科学家发现一种新分离的人类共生菌可预防饮食诱导的小鼠肥胖和代谢紊乱

本文目的研究是从人体肠道分离的新型丁酸产生菌--韦氏不动杆菌J115T在普通人群和代谢综合征患者中的丰度和流行情况。以饮食诱导的肥胖和糖尿病小鼠为实验对象，研究该细菌对宿主代谢的影响。最终结果表明，金黄色葡萄球菌J115T直接有益于宿主代谢，是开发针对肥胖和相关代谢性疾病的下一代有益细菌的有力候选者。

图片链接：doi:10.1136/gutjnl-2020-323778

这些观察性研究提供了肠道微生物区系组成和/或功能与宿主病理生理之间关系的初步证据。然而，要从特定分类群的关联性转变为因果性，需要在纯培养中培养感兴趣的细菌。尽管大规模努力培养以前未培养的人类肠道微生物区系的原核生物成员，但最近的估计表明，它至少包括4664个物种，其中只有1332个物种具有培养的代表性。此外，特定物种对肥胖和相关代谢紊乱的影响仅在少数几个物种中得到证实。例如，研究表明，一种阴沟肠杆菌在无菌小鼠中的定居会加剧高脂饮食(HFD)下的肥胖和胰岛素抵抗，而补充常规饲养的小鼠会加剧HFD上的葡萄糖耐受和肝脏脂肪变性，而对体重没有影响。相反，也观察到了其他细菌的有益影响：给遗传性肥胖/糖尿病小鼠注射宋氏厌氧丁酸菌(以前被命名为优生菌l2-7株)可以增加能量消耗，减少肥胖。在人类中，服用宋氏A.soehngenii与改善外周胰岛素敏感性有关。在无菌小鼠上定居于含有低水平克里斯滕塞氏菌的肥胖者的微生物群中，可以减少受体小鼠的肥胖症。该微生物群含有低水平的克里斯滕塞拉属(Christensella Minuta)。2013年，作者在啮齿类动物身上发现了粘液阿克曼氏菌可以对抗饮食诱导的肥胖和相关疾病，如葡萄糖耐量、胰岛素抵抗和肝脏脂肪变性。后来，作者证明了细菌活性不需要维持其促进健康的特性，因为巴氏杀菌的粘液假单胞菌与活细菌一样有效。值得一提的是，作者证明了当给予超重和肥胖的人时，粘液曲霉也是有益的。上述例子表明，人类队列中特定细菌的丰度与临床变量之间的相关性可以在动物模型中成功地转化为有益或有害的影响。然而，人们需要从相关性转向因果关系。事实上，作者发现，在许多人类队列中，沙门氏菌与粘液隐孢子虫和新陈代谢健康密切相关，或者增加了膳食纤维干预或二甲双胍的使用。然而，用变指甲下脂治疗小鼠并没有改善饮食诱导的代谢紊乱，因此加强了直接挑战相关观察的真实生理学相关性的迫切需要。

我们最近分离并描述了反刍球菌科的一个新种：韦氏非渗透杆菌(Dysosmobacter Welbionis)。这种细菌与一种尚未培养的物种密切相关，这种物种一直被认为与瘦身有关：吉勒蒙迪振荡螺菌(Oscillospira Guillermondii)。在本研究中，作者旨在破译威氏杜氏菌是否对宿主的代谢健康有影响。首先，作者使用几个队列(即人类微生物群计划(Hmp)、美国肠道计划(Agp)、佛兰德肠道菌群计划(Fgfp)和Microbes4U)测量了普通人群粪便微生物区系中威氏假丝酵母的相对丰度和流行率(即：人类微生物群计划(Hmp)、美国肠道计划(Agp)、弗兰芒肠道菌群计划(Fgfp)和Microbes4U)。作者发现金黄色葡萄球菌的丰度与体重指数(BMI)和空腹血糖呈负相关。然后，作者发现，在高脂饲料喂养的小鼠中添加金黄色葡萄球菌J115T可以减少体重和脂肪增加。这与葡萄糖稳态的改善和非颤抖产热增加有关，与棕色脂肪组织(BAT)中线粒体的数量增加有关。

活的韦氏不动杆菌J115T可以预防饮食诱导的小鼠肥胖，而不会对粪便微生物群组成造成重大改变。

图片链接：doi:10.1136/gutjnl-2020-323778

综上所述，金黄色葡萄球菌J115T是一种新分离的人类细菌，在普通人群中高度流行，并与超重或肥胖代谢综合征受试者的体重指数、空腹血糖和糖化血红蛋白呈负相关。每天给小鼠服用活体金黄色葡萄球菌J115T至少6周和最多13周，可以钝化高脂饮食诱导的代谢紊乱，其机制独立于肠道微生物区系的特定变化，而是同时作用于白色和棕色脂肪组织的新陈代谢。（生物谷 Bioon.com）

参考文献

Tiphaine Le Roy et al. Dysosmobacter welbionis is a newly isolated human commensal bacterium preventing diet- induced obesity and metabolic disorders in mice. Gut. 2021 Jun 8; gutjnl-2020-323778. doi: 10.1136/gutjnl-2020-323778.