研究发现 肠道菌群可靶向治疗代谢性疾病

近些年，肠道菌群成了不少科学家的研究热点。如今研究人员通过小鼠模型实验和定量蛋白质组学技术来进行研究，发现肠道菌群或会影响人类机体的多种生理学功能和疾病的发生。蛋白质组学的研究目标是对机体或细胞的所有蛋白质进行鉴定和结构功能分析，酵母双杂交系统是在蛋白质组学上的成功应用，我国也有不少CRO公司提供酵母双杂交服务。
酵母双杂交系统自建立以来已经成为分析蛋白质相互作用的强有力的方法之一， 该方法在不断完善, 如今它不但可用来在体内检验蛋白质间的相互作用，而且还能用来发现新的作用蛋白质，在对蛋白质组中特定的代谢途径中蛋白质相互作用关系网络的认识上发挥了重要的作用。美迪西生物医药提供酵母双杂交服务，可以为客户提供详细的酵母双杂交实验步骤，原始数据和图片、结果分析等。
近日，一项刊登在国际杂志Scientific Reports上的研究报告中阐明了肠道菌群的改变对机体糖分和脂质代谢的影响，结果发现，肠道菌群所产生的次级胆汁酸（Secondary bile acids）能影响机体的血糖水平和脂质浓度，相关研究或能帮助研究人员开发出新型疗法，通过靶向作用产生次级胆汁酸（Secondary bile acids）的肠道菌群来治疗诸如糖尿病和血脂异常等代谢性疾病。
人类肠道中栖息着大约1000种不同的肠道菌群（大约有100万亿个肠道菌群），此前研究人员发现肥胖和非肥胖人群机体中的肠道菌群趋于不同，而且主要参与了宿主健康的多个方面，这些细菌可能会影响宿主的能量消耗和脂质堆积，此外，研究者还发现，这些肠道菌群还与多种生活方式疾病的发生直接相关，比如2型糖尿病、诸如自闭症等神经性疾病、结肠癌等肠道疾病等。
能够改变肠道菌群的其中一种因素就是抗菌药物的摄入，如今研究人员越来越清楚，抗菌药物能够促进肠道菌群在数量和质量上变得失衡，而且这对机体的多种关键功能会产生多种影响，比如低血糖症就是一种非常严重但很罕见的抗生素摄入的副作用，实际上，在人们日常生活中，经常会服用诸如加替沙星等类别的抗生素，而这些抗生素常常会产生不同程度的副作用，此外还有研究报道，在婴儿期或幼年期服用抗生素会加速体重的增加。
此前就有研究发现因摄入抗生素所诱发的肠道菌群失衡或会影响肝脏中特殊蛋白质的表达水平，而肝脏是主要负责机体糖分和脂质代谢的重要器官，因此在本文研究中，研究人员就希望能够通过深入研究来阐明抗生素所诱导的肠道菌群失衡如何对机体糖分和脂质的代谢产生影响。在文章中，研究人员首先让小鼠模型摄入抗生素5天时间促进其肠道菌群失衡，相比非抗生素处理的小鼠而言，这些抗生素处理的小鼠机体中葡萄糖的水平和甘油三酯的浓度分别降低了64%和43%，为了评估这些参数水平降低相关的分子机制，研究人员重点对次级胆汁酸进行研究，次级胆汁酸时肠道菌群所产生的代谢产物，其能够控制肝脏进行糖分和脂质的代谢。
在实验小鼠模型中，研究者发现，其肠道菌群所产生的次级胆汁酸的水平下降了，此外，相比没有进行抗生素处理的小鼠而言，这些小鼠机体的肝脏中石胆酸和脱氧胆酸（属于次级胆汁酸）分别降低了20%和0.6%；当进行抗生素处理的同时额外添加刺激胆汁酸的话，小鼠血液中葡萄糖和甘油三酯的水平都会恢复，相关研究结果表明，由肠道菌群所产生的次级胆汁酸能够影响宿主机体中的糖分和脂质代谢。
随后研究人员利用定量蛋白质组学（quantitative proteomics）的技术深入分析了小鼠机体中特殊蛋白质的水平，以此来评估肠道菌群所产生的次级胆汁酸如何影响宿主的糖分和脂质的代谢，在肠道菌群失衡的小鼠模型的肝脏中，研究者发现，参与糖原代谢和胆固醇及胆汁酸生物合成的蛋白质的表达水平都发生了改变，此外，通过额外添加次级胆汁酸就能够恢复这些蛋白质水平的改变。
最后研究者Sumio Ohtsuki教授表示，他们的研究结果表明，肠道菌和其所产生的次级胆汁酸或许就参与了宿主机体中糖分和脂质浓度的改变，这些肠道菌或许能够作为一种新型靶点，来帮助研究人员后期开发治疗多种代谢性疾病的新型预防性疗法，比如糖尿病和血脂异常症等。