华大联合瑞金医院首次筛选出潜在致胖菌 肥胖或是肠道细菌“捣鬼”
深圳新闻网2024年7月24日讯（深圳商报首席记者 袁静娴）肠道是营养吸收和获取外界能量的主要场所，更是宿主和肠道菌群共生互作的舞台。一旦平衡被打破，过度营养吸收将引发肥胖等代谢性疾病。
近日，上海交通大学医学院附属瑞金医院联合华大生命科学研究院、华大基因智惠医学研究院在Cell Host & Microbe杂志发表研究成果，首次从大规模中国肥胖人群队列中筛选出潜在致胖菌——巨单胞菌，并揭示了其通过降解肠道肌醇、促进脂质吸收、导致肥胖发生的机制。研究团队鉴定了巨单胞菌与肥胖呈高度相关性，揭示了巨单胞菌与宿主遗传风险对肥胖发生存在叠加效应，并进一步阐明了巨单胞菌导致肥胖的机制。
基因组测序发现巨单胞菌与肥胖显著关联
既往研究多聚焦于有益菌的减少，鉴定了多个改善宿主代谢的新一代益生菌；然而，针对肥胖富集菌的研究目前仍十分缺乏，特定肥胖富集菌是否参与，以及如何参与人类肥胖发生仍不清楚。此外，遗传也是肥胖发生的重要因素，菌群和遗传对肥胖发生是否存在相互作用亦是领域关注的焦点问题。
在本次研究中，研究团队首先对631例肥胖人群以及374例正常对照人群粪便样本进行宏基因组测序分析，发现巨单胞菌属Megamonas在肥胖人群中显著富集。继而将1005例样本聚类为3种肠型，即以Bacteroides、Prevotella、Megamonas为核心菌属的B、P、M肠型。其中M肠型个体相较于其他肠型，展现出有更高的身体质量指数（BMI）及肥胖比例。Megamonas属的3个物种也均与BMI、体重、腰围呈显著正相关，且该结果在以色列人群队列中得到了验证，从而确立了巨单胞菌与肥胖表型的显著关联。
遗传叠加肠道菌群对肥胖有明显影响
遗传和肠道菌群是导致肥胖发生的两大关键因素。为深入探究巨单胞菌在不同肥胖遗传风险背景人群中的影响，研究团队对其中814名个体进行了全基因组测序，并量化遗传对肥胖的影响。研究发现，低遗传风险人群中，肠道菌群对BMI的解释度显著高于高遗传风险人群（8.9% vs 0.8%），并且肥胖与正常对照组的肠道菌群差异更为明显。这表明，在低遗传风险人群中，肠道微生物紊乱程度更大，对肥胖发生的影响也更大。最后，研究团队发现巨单胞菌对肥胖的影响呈现出与宿主遗传叠加的效应。
研究团队随后利用无特殊致病菌（SPF）小鼠、无菌小鼠、小肠类器官等多种模型充分论证了Megamonas rupellensis这一巨单胞菌代表物种的致肥胖作用及机制。动物模型实验结果发现，M. rupellensis对正常饮食喂养的SPF小鼠体重无显著影响，但显著促进了高脂饮食喂养SPF小鼠的体重增长及脂肪堆积。与此一致，在高脂喂养的无菌小鼠模型，M. rupellensis定植可显著提高小鼠体重增长百分比，并证实了其可明显促进肠道脂肪酸转运和脂质吸收。
机制上，研究团队深入分析了人群宏基因组数据的微生物代谢通路，在诸多肥胖富集通路中，进一步在体内外验证了M. rupellensis的肌醇降解能力。之后，研究团队论证了肌醇可抑制脂肪酸转运效率，这提示M. rupellensis的致胖效应可能是通过降解肌醇来介导的。研究团队进一步将肌醇降解通路首个关键限速酶iolG异源表达于大肠杆菌中，发现该改造后的工程大肠杆菌能显著降解小鼠肠道肌醇并促进肠道脂质吸收，从而论证了肠道微生物通过肌醇降解促进肠道脂质吸收与肥胖。
文章共同第一作者、华大基因杨芳明博士表示：“该研究通过开展大规模中国肥胖人群肠道宏基因组与宿主基因组研究，揭示了肠道巨单胞菌与肥胖发生的强关联，并证明了巨单胞菌诱发肥胖的机制，可为肥胖的诊疗提供全新的靶标菌。”
鉴定一种肠道致胖菌！华大联合瑞金医院揭示其导致肥胖机制
2024-07-22 13:31
链接已复制
字体：小大
