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Nature:肠道菌群构成和饮食与生活方式相关

来源:中国科学报 2018-03-06 09:44

 

以色列魏茨曼研究所科学家在新一期英国《自然》杂志上发表的一项最新研究发现,人体肠道菌群的构成主要由饮食和生活方式决定,遗传因素的影响很小。

人体肠道内的微生物超过99%都是细菌,大约有100兆,经16 S测序鉴定出超过1 000个不同的种类,足以证明肠道菌群种类的多样性。在肠道菌群中,可以培养到的细菌有400余种,依据其数量多少可以分为优势菌群和次要菌群。这些数目庞大的细菌大致可以分为三大类:有益菌、有害菌和中性菌。体魄强健的人肠道内有益菌的比例达到70%,普通人则是25%,便秘人群减少到15%,而癌症患者肠道内的益生菌的比例只有10%。这些微生物可抵御外界病原体,分解食物中存在的难消化多糖从而产生短链脂肪酸如乙酸、丁酸、丙酸这类重要代谢产物,这些产物可作为直接能量来源被小肠上皮细胞吸收利用,参与调节胰岛素抵抗及胰岛素释放。如丙酸盐可直接被肠道菌群利用产生葡萄糖,而宿主对葡萄糖的代谢调控失调是肥胖及糖尿病发病的主要因素。丁酸可增加乳酸杆菌的产量而减少大肠杆菌的数量。肠道菌群能影响宿主免疫系统,菌群代谢产物如内毒素,进入血液循环可引起胰岛素抵抗和其他免疫失调。同时菌群可产生更为广泛的代谢产物如胆酸等,肠道中胆酸增加可阻遏法尼酯X受体,该调节机制与肥胖症进程密切相关;对宿主的代谢水平甚至行为及神经系统产生影响,对代谢、免疫、心血管功能等起到重要作用,甚至可能影响情绪和行为。不同人的肠道菌群构成存在明显差异,科学界此前认为这主要由遗传决定,但新研究显示遗传因素导致的差异只占2%。

研究小组分析了约1000名以色列人的基因组和肠道菌群数据以及他们的饮食结构、生活方式和药物使用情况等。这些人来自7个不同的族群,生活环境相似。结果显示,没有血缘关系但住在同一个屋檐下的人,肠道菌群构成高度相似。

分析还发现,在预测血糖水平、肥胖程度等指标时,把肠道菌群构成考虑进去,能大幅提高预测的准确程度,优于只考虑遗传和环境因素的模型。

这一新发现意味着,通过调整肠道菌群来治疗疾病、改善健康指标时,一套方法将适用于有着相同环境和生活习惯的整个人群,无须根据个人基因组单独制订方案。(生物谷Bioon.com)

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