肠道菌群在肥胖及相关代谢性疾病发生发展中的研究探讨_邓淑芳

文献研究与述评

肠道菌群在肥胖及相关代谢性疾病发生发展中

的研究探讨

邓淑芳

于正

赖祯宏

吴巧凤

梁繁荣

（成都中医药大学，四川成都610075）

摘

要：肥胖及相关的代谢性疾病已成为威胁全球的公共卫生问题，如何遏制和治疗代谢性疾病，成

为现在亟需解决的难题。肠道菌群作为肠道微生态系统的重要组成部分，通过肝肠循环直接参与人体的生

理代谢过程，对机体内环境稳态的维持起着关键作用，大量的证据表明肠道菌群在肥胖及相关的代谢性疾病的发病过程中起着举足轻重的作用，肠道菌群的失调，可能造成肥胖、糖尿病、冠心病等代谢性疾病。随着肠道菌群的平衡对于防治代谢性疾病重要性的凸显，深入探讨肠道菌群与代谢性疾病的关系，对医疗卫生的发展显得尤为必要。本文通过文献综述探索肠道菌群与肥胖及相关的代谢性疾病的关系及发病机制，以期对相关疾病的预防和治疗提供新的思路和方向。

关键词：肥胖；肠道菌群；2型糖尿病；原发性高血压；冠心病

中图分类号：Ｒ589；Ｒ37文献标识码：A 文章编号：1004-0668（2014）04-0102-05DOI 编码：10.13593/ki.51-1501/r.2014.04.102

基金项目：国家重点基础研究发展规划（973计划）项目（编号：2012CB518501）

作者简介：邓淑芳，女，1988年生；硕士研究生在读；研究方向：经穴效应特异性基础与临床研究；E-mail ：405144142@ 。

通讯作者：梁繁荣，男，1956年生；教授，博士生导师；研究方向：经穴效应特异性基础与临床研究；E-mail ：acuresearch @ 。

Ｒesearch of Gut Gicrobiota in Occurrence and Development of Obesity

and Ｒelated Metabolic Diseases

DENG Shu-fang ，YU Zheng ，LAI Zhen-hong ，et al

（Chengdu University of TCM ，Chengdu ，610075，China ）

［Abstract ］Obesity and related metabolic diseases have become public health problems which threaten the whole world ，so how to prevent and cure metabolic diseases has become a problem which needs to be solved urgently.As an important part of intestinal mi-cro-ecological system ，gut microbiota directly participates in the physiological metabolism process in the human body through enterohe-patic circulation and plays a vital role in maintaining homeostasis of any organism.Plenty of evidences indicate that the gut microbiota plays a significant role in the pathogenic process of obesity and related metabolic diseases.Imbalance of gut microbiota ，may cause obe-sity ，diabetes ，coronary heart disease and other metabolic disorders.With the prominence of the importance of the balance of intestinal flora on the prevention and treatment of metabolic diseases ，it is particularly necessary to thoroughly discuss the relationship between gut microbiota and metabolic diseases for the development of medical health.Through literature review ，this thesis explores the relation-ship between gut microbiota and obesity together with its related metabolic diseases and their pathogenesis in order to provide some new ideas and directions for the prevention and treatment of the related diseases.

第4期邓淑芳等肠道菌群在肥胖及相关代谢性疾病发生发展中的研究探讨［Key Words］Obesity；Gut Microbiota；Type2Diabetes；Essential Hypertension；Coronary Heart Disease

随着全球经济的发展，人类生活水平的提高，不管是发达国家还是发展中国家，肥胖人口的比例不断上升，同时，肥胖引起的一系列代谢紊乱可导致多种疾病，如2型糖尿病、高血压、心脑血管疾病等，严重影响到人类的健康水平和生活质量，给家庭和国家造成沉重经济负担。预计到2030年，全球肥胖人数将增加至5.73亿［1］。面对如此严峻的形势，如何遏制和治疗肥胖及相关的代谢性疾病，已成为一个亟待解决的公共健康问题。

