糖尿病进展到哪个阶段?这些肠菌告诉你…

2019-12-17 563文献解读

西方医学之父希波克拉底曾说过“所有疾病始于肠道”,如今多项医学研究证实了这个“预言”,其中一个和肠道微生物“实锤”了关系的就是2型糖尿病。

“实锤”

今年发表在《Nature Genetics》上的一项研究成果实锤了肠道微生物与2型糖尿病之间的关系:肠道微生物产生的丁酸,能改善人体的胰岛素响应;而另一种产物丙酸的异常,则会提高2型糖尿病的发病风险。

哪些肠道微生物“看着”2型糖尿病发生?“基因组+蛋白组”

深圳华大生命科学研究院、深圳国家基因库联合哥本哈根大学、苏州市疾病预防控制中心等单位的研究人员在《EBioMedicine》上发表了其最新研究成果:中国人群中糖尿病前期和未治疗的2型糖尿病患者有明显的肠道宏基因组和宏蛋白组信号。

已知证据

肠道菌群在调节宿主代谢中起重要作用。此前的研究表明:与健康个体相比,2型糖尿病(T2D)和糖尿病前期(Pre-DM)个体的肠道微生物组存在差异。

然而,研究之间报道的T2D相关微生物特征不一致,可能与年龄、种族、地理、抗糖尿病药物之类的混杂因素相关。

研究方案

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研究对象:来自中国人群的254例粪便样本。其中未接受治疗的2型糖尿病患者(TN-T2D)77例,糖尿病前期患者(Pre-DM)80例,正常对照(NGT)97例。

研究方法:宏基因组全测序+蛋白组ITRAQ

主要结论

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与NGT个体相比,Pre-DM和TN-T2D均出现梭菌属丰度较低,而埃氏巨型球菌的丰度较高。在DNA和蛋白质水平上都检测到一些强有力的微生物组成变化,如在Pre-DM个体中大肠杆菌的富集和TN-T2D个体中拟杆菌属的丰度增加。此外,还发现了一些Pre-DM特有的功能,包括参与能量代谢和细菌生长的过程的功能潜力降低。

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蛋白质组学分析显示,TN-T2D个体的粪便样品中几种抗菌肽(AMPs)和胰酶的水平似乎低于其他两组。这些发现表明,各组之间宿主反应的潜在特殊差异可能会影响肠道菌群的组成,反之亦然。

此项研究为进一步分析粪便宏基因组学和宏蛋白质组学提供了基础,让大家能够更好地了解Pre-DM和T2D的发展机制。

From 研究团队我们的发现表明,肠道生态系统的高度复杂变化可能表征了不同的T2D发生阶段。需要用多组学数据进行纵向研究,包括关于肠道菌群的信息,临床参数以及糖尿病前期个体的饮食信息,以进一步了解疾病机理并提供可行的精确治疗方法。

本次研究中254例粪便样本宏基因组测序数据已保存在国家基因库生命大数据平台(CNGBdb),项目编号:CNP0000175

参考文献
[1] Sanna S, van Zuydam N R, Mahajan A, et al. Causal relationships among the gut microbiome, short-chain fatty acids and metabolic diseases[J]. Nature genetics, 2019: 1.
[2] Zhong H, Ren H, Lu Y, et al. Distinct gut metagenomics and metaproteomics signatures in prediabetics and treatment-naïve type 2 diabetics[J]. EBioMedicine, 2019, 47: 373-383.
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