日子中,有些人好像天然生成易胖体质,“一吃就长肉”“喝凉水都发胖”,许多人为此苦不堪言。这背面是怎么回事?可能是“致胖菌”在作怪。
近来,上海交通大学医学院隶属瑞金医院联合华大生命科学研讨院、华大基因智惠医学研讨院在世界学术期刊Cell Host & Microbe杂志宣布研讨成果,初次从大规模我国肥壮人群行列中筛选出潜在“致胖菌”——巨单胞菌,并提醒了其经过降解肠道肌醇、促进脂质吸收、导致肥壮产生的机制。
众所周知,肠道是养分吸收和获取外界能量的首要场所,更是宿主和肠道菌群共生互作的舞台。这儿的平衡一旦被打破,过度的养分吸收将引发肥壮等代谢性疾病。但是,既往研讨多聚集于益生菌的削减,针对“致胖菌”的研讨现在仍非常缺少。
联合研讨团队首要选取了631例肥壮人群以及374例正常对照人群粪便样本。他们对这1005例“肥壮—正常”对照人群粪便样本做宏基因组测序,剖析发现巨单胞菌属Megamonas在肥壮人群中显着富集。为了进一步印证,研讨团队继而将这1005例样本聚类为三种肠型,即以Bacteroides、Prevotella、Megamonas为中心菌属的B、P、M肠型。其间M肠型(即Megamonas富集型)个别相较于其他肠型,展示出有更高的身体质量指数(BMI,数值越大越肥壮)及肥壮份额。
Megamonas便是传说中的“致胖菌”吗?没错。研讨团队进一步剖析,发现Megamonas属的三个物种也均与BMI、体重、腰围呈显着正相关,且该成果也曾在以色列人群行列中得到过验证,这使研讨团队确立了巨单胞菌与肥壮表型的“显着相关”。
考虑到遗传也是导致肥壮产生的首要的要素,研讨团队根据此次研讨发现,着手对“菌群和遗传对肥壮产生是不是真的存在相互作用”这一问题展开了进一步的探求,并要点深入研讨了巨单胞菌在不同肥壮遗传危险布景人群中的影响。
接下来,研讨团队对其间814名个别样本做了全基因组测序,并量化遗传对肥壮的影响。研讨之后发现,低遗传危险人群中,肠道菌群对BMI的解说度显着高于高遗传危险人群(8.9% vs 0.8%),而且肥壮与正常对照组的肠道菌群差异更为显着。
论文榜首作者、上海交通大学医学院博士研讨生吴超解说说,这表明,在低遗传危险人群中,肠道微生物对肥壮产生的影响更大。研讨团队因而确定,巨单胞菌对肥壮的影响将会呈现出与宿主遗传叠加的效应。
团队科研人员使用无特别致病菌(SPF)小鼠、无菌小鼠、小肠类器官等多种模型展开了进一步的试验,并以Megamonas rupellensis(简写为M. rupellensis)这一巨单胞菌代表物种作为试验喂食剂。
动物模型试验成果发现,M. rupellensis对正常饮食喂食的SPF小鼠体重无显着影响,但显着促进了高脂饮食喂食SPF小鼠的体重增加及脂肪堆积;与此一起,在高脂喂食的无菌小鼠模型中,守时定量植入M. rupellensis可显着提高小鼠体重增加,并证明晰其可显着促进肠道脂肪酸转运和脂质吸收。
与此同时,研讨团队深入剖析了人群宏基因组数据的微生物代谢通路,在许多肥壮富集通路中,进一步在体表里验证了M. rupellensis对肌醇的降解才能。随后,研讨团队发现,肌醇可抑制脂肪酸转运功率,这提示M. rupellensis的致胖效应可能是经过降解肌醇的作用来介导的。
为了在试验上验证这一点,研讨团队进一步将肌醇降解通路的首个要害限速酶“iolG”异源表达于大肠杆菌中,发现改造后的工程大肠杆菌能显着降解小鼠肠道肌醇并促进肠道脂质吸收,这就证明晰肠道微生物确系经过肌醇降解促进肠道脂质吸收。明显,肠道吸收脂质越多,肥壮就越容易产生。
纵观该项研讨,基因组学技能的前进为人们提醒“致胖菌”打开了方便之门。文章一起榜首作者、来自华大基因的杨芳明博士向《我国科学报》总结称,这项研讨经过展开大规模我国肥壮人群肠道宏基因组与宿主基因组研讨,提醒了肠道巨单胞菌与肥壮产生的强相关性,并阐明晰巨单胞菌诱发肥壮的机制,未来有望为肥壮的治疗供给全新的靶标菌。
上海交通大学医学院隶属瑞金医院研讨员刘瑞欣、王计秋以及该院教授王卫庆、宁光为论文一起通讯作者,上海交通大学医学院教授洪洁、博士研讨生吴超、林惠彬以及华大基因两位博士杨芳明、钟焕姿为该论文的一起榜首作者。