Nature揭示糖尿病新型預(yù)測(cè)標(biāo)記物

日期：2013-06-03 09:43:09

在人體內(nèi)微生物的數(shù)量比人類(lèi)細(xì)胞要多10多倍。其中大多數(shù)的微生物都是正常的腸道菌群。這些微生物的編碼基因總量是是人類(lèi)編碼基因數(shù)目的50-100倍，被統(tǒng)稱為宏基因組（metagenome）。出生后進(jìn)入人體并對(duì)人體代謝產(chǎn)生重要影響的這些微生物是后天稟賦的重要承載者,調(diào)控人體的生命健康。

現(xiàn)在一項(xiàng)新的研究表明，腸道細(xì)菌對(duì)于我們的影響可能比之前所認(rèn)為的還要大。在發(fā)表于5月29日《自然》（Nature）雜志上的一篇研究論文中，由來(lái)自瑞典和丹麥的研究人員組成的一個(gè)研究小組找到了腸道宏基因組與2型糖尿病之間潛在關(guān)聯(lián)的證據(jù)。

他們將145名具有不同程度葡萄糖耐受不良的歐洲婦女與健康個(gè)體進(jìn)行了糞便宏基因組比較，發(fā)現(xiàn)的顯著差異表明腸道宏基因組有可能是2型糖尿病的一個(gè)標(biāo)記物。

糖尿病是一種以患者血糖水平升高為特征的代謝性疾病。它通常是由于胰腺無(wú)法生成足量的胰島素，或是人體細(xì)胞對(duì)胰島素不響應(yīng)所致。以往的研究表明，這一疾病有可能是由于遺傳和環(huán)境因素共同作用所引起，后者被認(rèn)為是導(dǎo)致發(fā)病率增加的主要原因。由于糖尿病會(huì)對(duì)患者身體造成極大的損傷，科學(xué)家們開(kāi)展了大量的研究旨在尋找一種治愈方法。在這項(xiàng)新研究工作中，研究小組將側(cè)重點(diǎn)放在了有潛在關(guān)聯(lián)的腸道生物群上。

為了確定糖尿病患者常見(jiàn)類(lèi)型的腸道生物群是否可以作為一個(gè)標(biāo)記物，研究人員從145名年齡為70歲的歐洲婦女處收集了糞便宏基因組樣本。他們將樣本分為三種類(lèi)型：分別來(lái)自2型糖尿病女患者，先兆患者和無(wú)葡萄糖耐受不良者。

利用一種可同時(shí)分析所有樣本中微生物遺傳組成的技術(shù)，研究人員對(duì)樣本展開(kāi)了研究，由此發(fā)現(xiàn)了一些模式。他們注意到，在2型糖尿病婦女體內(nèi)一些腸道宏基因組組合更為常見(jiàn)。他們還發(fā)現(xiàn)，一些組合似乎不同于先兆婦女和其他沒(méi)有葡萄糖耐受不良的婦女。此外，健康婦女具有更多數(shù)量的已知能夠生成丁酸的腸道細(xì)菌。從前的研究表明丁酸具有益生作用。

基于這些研究結(jié)果，研究人員開(kāi)發(fā)了一種新模型可通過(guò)分析宏基因組來(lái)區(qū)分2型糖尿病患者和健康婦女。這一模型相比于目前所用的經(jīng)典預(yù)測(cè)標(biāo)記物，如體重指數(shù)和腰臀圍比，具有更好的預(yù)測(cè)價(jià)值。

“通過(guò)檢測(cè)患者腸道菌群，我們可以預(yù)測(cè)哪些患者有罹患糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)。最大的挑戰(zhàn)就是要確定腸道菌群的組成是否促進(jìn)了年齡相關(guān)的發(fā)病。如果是這種情況，有可能預(yù)示了預(yù)防糖尿病的新機(jī)遇，”Fredrik Bäckhed教授說(shuō)。

“在這項(xiàng)研究中，我們開(kāi)發(fā)了新的方法來(lái)分析宏基因組數(shù)據(jù)，并能夠利用它來(lái)探索更多的‘未知’宏基因組。這項(xiàng)研究是一個(gè)極好的例子，采用新的技術(shù)輔助分析來(lái)自臨床的大量數(shù)據(jù)，”查爾姆斯理工大學(xué)系統(tǒng)生物學(xué)教授Jens Nielsen說(shuō)。