日前,赵立平教授受邀在《Nature Review of Microbiology》杂志上发表综述性文章,论述了肠道菌群作为致病因素在肥胖病发生、发展中的地位和作用,并提出了进一步深入研究该问题的策略。
上海交通大学的赵立平教授在复杂微生物群落结构分析技术和统计计算方法等方面做了很多创新性工作,并通过多年研究,对微生物群落结构与功能的关系做了大量的研究工作。
基因与环境相互作用决定人体健康,目前大量的研究都集中在分析人的基因组成与疾病易感性和药物敏感性的关系上。但是在人体内发挥作用、影响我们生老病死的不仅有人的基因,还有大量的共生微生物的基因。
人体内有两个基因组,一个是从父母那里遗传来的人基因组,编码大约2.5万个基因;另一个则是出生以后才进入人体、特别是肠道内的多达1000多种的共生微生物,其遗传信息的总和叫"微生物组",也可称为"元基因组",它们所编码的基因有100万个以上。两个基因组相互协调、和谐一致,保证了人体的健康。因此,在研究基因与人体健康关系时,一定不能忽略共生微生物基因的研究。
在这篇述评文章中,赵立平教授借用研究传染病致病因素的"科赫法则"作为理论框架,对涉及到菌群与肥胖关系的研究论文进行了对比、归纳和整理分析,提出了肠道菌群是肥胖病发生必须经过的"哨卡"的观点,特别指出:肠道菌群中的一些内毒素产生菌是肥胖的致病菌,而肥胖可以被看作是这类肠道细菌引起的疾病。
为了进一步深入研究证实这个观点,他提出了通过:
1)全微生物组关联分析寻找关键细菌种类;
2)分离出这些功能菌,在无菌动物模型中复制疾病以及,
3)阐明从肥胖致病菌到疾病各种症状的出现之间的分子机制。
这样三者合一,探究肠道细菌在肥胖病发生、发展中的地位和作用的研究策略。
这种策略也可以应用于肠道菌群与其它慢性病的关系研究,这对于深入认识人体慢性病的发病机制,开发新的疾病诊断、预防和治疗的新技术、新方法具有重要的意义。
延伸阅读:
中国学者发现节食优化菌群可延长寿命
日前,来自上海交通大学、中科院上海生命科学研究院营养科学研究所的研究人员,在小鼠研究中探讨了终身节食对于肠道微生物群的影响,证实节食能够帮助动物建立起结构平衡的肠道微生物群结构体系,减少肠道中的抗原量而使得宿主受益。相关研究结果发表在7月16日的《自然通讯》(Nature Communications)杂志上。
通过减少食物摄入量限制热量的摄入已知可以在很多动物模型里延长寿命。肠道菌群在宿主健康和疾病中的作用得到越来越多的关注,肠道菌群的组成在很大程度上受到膳食的影响。赵立平等人让小鼠终身节食,并分析了它们的菌群结构随着年龄的变化。这个研究团队报道说,有些特定的细菌种类,例如乳酸杆菌属的细菌与寿命呈正相关,可以被节食显著富集起来,而节食减少了与寿命呈负相关的细菌的数量。在菌群发生这些变化的同时,血液中的内毒素结合蛋白-一种炎症的指标-也显著下降,提示我们节食的健康效应之一可能是减少了来自肠道菌群的抗原引起的炎症。
还需要更多的研究来阐明这些肠道菌群的结构变化延长寿命的机制,也需要进一步确认是否可以用肠道菌群作为生物标示物来开发可以抗衰老的膳食干预方法。