新發(fā)現(xiàn) | 腸道菌群會(huì)影響肥胖！

肥胖是全球公共健康問(wèn)題，有研究預(yù)測(cè)到2030年，全球肥胖人口將高達(dá)11.2億。肥胖不僅帶來(lái)外貌的改變，還是代謝綜合征（Metabolic Syndrome，MS）、糖尿病等疾病的重要危險(xiǎn)因素。腸道菌群（Gut Microbiota）與宿主維持共生關(guān)系，影響機(jī)體的營(yíng)養(yǎng)、代謝、炎癥反應(yīng)等。已有多項(xiàng)研究證實(shí)，腸道菌群與代謝性疾病關(guān)系密切。

但究竟是腸道菌群紊亂引起的代謝性疾??？還是代謝性疾病導(dǎo)致腸道菌群紊亂？二者的因果關(guān)系并不明確。

近期，發(fā)表在 The Lancet Diabetes and Endocrinology 的研究，報(bào)道了挪威大型橫斷面研究，證實(shí)腸道菌群中的瘤胃球菌（Ruminococcus Gnavus，Rg）與多個(gè)代謝綜合征特征相關(guān)，且體重指數(shù)（BMI）和C-反應(yīng)蛋白不影響瘤胃球菌，不存在反向因果關(guān)系。這些發(fā)現(xiàn)為通過(guò)腸道菌群豐度預(yù)測(cè)或治療代謝疾病提供了洞見(jiàn)。

截圖來(lái)源：The Lancet Diabetes and Endocrinology

研究者共向55561人發(fā)放了調(diào)查問(wèn)卷和糞便收集工具，最終有效回收13268份，分為發(fā)現(xiàn)隊(duì)列（n=2875）以及兩個(gè)復(fù)制（n=999和n=1341），重點(diǎn)觀察常見(jiàn)的50種腸道微生物和體脂率有無(wú)關(guān)聯(lián)，以及他們之間可能的因果關(guān)系。

α多樣性和β多樣性是評(píng)價(jià)菌群生態(tài)的常用指標(biāo)，α多樣性較高表示群落物種數(shù)量更多，β多樣性表示物種在不同群落的數(shù)量和分布。結(jié)果顯示，2875人的發(fā)現(xiàn)隊(duì)列中，菌群α多樣性與體脂率呈負(fù)相關(guān)，即體脂率越高，菌群α多樣性越低。一項(xiàng)對(duì)中國(guó)人群肥胖或正常體重受試者的腸道菌群宏基因組學(xué)和血清代謝組學(xué)研究也有類(lèi)似結(jié)論，發(fā)現(xiàn)肥胖受試者菌群α多樣性降低，β多樣性增高。

▲圖1：發(fā)現(xiàn)隊(duì)列中，受試者體內(nèi)的α和β多樣性（截圖來(lái)源：參考文獻(xiàn)[7]）

本研究同時(shí)確定了11種微生物的相對(duì)豐度與體脂率相關(guān)，可以看到，瘤胃球菌與體脂率的相關(guān)性最強(qiáng)，這在另外兩個(gè)獨(dú)立隊(duì)列中的關(guān)聯(lián)性也得到了驗(yàn)證。

▲圖2：發(fā)現(xiàn)隊(duì)列人群體內(nèi)的微生物相對(duì)豐度與體脂率相關(guān)（截圖來(lái)源：參考文獻(xiàn)[7]）

考慮到腸道微生物容易受年齡、性別、飲食、飲酒、藥物等混雜因素影響，研究者這次特別校正了慢病、藥物等混雜因素，結(jié)果發(fā)現(xiàn)關(guān)聯(lián)性依然存在。

▲圖3：調(diào)整混雜因素前后，瘤胃球菌相對(duì)豐度與體脂率的關(guān)系（截圖來(lái)源：參考文獻(xiàn)[7]）

過(guò)往研究認(rèn)為，高脂與代謝綜合征和炎性反應(yīng)有關(guān)聯(lián)，那瘤胃球菌是否扮演著相關(guān)角色呢？

研究者選取了脂肪量、體重指數(shù)、腰圍、C-反應(yīng)蛋白（C-reactive Protein，CRP）、甘油三酯等作為指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)它們與瘤胃球菌都存在關(guān)聯(lián)。

