肠道微生态与人体健康精准管理
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1、现代人生活方式的改变，导致肠道微生物消 失，这影响身体的健康状态，是人类在21世纪面 临的巨大挑战； 2、 目前看来，是抗生素、现代临床治疗、卫生 习惯、饮食等综合因素影响肠道菌群的多样性， 但低膳食纤维饮食无疑是促使微生物消失的一个 关键驱动力； 3. 膳食纤维能增加微生物组的多样性，并预防慢 性非传染性疾病，但现代人摄入的膳食纤维极为 不足； 4. 我们已经明确了“膳食纤维鸿沟”，但个体化 差异很大，不同人对不同膳食纤维反应不同； 5. 益生菌或者微生态药物能够帮助“恢复”失衡 的菌群，但细菌也只有在人们充分摄入膳食纤维 后，才能茁壮成长；
复性好，分辨率高，分离和分析范围广，缺 点数据库完善程度不够，定性相对困难。
肠道微生物多组学检测与数据解析
生信分析多层次组学、菌群与疾病的关系
人工智能、数据分析
CONTENTS 目录
肠道微生态与人体健康的重要关系 肠道微生物的多组学研究方法
微生态案例分析
感谢观看
中国的“膳食纤维鸿沟”也是巨大 的，这个“鸿沟杀手”也在悄悄地扼杀 着中国人的肠道菌群和肠道健康！
胖起来的原因很复杂，不是缺 乏膳食纤维这单一因素造成的，但 因为膳食纤维不足，造成肠道微生 物多样性下降却是客观的
Cell Metab. 2014 Nov 4;20(5):779-86.
一、肠道微生态与人体健康的重要关系——膳食纤维与遗传
饮食、生物钟、肠道菌群的恩怨
1、不同饮食会影响小鼠的肠道菌群，造成 生物钟改变，决定胖瘦； 2、生物钟改变（如熬夜、倒时差）会影响肠 道菌群； 3、无菌小鼠，肠道里没有菌群，不管吃什么， 它都不会胖。
一、肠道微生态与人体健康的重要关系——文献举例
1、Brain Behav Immun. 2015 Aug;48:186-94. 2、Toward Effective Probiotics for Autism and Other Neurodevelopmental Disorders. Cell .2013
更糟糕的是：肠 道菌群结构和重建性 是具有遗传性的！
肠道微生物代谢膳食 纤维形成的短链脂肪酸， 为肝脏代谢各种物质提供 能量。
Nat Biotechnol.2014 Mar;32(3):243-5.
Nature.2016 Jan 14;529(7585):158-9
一、肠道微生态与人体健康的重要关系——跨越鸿沟
一、肠道微生态与人体健康的重要关系——肠道微生物
人们逐渐明确，肠道和肠道微生物的配合，可能是人免疫力 产生的源泉之一，肠道可能是免疫力的发动机之一。
生活方式、卫生习惯、饮食、药物等都会影响肠道微生物 的种类、数量和功能。这让人的免疫系统有不同的响应。
“肠道基因组计划---人类第二基因组计划”
一、肠道微生态与人体健康的重要关系——肠道的作用
CONTENTS 目录
肠道微生态与人体健康的重要关系 肠道微生物的多组学研究方法
微生态案例分析
总DNA
总蛋白质：宏蛋白组 总代谢物：宏代谢组
扩增细菌特有的DNA片段 16S rDNA
扩增真菌特有的DNA片段 18S rDNA/ITS
所有微生物的DNA 宏基因组
总RNA 宏转录组
二、肠道微生物与多组学研究方法——16S rRNA与宏基因组
iTRAQ/TMT相对定量蛋白质
Label free蛋白质组分析
肠道菌群代谢组学分析——明确菌群功能机制
1. GC-MS 经典技术，技术成熟稳定、灵敏度高等
特点，同时，完善的数据库，定性准确可靠； 缺点样品处理相对复杂，对于不易衍生化的 物质定性和定量较困难。
2. LC-MS 优势主样品制备和前处理简单、实验重
疫系统的适度活跃状态。
✓ 营养刺激
刺激上皮细胞分化，促
进肠粘膜修复破损。
