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喜訊:我院與南方醫科大學合作在Nature Medicine上發表腸道菌群與慢病文章
2018年11月13日來源: 瀏覽次數:

近期,我院馬文軍主任醫師團隊與南方醫科大學珠江醫院周宏偉教授團隊在運用腸道菌群診斷和評估疾病風險的區域化特征研究中取得重要進展,研究成果以《Regional variation limits applications of healthy gut microbiome reference ranges and diseasemodels》為題,于8月27日在Nature Medicine在線發表,這是我院首次在Nature系列刊物上發表封面論文;同時在人群水平上分析了腸道菌群與代謝綜合征和經濟狀況的關聯,發現菌群失調與長期久坐的生活方式共同影響代謝綜合征的發生,研究成果以《Linking gut microbiota, metabolic syndrome and economic status based on a population - level analysis》為題,于9月23日在Microbiome在線發表。該研究是目前東方國家最大的人群的腸道菌群流行病學研究,相關發現對我國的代謝疾病的研究和防控有重要意義。

以腸道菌群為代表的人體微生物組已成為眾多疾病新的干預靶標,菌群檢測也具有疾病診斷和風險評價的潛在價值,但準確確定特定疾病相關的菌群紊亂譜,迄今卻仍存在許多挑戰。既往研究中,對于同一類疾病,其報道的相關菌譜不一致甚至矛盾沖突屢見不鮮。該現象不僅限制了菌群用于疾病診斷的可靠性,并且動搖相關菌群與疾病機制研究的信心,增加了人們對菌群理解的復雜度。

我們的研究通過數據挖掘,發現區域因素對菌群的影響顯著大于年齡、疾病、生活方式等其他因素。而傳統的疾病特征菌以及基于機器學習的菌群疾病模型,均明顯受到區域化限制。不同的疾病,其區域范圍也存在差異。就該項目比較的四類代謝性疾病,脂肪肝相關菌群特征更為普適,而2型糖尿病則相對范圍較小。對于代謝性疾病,該研究的“本地化”范圍大體在街道/鎮層級。研究結果進一步提出了理解不同疾病特征菌譜的一般化研究框架。另外,在人群水平上,鑒定出529和214個OTU分別與代謝綜合征(MetS)和經濟狀況相關(157個OTU與二者皆相關);證實代謝綜合征(MetS)相關的菌群特征與西方人群有相似之處,并開發了代表MetS腸道失調情況的MetS指數,MetS指數與久坐生活方式存在疊加效應,在高MetS指數和久坐生活方式的人群中,MetS更普遍。從應用角度,該研究結果對當前未經大人群基礎數據確認的商業化菌群檢測提出了風險警示,指出大人群研究是菌群這類復雜靶標研究的重要基礎和必經之路。

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圖1 《Regional variation limits applications of healthy gut microbiome reference ranges and diseasemodels》成為Nature Medicine的封面文章

圖中間為一個腸道,里面含有大量的細菌,非常復雜,但隨著區域的延伸,顏色逐漸清晰,示意腸道菌群存在區域化特征。

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圖2 采樣地區和腸道菌群的地區差異概況

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圖3 整體腸道微生物群落與MetS相關。a.由log10轉化(1/p)值表示的意義,ADONIS測試將腸道微生物群變異與不同樣本大小的MetS相關聯,每個步驟重復50次。紅線表示p=0.05。b.Shannon指數將MetS受試者(MetS,N=1404)與其余人群(非MetS,N=5492)進行比較。c.PD整體樹指數將MetS受試者(MetS,N=1404)與其余人群(非MetS,N=5492)進行比較。Wilcoxon秩和檢驗由Benjamini和Hochberg方法(b,c)調整。***P<0.001,**P<0.01。d.在OTU數量和累積豐度方面與MetS相關的OTU比例。

供稿:吳為 吳為
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