而孟德?tīng)栯S機(jī)化分析最終結(jié)果表明，體重指數(shù)和C-反應(yīng)蛋白不影響活瘤胃球菌，不存在反向因果關(guān)系，換言之，是瘤胃球菌的豐度會(huì)導(dǎo)致體重指數(shù)和C-反應(yīng)蛋白的變化。

▲圖4：雙樣本孟德?tīng)栯S機(jī)分析BMI與CRP作為暴露與瘤胃球菌作為結(jié)局的關(guān)系（截圖來(lái)源：參考文獻(xiàn)7）

此外，瘤胃球菌和體重指數(shù)的遺傳風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分（Genetic Risk Score，GRS），可以獨(dú)立和疊加預(yù)測(cè)脂肪量等代謝特征。相比于無(wú)瘤胃球菌且體重指數(shù)的遺傳風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分低于中位數(shù)的人，有瘤胃球菌且體重指數(shù)的遺傳風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分高于中位數(shù)的人，脂肪含量增加了4.8 kg。而且，瘤胃球菌與甘油三酯和C-反應(yīng)蛋白相關(guān)性更強(qiáng)。

▲圖5：瘤胃球菌和體重指數(shù)的遺傳風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分是體脂率的獨(dú)立和疊加預(yù)測(cè)因子（截圖來(lái)源：參考文獻(xiàn)[7]）

不過(guò)，本次研究并未使用深度宏基因組測(cè)序挖掘與代謝綜合征相關(guān)的特定基因、通路和瘤胃球菌株，仍需進(jìn)一步研究。研究團(tuán)隊(duì)希望未來(lái)研究可以探索瘤胃球菌能否預(yù)測(cè)心臟代謝疾病，這種菌群的相關(guān)通路可否作為代謝疾病的治療靶點(diǎn)。

參考資料：

[1] Kelly T,Yang W,ChenCS, et al. Global burden of obesity in 2005 and projections to 2030. Int J Obes （Lond）,2008, 32（9）：1431-143.

[2] 徐蓉, 姚潔, 龔開(kāi)政,等. 代謝綜合征危險(xiǎn)因素及防治進(jìn)展. 醫(yī)學(xué)綜述, 2018, 24(23):6.

[3] 中華醫(yī)學(xué)會(huì)糖尿病分會(huì). 中國(guó)2型糖尿病防治指南（2020版）.中華糖尿病雜志，2021,13（4）：315-409.

[4] Saltiel AR, Olefsky JM. Inflammatory mechanisms linking obesity and metabolic disease. J Clin Invest,2017,127:1–4.

[5] Bendor CD, Bardugo A, Pinhas-Hamiel O, et al. Cardiovascular morbidity, diabetes and cancer risk among children and adolescents with severe obesity. Cardiovasc Diabetol,2020,19:79.

[6] Liu R, Hong J, Xu X, et al. Gut microbiome and serum metabolome alterations in obesity and after weight-loss intervention.Nat Med,2017,23(7):859-868.

[7] Grahnemo L, Nethander M, Coward E, et al. Cross-sectional associations between the gut microbe Ruminococcus gnavus and features of the metabolic syndrome. Lancet Diabetes Endocrinol. 2022 Jul;10(7):481-483. doi: 10.1016/S2213-8587(22)00113-9. Epub 2022 Jun 1. PMID: 35662399.

[8] Vujkovic-Cvijin I，Sklar J，Jiang L，et al. Host variables confound gut microbiota studies of human disease.Nature,2020,587: 448-454.

[9] 李寧寧, 項(xiàng)思瑩, 徐一峰,等. 腸道菌群與抗精神病藥所致代謝綜合征相關(guān)研究進(jìn)展. 中華精神科雜志, 2022, 55(1):6.

[10] 王萍, 王穎, 萬(wàn)紅,等. 腸道菌群在代謝綜合征發(fā)病機(jī)制中的作用. 中國(guó)糖尿病雜志, 2020, 28(2):3.

[11] Lasker S, Rahman MM, Parvez F, et al. High-fat diet-induced metabolic syndrome and oxidative stress in obese rats are ameliorated by yogurt supplementation. Sci Rep. 2019 Dec 27;9(1):20026. doi: 10.1038/s41598-019-56538-0. PMID: 31882854; PMCID: PMC6934669.