肠道菌群与肥胖和脂肪肝

人类微生物组计划 HMP项目
2010年5月，4家测序中心完成356个微生物基因组测序 工作
其中178个与人类宿主有关的微生物基因组序列已经完 成初步基因解析工作
Human Microbiome Jumpstart reference Strains Consortium, Nelson KE, et al.. Science,2010,328:994
有害菌 葡萄球菌 沙门氏菌 弯曲杆菌
有益菌
乳酸杆菌 (嗜酸乳杆菌、唾液乳
杆菌等)
双歧杆菌 (长双歧杆菌、两歧双
歧杆菌等)
肠杆菌 大肠杆菌
拟杆菌
梭菌 弧菌
常居菌 非常居菌
•抑制有害微生 物
•增强免疫 •促进吸收 •合成维生素 •降低癌症发生 •减少感染 •缓解过敏
肠道菌群能保护和滋养人体
消炎物质
Sokol, H., et al. (2008). "Faecalibacterium prausnitzii is an anti-
人类肠道宏基因组计划 MetaHIT
Sanger测序对欧洲四国22名成人肠菌DNA进行 聚类分析和主成分分析 根据肠道菌种的丰度分型
1型为拟杆菌属 2型为普雷沃氏菌Βιβλιοθήκη Baidu 3型为瘤胃球菌属.
肠菌类型与年龄、性别、种族和BMI都无关
Arnmugam M, et al. Nature, 2011,473:174
免疫毒素-慢性炎症-肥胖、DM、冠心病
Cani, P. D., J. Amar, et al. (2007). "Metabolic endotoxemia initiates obesity and insulin resistance." Diabetes 56(7): 1761-72.
肠道微生态研究方法进展
遗传毒素-基因突变-致癌
Klinder, A., A. Forster, et al. (2004). "Fecal water genotoxicity is predictive of tumor-preventive activities by inulin-like oligofructoses, probiotics (Lactobacillus rhamnosus and Bifidobacterium lactis), and their synbiotic combination." Nutr Cancer 49(2): 144-55.
modulates intestinal pain and induces opioid and cannabinoid receptors." Nat Med 13(1): 35-7.
抗氧化/抗衰老物质、维生素K/B2、丁酸盐等
Ozcan, U., et al. (2006). "Chemical chaperones reduce ER stress and restore glucose homeostasis in a mouse model of type 2 diabetes." Science 313(5790): 1137-40.
肠道菌群产生毒素
细胞毒素-毒害神经细胞-自闭症
Sandler, R. H., S. M. Finegold, et al. (2000). "Shortterm benefit from oral vancomycin treatment of regressive-onset autism." J Child Neurol 15(7): 429-35.
早期
细菌分离培养 PCR 限制性片段长度多态性 16S芯片 16S克隆文库测序
目前
16S高通量测序 宏基因测序 全基因水平分析
肠道微生物研究倍受关注
2007年，美国国立卫生研究院启动人类微生物 组计划（HMP，5年，耗资1.5亿）
2008年，欧盟启动了人类肠道宏基因组计划 （MetaHIT）
保护肠屏障
Cani PD, et al. (2007a). Selective increases of bifidobacteria in gut microflora improve high-fatdiet-induced diabetes in mice through a mechanism associated with endotoxaemia. Diabetologia 50: 2374–2383.
人类肠道宏基因组计划 MetaHIT
2010年，MetaHIT公布
人类肠道菌群宏基因组目录建立，近6千亿的碱基 序列，330万个非冗余的宏基因组参考基因（约人类自身 基因的150倍）。 推测人体肠道存在1000-1150种细菌，平均每个个 体含160种优势菌种，为绝大部人体所共有。
Qin J， et al. Nature,2010,464:59
inflammatory commensal bacterium identified by gut microbiota analysis of Crohn disease patients." Proc Natl Acad Sci U S A 105(43): 16731-6.
镇痛物质
Rousseaux, C., X. Thuru, et al. (2007). "Lactobacillus acidophilus
肠道菌群与肥胖和脂肪肝
目录
1 肠道微生态的概况 2 肠菌参与肥胖和脂肪肝的发病
3 调节肠道微生态可防治肥胖和脂肪肝 4 小结与展望
新的人体观—“超级生物体”
人体内生活着1-2 kg细菌
90%定植在肠道中
人体的细胞组成
10%人细胞+90%细菌细胞
人体的基因组成
2.5万个人的基因 3百多万个微生物基因 丰富而活跃
诺贝尔奖得主：里德伯格 Joshua Lederberg
Nobel Laureate 1958
Science, 2010
肠道微生物组—人体后天获得的“第二个基因组”
肠道菌群与人类健康密切相关
Nature, 2007
肠道菌群的组成
•产生毒素 •增加癌症发生 •肠内腐败腹泻
•便秘 •感染 •系统紊乱