医学进展
2015年04月号
医学进展

基因影响着“瘦身”肠道菌群

作者:高石

康奈尔大学的科学家们研究发现,人体基因能够影响肠道菌群的组成。 在过去的几年中,研究者发现,有些肠道细菌能够使人变瘦,另一些则能促进长胖。这些菌群的组成受到饮食和环境的影响。那么,基因能影响肠道菌群的组成吗?

为了回答这个问题,康奈尔大学的微生物生态学家Ruth Ley及其同事以双胞胎作为研究对象,以便将环境影响与遗传影响区分开来。他们开展了一项名为“英国双胞胎”的大研究,收集了来自171对同卵双胞胎和245对异卵双胞胎以及173例无关个体的超过1000份粪便样本。在这些人中,有322人超重,183人肥胖。

以前的双胞胎研究未能确定遗传与微生物组多样性及丰度之间的关联,但那些研究都是将微生物组作为一个整体来看待的。而Ruth Ley等人的研究是以“物种”为单位进行的。

通过对粪便样本 进行测序和DNA分析,研究人员发现了超过9600种独特的微生物“物种”。大多数细菌的改变是环境因素造成的,但也有一些细菌明显受到了遗传因素的影 响,因为相对于异卵双胞胎,同卵双胞胎体内的这些细菌相似性更高。研究人员认为,这些双胞胎的基因组成可能会以更有利于某一类细菌生长的方式来影响肠道生 理生化。

肠道菌群受基因 影响的最强有力的证据来自于最近发现的一个被称为“Christensenellaceae”的细菌家族。研究人员发现,在瘦的双胞胎体内富含该细菌家 族,而肥胖双胞胎体内罕见该细菌家族。为了研究细菌是如何影响体重的,研究人员分别将瘦的双胞胎和肥胖双胞胎的排泄物转移到无菌小鼠中。结果发现,小鼠的 体重增加情况与排泄物的捐赠者相一致。Julia Goodrich在肥胖双胞胎的排泄物中加入一种细菌Christensenella minuta,然后转移到无菌小鼠中,小鼠则可保持苗条。

在这项研究中,研究人员鉴定出了一种能保持腰围的细菌,并发现基因能影响其丰度。“这是第一个证明人肠道菌群受到基因调控的有力证据”,哥本哈根大学的遗传学家Oluf Pedersen评论道。这项工作增加了用微生物治疗肥胖症的希望。(作者:高石)

参考文献:Science 2014;346:687

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