Nat. Genet. | 肠道菌群产生的短链脂肪酸与糖尿病发病风险之间的关系
美国加利福尼亚大学Nosratola D. Vaziri教授等人于2019年在《Nature Genetics》上发表题目为《Gut microbial short-chain fatty acids and the risks of diabetes》的短评性的文章,作者对Sanna,S等人于2019年发表在《Nature Genetics》的《Casual relationships among the gut microbiome, short-chain fatty acids and metabolic diseases》的文章进行了详细的报道。文章使用了全基因组关联性分析以及孟德尔随机化分析方法对肠道菌群以及宿主代谢特性之间的关联性进行了详细的介绍。文章指出宿主的基因差异性可以影响其肠道内短链脂肪酸(尤其是丙酸和丁酸含量)的含量,而肠道内短链脂肪酸的含量又可以反过来影响宿主的糖代谢过程。
文章概要
越来越多的研究表明肠道菌群的紊乱会引起宿主的某些疾病,比如糖尿病,慢性肾炎,肥胖,结肠炎,癌症等,研究肠道菌群与这类疾病之间的关系可能会帮助研究人员找到较为更为新颖的缓解这类疾病的措施。其中一项针对3个月到5岁儿童的研究表明显示,患有I型糖尿病的患者中可以生物合成短链脂肪酸的菌群丰度较健康人群的要低;并且还有研究表明摄食高纤维的事物会提高患有II型糖尿病患者的糖耐受性,并且此时患者体内可以产乙酸和丙酸的菌群丰度值显著升高。但是如何去研究宿主与肠道微生物之间的相互作用是寻找二者之间因果关系的关键点。
Sanna等人的使用了双向孟德尔随机化分析方法,该方法可以有效的去分析宿主的基因型以及肠道微生物之间相互影响的因果关系。该方法的核心就是采用了“多组学关联分析”、“Dutch LifeLines-DEEP队列分析”,通过检测患者诸如体重指标、腰臀比、糖耐受性等17个指标,结合肠道菌群数据,分析得到了以下两个结论:
(1)宿主基因型的特征预测出丁酸盐参与完成的PWY-5022通路活性的增加,该通路有助于4-氨基丁酸甲酯的降解,从而导致患有II型糖尿病患者糖耐受性能力的增加;
(2)宿主基因型的特征可以预测相互宿主粪便中较高的丙酸含量,较高丙酸盐含量的可能增加II型糖尿病的患病风险。
该方法有助于研究人员对宿主的基因性的因素、肠道菌群代谢与罹患糖代谢紊乱相关的疾病之间关系有着更为深入的理解,更是可以作为一个分析因果关系的优秀案例。
文中主要图片说明
图1 | 宿主的基因型、肠道微生物产生的短链脂肪酸以及与罹患糖尿病风险之间的关系
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