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作者：解螺旋.子非鱼 转载需授权注明来源：解螺旋，医生科研助手 近年来，与机体代谢相关的肠道微生物研究得到快速发展。心血管代谢疾病（Cardiometabolic diseases,CMDs）作为一种世界性的流行性代谢疾病，它与肠道微生物的关系也成为全球科学家关注的焦点。 一般而言，肠道微生物对宿主代谢的影响多是依赖大量水解酶处理饮食中碳水化合物，促进短链脂肪酸的肠道吸收；同时，可调节消化道的酶活性和产生能够影响宿主生理状态的代谢产物。因微生物基因组成分变化反映着微生物代谢功能的改变，则在对CMDs患者的肠道微生物进行高通量测序后，可发现肠道微生物菌群的改变、及其代谢产物与CMDs之间有着密切的关系。 已有研究表明CMDs患者往往伴随着Roseburia菌群（一种产生丁酸盐的菌群）的缺失症状，同时，肠道微生物可将富含胆碱的食物的转化形成三甲胺氧化物（trimethylamine N-oxide，TMAO），该代谢产物对CMDs患者的心脏有着严重的影响。 图中的灰色实线体现了富含卵磷脂的饮食在肠道微生物及肝脏的黄素单加氧酶（FMO）的作用下转化为三甲胺氧化物（TMAO），进而引起人体心血管或肾脏相关疾病，如动脉粥样硬化或肾脏损伤。尽管L-carnitine也能被肠道微生物转为TMAO,但是其与心血管之间的联系仍存在很大争议，则用灰色虚线来表示。而红线则体现了在肥胖或高脂饮食的情况下，肠道微生物的改变可通过增强肠道通透性、增强胰岛素抗性、内毒素血症、脂肪变性及全身性炎症反应等方式来改变宿主的代谢情况，进而形成血管动脉粥样硬化来影响人体的心脏功能。 在多种代谢障碍疾病中，检测肠道微生物对宿主生理状态影响的常用动物模型便是无菌小鼠。无菌小鼠的肠道菌群粪便转移试验也证明了肥胖可通过肠道微生物在不同的个体间进行转移，且高脂饮食可在改变肠道微生物的基础上引起宿主产生相关代谢障碍症状，如胰岛素抗性的产生（动脉粥样硬化的诱因之一）。 首先，由图中可观察到高脂饮食(high fat diet,HFD)对正常老鼠和无菌老鼠的影响。正常实验老鼠在HFD的情况下可产生体重增加、胰岛素抗性增加、脂肪变性、和全身性炎症反应等代谢障碍症状；然而无菌老鼠的体重确只有少量的增加。其次，通过将肥胖老鼠的粪便上微生物转移给无菌老鼠，可使无菌老鼠在HFD的情况下，产生和肥胖老鼠相同的体征及相同代谢变化。 而以上代谢障碍症可通过抗菌素或益生菌进行逆转。益生菌可以改善肠道菌群成分并最终通过选择性刺激特定菌落（如A. muciniphila）的增长或提高该菌群活性来改善机体的生理状态。因而肠道菌群转移也被认为是治疗多种代谢疾病的一种可能性手段。 目前以宏基因组测序和代谢组学分析相结合的方法在肠道微生物与代谢疾病的相关领域获得了一些进展性研究。但是在研究肠道菌群对代谢疾病的影响时，不同的实验方法和数据分析方法可能会得到不同的实验结论。因而，研究人员在设计或分析评价肠道微生物的研究方案时需要十分谨慎。为了减少实验偏差，病人的选择、取样方法、样品的操作及储存方法、DNA提取技术都需要有一个统一标准。尤其是在跨数据研究时，对肠道菌群研究的方法学需要有个认真的评估。关于肠道微生物组成的评估分析方法在不同的研究是不同的，每种方法都各有利弊（见文献中Table 1）。 来源：Nature Review:The gut microbiome, diet, and links to cardiometabolic and chronic disorders |
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