Olfr78
和
Gpr41
受体而实现对血压的调控
[7]
。
另外
,
更多的报道表明肠道菌群与一些特殊的
免疫和代谢疾病都有密切的关联
。
如在艾滋病
(HIV)
的发生发展过程中
,
肠道菌群有可能扮演了
“
帮凶
冶:
机体在对抗新感染时会启用初始
B
细胞
,
但当
HIV
病毒入侵肠道时
,
机体没有启用初始
B
细
胞
,
而是由已被激活的记忆
B
细胞做出应答
。
临床
实验表明肠道菌群刺激初始
B
细胞
,
激活了记忆
B
细胞以针对环境因素以及大肠杆菌等致病菌的感
染
,
而这些
B
细胞针对的细菌抗原和
HIV
衣壳上的
靶点蛋白
gp41
很相似
。
因此正是肠道菌群对
HIV
病毒抗原的这种模拟机制导致了机体在
HIV
感染
时生成的抗体没有针对性
[8]
。
针对类风湿性关节
炎的研究表明
,75%
类风湿关节炎初诊患者的粪便
样本中携带普氏菌
P. copri
,
而健康人群样本中携带
该菌的比例仅占
21郾 4% 。
比较基因组分析表明
,
患
者和正常人群的
P. copri
在遗传信息上存在显著差异
;
动物实验表明
,
该菌可破坏肠道微生态平衡
,
导致一系
列有益菌丰度降低
,
并诱导小鼠肠道炎症
[9]
。
2013
年发表于
《 PNAS》
的研究发现
,
肥胖小鼠
肠道中
Akkermansiamuciniphila
含量比正常小鼠低
3300
倍
。
将肥胖小鼠肠道中该菌含量恢复到正常
水平后
,
导致脂肪减少和胰岛素抵抗降低
;
而喂食正
常小鼠高脂饮食
,
该菌水平下跌
100
倍
,
均说明该菌
株与肥胖之间的关联性
。
同时研究人员还发现
,
喂
食活的
Akkermansiamuciniphila
可降低高脂饮食小鼠
体重
,
降低血糖和胰岛素抵抗
,
但热灭活菌株并无此
效果
[10]
。
另外
,
赵立平教授团队的临床研究表明
,
随着体重的减轻
,
肥胖患者肠道中阴沟肠杆菌的比
重由
35%
下降至
1郾 8% ,
乃至无法检出
。
基于此
,
该
团队从肥胖患者肠道中分离得到产内毒素的阴沟肠
杆菌
B29,
重新接种于无菌小鼠后引起了小鼠的肥
胖和糖尿病症状
,
证明上述肠道菌确实存在导致肥
胖的作用机制
[11]
。 2012
年华大基因等研究机构联
合完成了肠道微生物与
域
型糖尿病的宏基因组关联
分析
,
发现中国
II
型糖尿病患者出现中等程度的肠
道微生态紊乱
,
且表现出产丁酸细菌种类的缺
乏
[12]
。 2013
年
《Nature》
的研究通过比较
145
位糖
尿病患者和正常志愿者的肠道菌群宏基因组
,
进一
步解析了
域
型糖尿病患者肠道微生物的特征
。
该团
队以此开发了新的
域
型糖尿病预测模型
(MGC mod鄄
el),
通过分析肠道菌群差异来预测糖尿病的发病风
险
,
比目前常用指标更具有预测价值
[13]
。
近年来较多研究关注了肠道微生物在
“
脑
-
肠
轴
冶
中扮演的角色
。
肠道菌群可借助于神经递质
、
代谢产物
、
免疫信号
、
甚至基因表达等作用方式
,
通
过神经途径
、
内分泌途径
、
免疫途径等来与宿主的中
枢神经系统进行交流
。
有报道表明
,
自闭症患者肠
道中拟杆菌门以及变形菌门丰度升高
,
而放线菌门
以及硬壁菌门丰度降低
;
同时也有研究发现空肠弯
曲杆菌或枸橼酸杆菌感染早期的小白鼠就会出现焦
虑行为
[14]
。 2013
年
《Cell》
杂志的研究通过临床调
查和动物模型发现
,
孤独症个体肠道中梭状芽孢杆
菌和拟杆菌菌株含量差异显著
。
对患者给予脆弱拟
杆菌治疗可恢复肠道菌群的构成
,
降低血清中异常
的菌群代谢物水平
,
并一定程度地恢复个体在社交
行为上的缺陷
[15]
。
针对帕金森病这种神经系统变
性疾病
,
前期已有调查发现患者在患病初期即出现肠
道系统紊乱及便秘等症状
,
指示肠道菌群异常可能与
该病有一定的关联
。
基于此
,
一项针对
144
名帕金森
患者和正常人群的调查表明
,
相比于正常样本
,
患者粪
便中普雷沃氏菌科的细菌丰度下降了
77郾 6%
[16]
。
肠道菌群还被报道参与肝脏
、
肾脏疾病的发生
发展
。
李兰娟教授团队通过对
98
名肝硬化患者及
83
名健康志愿者粪便样本的菌群分析
,
发现肝硬化
患者梭状芽孢杆菌属
、
韦荣球菌属
、
链球菌属及普氏
菌属菌群含量增多
。
基于此
,
该研究团队建立了世
界上第一个肝硬化肠道菌群基因集
,
发现了
15
个高
特异性和灵敏性的微生物基因
,
并建立基于肠道菌
群变化监测的肝硬化预测模型
[17]
。
临床调查也表
明
,
肾衰竭病人的肠道中
190
种肠道微生物水平明
显失衡
,
相同结果在慢性肾脏疾病的大鼠中也得到
了证实
;
而肠道中的克雷伯菌属会加速三聚氰胺向
有毒的氰尿酸转化
,
进一步导致肾结石
[18 - 19]
。
2摇
肠道菌群与宿主生理调控
对肠道菌群结构功能及其与宿主互作机制的进
一步解析
,
研究发现包括作息
、
饮食
、
运动
、
地域等在内
的各项生活因素都可通过肠道菌群影响宿主生理
。
以昼夜作息为例
,2015
年发表于
《Cell》
杂志的
研究表明
,
随着昼夜变化
,
小鼠肠道内
15%
以上细
菌种类
,60%
以上细菌丰度会呈周期性变化
。
菌群
中涉及能量代谢
、DNA
修复
、
细胞生长的功能更多
出现在夜间
;
而细胞运动性
、
感知环境等过程则更多
出现在白天
。
在动物模型中模拟
“
倒时差
冶
过程
4
2
食品科学技术学报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
摇 2015
年
11
月
