肥胖相关的肠道微生物群落结构动力学与功能解析研究

肥胖及相关的慢性代谢性疾病近年来已经成为威胁全球的公共健康问题。越来越多的证据表明,在宿主的营养、免疫和代谢中有不可替代的作用的肠道菌群不仅可以通过调节宿主脂肪吸收存储相关的基因,影响后者的能量平衡,更重要的是其结构失调导致宿主循环系统中内毒素增加,诱发慢性、低水平炎症,导致肥胖和胰岛素抵抗。运用微生物分子生态学、元基因组学和代谢组学的方法,揭示与代谢性疾病相关的菌群结构失调,并鉴定出相关的特定细菌类群及其功能,使得通过以菌群为靶点的营养干预手段防止慢性代谢性疾病成为可能,将带来代谢性疾病预防和控制策略的革命性的变化。     

一株节食小鼠肠道优势鼠乳杆菌加速DSS致慢性结肠炎恢复

肠道菌群在炎症性肠病(inflammatory bowel disease,IBD)的发生和发展中扮演着非常重要的角色,补充益生菌有望成为缓解和治疗IBD的有效手段.本研究旨在利用高通量测序技术研究一株从节食小鼠肠道内分离的优势鼠乳杆菌(Lactobacillus murinus)CR147对葡聚糖硫酸钠(dextran sulphate sodium,DSS)诱导的慢性结肠炎小鼠肠道炎症及肠道菌群的影响.该菌株在先前的研究中已被证明有降低相关炎症的重要作用.给DSS造模完成后的小鼠灌胃CR147菌株,可以加速疾病活动指数和小鼠粪便中指示肠道炎症的标志物Lipocalin-2水平的恢复,显著改善DSS导致的肠道菌群α多样性的下降.另外,基于Bray-Curtis距离的主坐标分析和多元方差分析(multi variate analysis of variance,MANOVA)表明,补充CR147菌株显著改变了小鼠肠道菌群的整体结构,并且肠道菌群组成在门和属水平上也与对照组有显著差异.通过稀疏偏最小二乘判别分析(sparse partial least squares discriminant analysis,sPLS-DA)模型鉴定出37个响应CR147菌株的可操作分类单元(operational taxonomic units,OUT),其中19个OUT的丰度在CR147组中显著增加,12个OUT丰度显著降低.综上,鼠乳杆菌CR147菌株能加快小鼠DSS诱导的慢性结肠炎的恢复并改变其肠道菌群,这些发现预示CR147菌株可能是通过调节肠道菌群来发挥抗炎效果.