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人体中的微生物这几年来一直在刷新着人们的认知，什么地方都有它的事。昼夜节律、肥胖、二甲双胍的疗效、免疫治疗的效果，甚至恐惧等情绪，都被发现跟微生物有关。除了影响我们身体的各个地方之外，这些微生物还可能存在于我们身体的各个角落。 近日，魁北克心肺研究所的Fernando F. Anhê和André Marette等，在严格控制污染的条件下分析了40名肥胖患者的肝脏、血浆和三种脂肪组织，在其中都发现了多种细菌的成分。而且，患有2型糖尿病的人和未患糖尿病的人，组织中的细菌种类也有很大差异。 这是首个利用16S rRNA对人体不同组织中微生物进行定量的研究，发表在Nature Metabolism上[1]。 人体里有没有细菌这事，争论了挺久了。不少研究都在人体中的血液等组织里发现了细菌的成分[2,3]。这些突破了人体表面屏障的细菌，还会触发免疫反应，从而对葡萄糖稳态和心血管健康产生影响[4]。而细菌细胞壁中的肽聚糖和脂多糖，也被发现能对机体的免疫和葡萄糖稳态产生或有益或有害的影响[5,6]。 影响葡萄糖稳态，那没准还跟2型糖尿病有关。毕竟2型糖尿病正是一种跟微生物关系十分密切的疾病。2型糖尿病相关的低度慢性炎症和胰岛素抵抗中，肠道菌群失调都起着十分关键的作用[7]。莫非肠子里的细菌穿过肠道屏障进入了人体，这才造成的2型糖尿病？ 不过，或许是人体中存在微生物这点太过颠覆。总有人认为那些组织里检出的微生物，都是污染造成的。所以这次，研究人员在严格控制污染的条件下，对组织样本中的微生物进行了检测。 （来自pixabay.com） 研究人员一共招募了40名肥胖患者，他们平均年龄42岁，平均BMI达到了50.5，有部分参与者已经出现了不同程度的脂肪肝和血脂异常。参与者中有10名男性、30名女性，两性中各有一半已经患上了2型糖尿病。 研究人员在无菌环境下提取了参与者们血液、肝脏、皮下脂肪、大网膜脂肪和肠系膜脂肪共5个部位的样本，使用16S rRNA测序对其中的细菌成分进行了检测。为了保证试验严谨性，排除污染的影响，研究人员还在每一步操作中，提取了操作环境的样本作为阴性对照。 在这5种组织中，检出的细菌成分真不少，而且信号强度跟阴性对照都相差了1000倍以上，足以保障检测到的细菌确实来自组织样本。其中变形菌门的细菌被检出的最多，其次是厚壁菌门、放线菌门和拟杆菌门。其中最主要的是变形菌门的假单胞菌，在除血液外的4种组织里都广泛存在。 （来自pixabay.com） 不同组织中的菌群也有所不同。比如肝脏中的节杆菌和瘤胃球菌明显多于其它组织，而拟杆菌和粪杆菌都相对偏爱肠系膜脂肪，肠杆菌则多见于大网膜脂肪和皮下脂肪。这其中，拟杆菌、粪杆菌和肠杆菌都是肠道菌群的重要组分，很可能是从肠道迁移到这些组织器官中的。 在2型糖尿病患者和未患糖尿病的人间，5种组织里的细菌总量没有显著差异。不过，未患糖尿病的人的肠系膜脂肪中细菌种类更多，分布也更加均匀。 肠系膜中的细菌多样性和良好的血糖控制明显相关！ 具体来说，肠系膜脂肪中某些种类的嗜胆菌与更好的血糖控制相关，来自水和土壤的两类微生物Marinifilaceae和Xanthobacteriaceae，也多见于未患糖尿病的参与者。 此外，肝脏中的水珠菌、皮下脂肪中的Sphingomonas、血液中的志贺杆菌和沙雷菌，都更常见于2型糖尿病患者。而肝脏中的莫拉克菌、大网膜脂肪中的节杆菌和伯克氏菌、皮下脂肪中的柄杆菌、血液中的奈瑟菌，则与未患糖尿病相关。 这之中，志贺杆菌和沙雷菌所属的肠杆菌科，与餐后高血糖负荷有关[8]，志贺杆菌还是已知与2型糖尿病相关的肠道菌之一[9]。肠道中的这些有害菌进入人体，引起炎症，可能正是导致2型糖尿病的原因之一。而糖尿病引起的高血糖又会减弱肠道屏障功能[10]，让更多的有害菌进入人体，形成一个恶性循环。 在接下来的研究中，研究人员计划进一步深入研究，以明确这些组织中的微生物或微生物碎片，跟2型糖尿病有多大关系，以及谁是因谁是果。 编辑神叨叨 由奇点糕历时3个月打造的音频课程《小细胞肺癌8讲》重磅上线啦～ 我们用8讲的课程，帮您回顾了小细胞肺癌领域近30年来的重要探索和进展。只需80分钟，即可纵览小细胞肺癌领域的前沿学术进展。 长按识别下图中的二维码，即可购买这套超值的音频课程。认证用户，仅需9.9元！ 此外，我们还准备了少量纸质版讲义，购买课程后加主编微信即可免费申领，先到先得！ 参考文献： 1. ANHê F F, JENSEN B A H, VARIN T V, et al. 2020. Type 2 diabetes influences bacterial tissue compartmentalisation in human obesity. Nature Metabolism [J]. 2. Païssé S, Valle C, Servant F, et al. Comprehensive description of blood microbiome from healthy donors assessed by 16 S targeted metagenomic sequencing[J]. Transfusion, 2016, 56(5): 1138-1147. 3. Lluch J, Servant F, Païssé S, et al. The characterization of novel tissue microbiota using an optimized 16S metagenomic sequencing pipeline[J]. PloS one, 2015, 10(11). 4. Amar J, Chabo C, Waget A, et al. Intestinal mucosal adherence and translocation of commensal bacteria at the early onset of type 2 diabetes: molecular mechanisms and probiotic treatment[J]. EMBO molecular medicine, 2011, 3(9): 559-572. 5. Cani P D, Amar J, Iglesias M A, et al. Metabolic endotoxemia initiates obesity and insulin resistance[J]. Diabetes, 2007, 56(7): 1761-1772. 6. Denou E, Lolmède K, Garidou L, et al. Defective NOD2 peptidoglycan sensing promotes diet‐induced inflammation, dysbiosis, and insulin resistance[J]. EMBO molecular medicine, 2015, 7(3): 259-274. 7. Delzenne N M, Cani P D, Everard A, et al. Gut microorganisms as promising targets for the management of type 2 diabetes[J]. Diabetologia, 2015, 58(10): 2206-2217. 8. Zeevi D, Korem T, Zmora N, et al. Personalized nutrition by prediction of glycemic responses[J]. Cell, 2015, 163(5): 1079-1094. 9. Thingholm L B, Rühlemann M C, Koch M, et al. Obese individuals with and without type 2 diabetes show different gut microbial functional capacity and composition[J]. Cell host & microbe, 2019, 26(2): 252-264. e10. 10. Thaiss C A, Levy M, Grosheva I, et al. Hyperglycemia drives intestinal barrier dysfunction and risk for enteric infection[J]. Science, 2018, 359(6382): 1376-1383. 头图来自pixabay.com
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本文作者 | 孔劭凡