大量研究结果表明肠道菌群的失调可能是诱发肥胖等代谢性疾病的重要内源性因素［2］。肠道菌群（Gut Microbiota/Gut Microflora）是人体内最复杂和种群数量最高的共生微生物生态系统。无论在健康还是疾病状态下，菌群都影响着人体代谢。《Cell Metabolism》上曾发表的一篇文章提到：“所有的疾病都开始于肠道”［3］，肠道菌群作为环境和遗传因素共同导致了疾病的发生。由此可见，肠道菌群的改变在多种人类疾病中起着关键作用。近年来，由于测序及分析技术的进步，有关肠道菌群与肥胖等代谢性疾病的研究取得了较大的突破，所以本文将对此进行探讨。

1肠道菌群概述

1.1肠道菌群数量及分布

人体肠道里生活着大约1000种细菌，统称为肠道菌群，现已知正常人体肠道中的细菌总量可达1 2kg，其细胞总量接近人体自身细胞的10倍，编码的基因数量至少是人体自身基因的100多倍［4］，被称为是人体内的一个“新系统”和“新器官”。胃肠道的微生物的分布并不均匀，胃与小肠的紧张环境（胃液、胆汁、胰液、蠕动等）限制了细菌的生长和微生物的数量，而结肠由于缺乏消化分泌物、缓慢的蠕动以及丰富的营养物质，为微生物提供了良好生长条件。Frank等［5］比较健康人的小肠和结肠活检标本，发现不同的部位含有不同的菌群，小肠中厚壁菌门和放线菌门的杆状菌为主，而结肠以拟杆菌门和厚壁菌门的毛螺菌科居多。

1.2肠道菌群的主要组成结构

根据肠道微生物的来源可以将其分为三类，即原籍菌、外籍菌和共生菌群。肠道菌群主要有9个门的细菌：厚壁菌门（Firmicutes）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、放线菌门（Actinobacteria）、梭杆菌门（Fusobacteria）、变形菌门（Proteobacteria）、Verrucomicrobia菌门、蓝藻菌门（Cyanobacteria）、Spirochaeates菌门和VadinBE97［6］。其中90%的哺乳动物的肠道菌群属于两个门类：革兰阳性厚壁菌门和革兰阴性拟杆菌门［7］。

1.3肠道菌群影响因素及作用

肠道微生物的组成主要受饮食习惯、生活方式、年龄、宿主基因类型等影响［8］。肠道菌群和宿主存在着互利共生的关系，主要参与免疫应答调节、营养吸收与代谢、生物拮抗等［9］，是进入人体的环境因素，是人类后天获得的“第二基因组”，与人体的基因组一起，影响人体的生理代谢。当肠道菌群失调时，不仅会引起多种胃肠道疾病如腹泻、便秘、溃疡性结肠炎等，还会诱发肥胖、糖尿病、心血管病和代谢综合征等。Backhed 等［10］通过对比无菌小鼠（Germ-free Mice，GF）和肠道内定值正常菌群的普通小鼠（Conventionally Ｒaised Mice，COVN-Ｒ），发现在给予等量富含多糖食物（57%碳水化合物，5%脂肪）的情况下，CONV-Ｒ小鼠与GF小鼠相比，身体脂肪总量增加42%，而每天食物消耗却减少29%，这一结果证实了肠道菌群能够帮助宿主消化多糖并获得更多的能量，进一步研究显示，CONV-Ｒ小鼠相对GF小鼠身体脂肪总量增加反映的是脂肪细胞显著地过度肥大，而非数量的增加。上一研究表明，肠道菌群不仅帮助宿主从食物中获得能量，而且可以直接调节宿主脂肪存储组织的基因表达活性，使宿主增加脂肪的积累。

2肠道菌群与代谢性疾病之间的关系

2.1肠道菌群与肥胖的关系

肥胖的发生发展过程涉及多种因素，如生活方式，遗传，神经机制和内分泌等。传统的肥胖症需要限制热量摄入，但大多患者不能长期坚持。因此，在不降低能量摄入的情况下，寻求新的治疗方法对人类健康发展十分必要。

在肥胖的发生发展中，肠道菌群作为环境因素发挥着重要的作用。Ley等［11］通过遗传学测序技术比较了12名肥胖患者与5名正常体重受试者粪便中的细菌组成，发现两组有益菌占优势，即拟杆菌门和厚壁菌门占所有16S rDNA序列的92.6%，与正常体重受试者组对比，肥胖患者体内的厚壁菌门多了20%以上，而拟杆菌门少了将近90%。给

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