一、肠道微生态与人体健康的重要关系——菌群失调
在微生物组计划揭开人体共生微生物 的神秘面纱后，人们对不同的慢性疾病进 行研究，发现基本所有慢性疾病的进程都 与肠道微生物密切相关。
一、肠道微生态与人体健康的重要关系——文献举例
：[2/(4+3+2+2+1)]=16.7%
参考菌群基因集 功能
糖苷水解酶
比
对
蛋白激酶
株（家族成员） ：[4/(4+3+2+2+1)]=33.3%
琥珀酸脱氢酶
2、比较不同背景样本的微生物结构差异
3、宏基因组
抗生素抗性基因丰度
基因关联体（CAGs）
基于16S数据的组成差异 缺失未知的菌/基因
蛋白组学
✓ 参与机体的代谢过 程
分解复杂纤维和多糖，合成 维生素如Vk、Vb、合成有 益的短链脂肪酸、促进消化 酶的生产、将食物中的植物 营养素转变成保护性化合物。
✓ 肠粘膜保护作用
附着在肠道内壁表面的粘 膜层之上，形成一层细菌 构成的屏障，阻止病原菌 入侵人体。
✓ 免疫调制
刺激黏膜淋巴组织的发育， 增加免疫球蛋白在血浆和 肠粘膜中的水平，促进免
人体肠道微生态健康管理与调养
（管理、监控与预防）
CONTENTS 目录
肠道微生态与人体健康的重要关系
肠道微生物的多组学研究方法 微生态案例分析
一、肠道微生态与人体健康的重要关系——人体微生物
最新数据研究，人体自身约有 3×1013个细胞，而共生微生物数量达到 4×1013个。
Nat Rev Immunol.2014 Dec;14(12):827-35.
改善肠道菌群，治疗自闭症 益生菌治疗
改善肠道菌群结构 改善肠粘膜屏障的紧密型 减少特定肠道代谢产物的渗漏 重建血清中的代谢产物 改善特定与自闭症相关的行为异常
一、肠道微生态与人体健康的重要关系——益生元
世界消化健康日！！
不健康的生活方式和饮食习惯！！
Fiber Gap!!!
一、肠道微生态与人体健康的重要关系——Fiber Gap
总DNA 扩增细菌特有的DNA片段 16S rRNA
总DNA 微生物的所有DNA 宏基因组
1、还原每份பைடு நூலகம்本的细菌组成 门（国家）
纲（省）
细菌的分类水平 16S rRNA 宏基因组
目（市） 科（县） 属（镇） 种（同姓家族）
16S数据分析结果 相对丰度（数据分析） ：[3/(4+3+2+2+1)]=25%
复性好，分辨率高，分离和分析范围广，缺 点数据库完善程度不够，定性相对困难。
肠道微生物多组学检测与数据解析
生信分析多层次组学、菌群与疾病的关系
人工智能、数据分析
CONTENTS 目录
肠道微生态与人体健康的重要关系 肠道微生物的多组学研究方法
微生态案例分析
感谢观看
中国的“膳食纤维鸿沟”也是巨大 的，这个“鸿沟杀手”也在悄悄地扼杀 着中国人的肠道菌群和肠道健康！
胖起来的原因很复杂，不是缺 乏膳食纤维这单一因素造成的，但 因为膳食纤维不足，造成肠道微生 物多样性下降却是客观的
Cell Metab. 2014 Nov 4;20(5):779-86.
一、肠道微生态与人体健康的重要关系——膳食纤维与遗传
饮食、生物钟、肠道菌群的恩怨
1、不同饮食会影响小鼠的肠道菌群，造成 生物钟改变，决定胖瘦； 2、生物钟改变（如熬夜、倒时差）会影响肠 道菌群； 3、无菌小鼠，肠道里没有菌群，不管吃什么， 它都不会胖。
一、肠道微生态与人体健康的重要关系——文献举例
1、Brain Behav Immun. 2015 Aug;48:186-94. 2、Toward Effective Probiotics for Autism and Other Neurodevelopmental Disorders. Cell .2013
更糟糕的是：肠 道菌群结构和重建性 是具有遗传性的！
肠道微生物代谢膳食 纤维形成的短链脂肪酸， 为肝脏代谢各种物质提供 能量。
Nat Biotechnol.2014 Mar;32(3):243-5.
