糖水平调节变化。本文阐述肠道菌群失调、肠上皮屏障改变对调节机体食物摄入和体重的体液和神经通路的影响。 一、肠道菌群与肥胖 1. 肥胖会导致肠道菌群构成发生变化：文献报道，肥胖的啮齿类动物肠道菌群的构成发生改变。Ley等[1]将瘦素基因缺陷（ob/ob）小鼠与同窝出生的纯合子（＋/＋）和杂合子（＋/－）的非肥胖型小鼠对比，分析来自于盲肠菌群的16S rRNA基因序列。结果表明，遗传性肥胖小鼠（ob/ob）盲肠的拟杆菌属数量减少，而厚壁菌属数量显著增加。对患有肥胖症的人群的研究也获得同样的结果[2]。Turnbaugh等[3]用高脂饲料长期喂养小鼠，当小鼠患有肥胖症之后检测肠道菌群，发现肠道菌群数量总体降低，而厚壁菌相对拟杆菌的数量所占比例增加。用肥胖型小鼠和非肥胖型小鼠的肠道菌群分别定植于两组无菌小鼠肠道内，发现用高脂饮食让无菌小鼠患肥胖症非常困难[4]。以上研究提示肠道菌群与肥胖症之间存在联系。Backhed等[5]的研究提示肠道菌群的改变可能是通过增加营养物质的摄入和脂肪沉积来调节体重的变化，可能还有其他的机制参与调节。 2. 肠道菌群代谢物与肥胖之间的联系：Cani等[6]在饲喂高脂饮食的小鼠模型上进行的系列研究发现，小鼠肠道菌群构成发生改变，并出现体重增加、肥胖以及其他代谢性疾病，同时小鼠的血液中脂多糖（LPS）水平升高。作者将此种现象称之为“代谢性内毒素血 DOI:10.3877/cma.j.issn.1674-0785.2013.16.010 作者单位：400037 重庆，第三军医大学新桥医院消化科 通讯作者：凌贤龙，Email: lingxianlong@https://www.wendangku.net/doc/c816751735.html, 症”。长期低剂量LPS尾静脉注射4周后，小鼠会出现糖耐量增加和代谢异常，同时体重增加进而发展为肥胖症。在高脂饮食饲养或低剂量注射LPS的CD14基因沉默小鼠中发现没有影响到任何生理指标。这表明TLR-4（Toll-like receptor4）参与代谢性内毒素血症、体重、糖耐量的调节。CD14作为TLR-4的衔接蛋白，而TLR-4是LPS的识别受体。Davis等[7]的研究发现，TLR-4-/-小鼠表现出耐高脂饮食诱导肥胖症的特性，进一步支持肠道菌群代谢物在调节体重中起关键作用。Hotamisligil等[8]的研究发现，在患肥胖症的小鼠的脂肪组织、肝、肌肉以及血清中炎症因子和其他介质水平显著升高，有力地支持肥胖症即是“炎症性疾病”的学说。但有关肠道炎症导致体重增加和肥胖症的机制尚需进一步研究。 二、肠上皮屏障与肥胖症 1. 高脂饮食导致肠道炎症的发生：Li等[9]对高脂饮食喂养诱导的小鼠结肠炎模型的研究发现，肠系膜脂肪组织和肝组织的TNF-α表达增加，而近端结肠IL-1β表达增加。这证实了在高脂饮食诱导肥胖和遗传性肥胖小鼠模型中肠道炎症的存在。 Ding等[10]的研究证实高脂饮食可能导致肠道炎症的发生。该研究发现，高脂饮食饲养的正常小鼠出现体重增加、肥胖症、回肠组织的TNF-α mRNA水平增加，而无菌小鼠没有出现类似改变。在高脂饮食饲养2～4周后，体重增加之前，回肠组织的TNF-α水平就已经升高，同时发现肠上皮细胞、免疫细胞和内皮细胞的NF-κB被激活。因此，肠道炎症是高脂饮食的早期结果，并可能通过提高血清内毒素水平和其他可能的机制诱导肥胖症发生。 2. 肠道炎症和肠上皮屏障功能改变促进肥胖的发生：de La Serre等[11]研究发现，高脂饮食饲养与肠道菌群改变相关，但肠道炎症仅出现在肥胖大鼠中，进一步表明肠道炎症在促进肥胖中的驱动作用。文献报道，回肠肠上皮细胞间的紧密连接改变和肌球蛋白轻链磷酸化增加，两者都与肠上皮功能受损相关。Suzuki 和Hara 等[12]在大鼠肥胖症模型的研究中发现，编码CCK1R（cholecystokinin type 1 receptor）的基因自发