Nature.2016 Jan 14;529(7585):158-9
一、肠道微生态与人体健康的重要关系——跨越鸿沟
一、肠道微生态与人体健康的重要关系——肠道微生物
人们逐渐明确，肠道和肠道微生物的配合，可能是人免疫力 产生的源泉之一，肠道可能是免疫力的发动机之一。
生活方式、卫生习惯、饮食、药物等都会影响肠道微生物 的种类、数量和功能。这让人的免疫系统有不同的响应。
“肠道基因组计划---人类第二基因组计划”
一、肠道微生态与人体健康的重要关系——肠道的作用
CONTENTS 目录
肠道微生态与人体健康的重要关系 肠道微生物的多组学研究方法
微生态案例分析
总DNA
总蛋白质：宏蛋白组 总代谢物：宏代谢组
扩增细菌特有的DNA片段 16S rDNA
扩增真菌特有的DNA片段 18S rDNA/ITS
所有微生物的DNA 宏基因组
总RNA 宏转录组
二、肠道微生物与多组学研究方法——16S rRNA与宏基因组
iTRAQ/TMT相对定量蛋白质
Label free蛋白质组分析
肠道菌群代谢组学分析——明确菌群功能机制
1. GC-MS 经典技术，技术成熟稳定、灵敏度高等
特点，同时，完善的数据库，定性准确可靠； 缺点样品处理相对复杂，对于不易衍生化的 物质定性和定量较困难。
2. LC-MS 优势主样品制备和前处理简单、实验重
疫系统的适度活跃状态。
✓ 营养刺激
刺激上皮细胞分化，促
进肠粘膜修复破损。
一、肠道微生态与人体健康的重要关系——菌群失调
在微生物组计划揭开人体共生微生物 的神秘面纱后，人们对不同的慢性疾病进 行研究，发现基本所有慢性疾病的进程都 与肠道微生物密切相关。
一、肠道微生态与人体健康的重要关系——文献举例
：[2/(4+3+2+2+1)]=16.7%
参考菌群基因集 功能
糖苷水解酶
比
对
蛋白激酶
株（家族成员） ：[4/(4+3+2+2+1)]=33.3%
琥珀酸脱氢酶
2、比较不同背景样本的微生物结构差异
3、宏基因组
抗生素抗性基因丰度
基因关联体（CAGs）
基于16S数据的组成差异 缺失未知的菌/基因
蛋白组学
✓ 参与机体的代谢过 程
分解复杂纤维和多糖，合成 维生素如Vk、Vb、合成有 益的短链脂肪酸、促进消化 酶的生产、将食物中的植物 营养素转变成保护性化合物。
✓ 肠粘膜保护作用
附着在肠道内壁表面的粘 膜层之上，形成一层细菌 构成的屏障，阻止病原菌 入侵人体。
✓ 免疫调制
刺激黏膜淋巴组织的发育， 增加免疫球蛋白在血浆和 肠粘膜中的水平，促进免
人体肠道微生态健康管理与调养
（管理、监控与预防）
CONTENTS 目录
肠道微生态与人体健康的重要关系
肠道微生物的多组学研究方法 微生态案例分析
一、肠道微生态与人体健康的重要关系——人体微生物
最新数据研究，人体自身约有 3×1013个细胞，而共生微生物数量达到 4×1013个。
Nat Rev Immunol.2014 Dec;14(12):827-35.
改善肠道菌群，治疗自闭症 益生菌治疗
改善肠道菌群结构 改善肠粘膜屏障的紧密型 减少特定肠道代谢产物的渗漏 重建血清中的代谢产物 改善特定与自闭症相关的行为异常
一、肠道微生态与人体健康的重要关系——益生元
世界消化健康日！！
不健康的生活方式和饮食习惯！！
Fiber Gap!!!
一、肠道微生态与人体健康的重要关系——Fiber Gap
总DNA 扩增细菌特有的DNA片段 16S rRNA
总DNA 微生物的所有DNA 宏基因组
1、还原每份பைடு நூலகம்本的细菌组成 门（国家）
纲（省）
细菌的分类水平 16S rRNA 宏基因组
目（市） 科（县） 属（镇） 种（同姓家族）
16S数据分析结果 相对丰度（数据分析） ：[3/(4+3+2+2+1)]=25%