肠道是营养吸收和获取外界能量的主要场所，更是宿主和肠道菌群共生互作的舞台。一旦平衡被打破，过度营养吸收将引发肥胖等代谢性疾病。既往研究多聚焦于有益菌的减少，鉴定了多个改善宿主代谢的新一代益生菌；然而，针对肥胖富集菌的研究目前仍十分缺乏，特定肥胖富集菌是否参与，以及如何参与人类肥胖发生仍不清楚。此外，遗传也是肥胖发生的重要因素，菌群和遗传对肥胖发生是否存在相互作用亦是领域关注的焦点问题。
近日，上海交通大学医学院附属瑞金医院联合华大生命科学研究院、华大基因智惠医学研究院在Cell Host & Microbe杂志发表的研究成果，首次从大规模中国肥胖人群队列中筛选出潜在致胖菌——巨单胞菌，并揭示了其通过降解肠道肌醇、促进脂质吸收、导致肥胖发生的机制。通过对1005例肥胖-正常对照人群粪便样本的宏基因组测序以及其中814例个体的全基因组测序，研究团队鉴定了巨单胞菌与肥胖呈高度相关性，揭示了巨单胞菌与宿主遗传风险对肥胖发生存在叠加效应，并进一步阐明了巨单胞菌导致肥胖的机制。
截图自Cell Host & Microbe官网
研究团队首先对631例肥胖人群以及374例正常对照人群粪便样本进行宏基因组测序分析，发现巨单胞菌属Megamonas在肥胖人群中显著富集。继而将1005例样本聚类为三种肠型，即以Bacteroides、Prevotella、Megamonas为核心菌属的B、P、M肠型。其中M肠型个体相较于其它肠型，展现出有更高的身体质量指数（BMI）及肥胖比例。Megamonas属的三个物种也均与BMI、体重、腰围呈显著正相关，且该结果在以色列人群队列中得到了验证，从而确立了巨单胞菌与肥胖表型的显著关联。
巨单胞菌（M肠型，M物种）与肥胖强正相关
遗传和肠道菌群是导致肥胖发生的两大关键因素。为深入探究巨单胞菌在不同肥胖遗传风险背景人群中的影响，研究团队对其中814名个体进行了全基因组测序，并量化遗传对肥胖的影响。研究发现，低遗传风险人群中，肠道菌群对BMI的解释度显著高于高遗传风险人群（8.9% vs 0.8%），并且肥胖与正常对照组的肠道菌群差异更为明显。这表明，在低遗传风险人群中，肠道微生物紊乱程度更大，对肥胖发生的影响也更大。最后，研究团队发现巨单胞菌对肥胖的影响呈现出与宿主遗传叠加的效应。
研究团队随后利用无特殊致病菌（SPF）小鼠、无菌小鼠、小肠类器官等多种模型充分论证了Megamonas rupellensis这一巨单胞菌代表物种的致肥胖作用及机制。动物模型实验结果发现，M. rupellensis对正常饮食喂养的SPF小鼠体重无显著影响，但显著促进了高脂饮食喂养SPF小鼠的体重增长及脂肪堆积。与此一致，在高脂喂养的无菌小鼠模型，M. rupellensis定植可显著提高小鼠体重增长百分比，并证实了其可明显促进肠道脂肪酸转运和脂质吸收。
机制上，研究团队深入分析了人群宏基因组数据的微生物代谢通路，在诸多肥胖富集通路中，进一步在体内外验证了M. rupellensis的肌醇降解能力。之后，研究团队论证了肌醇可抑制脂肪酸转运效率，这提示M. rupellensis的致胖效应可能是通过降解肌醇来介导的。研究团队进一步将肌醇降解通路首个关键限速酶iolG异源表达于大肠杆菌中，发现该改造后的工程大肠杆菌能显著降解小鼠肠道肌醇并促进肠道脂质吸收，从而论证了肠道微生物通过肌醇降解促进肠道脂质吸收与肥胖。
文章共同第一作者、华大基因杨芳明博士表示：“该研究通过开展大规模中国肥胖人群肠道宏基因组与宿主基因组研究，揭示了肠道巨单胞菌与肥胖发生的强关联，并证明了巨单胞菌诱发肥胖的机制，可为肥胖的诊疗提供全新的靶标菌。”
上海交通大学医学院附属瑞金医院刘瑞欣研究员、王计秋研究员、王卫庆教授和宁光教授为论文共同通讯作者，吴超博士研究生、洪洁教授、林惠彬博士研究生以及华大基因杨芳明博士、钟焕姿博士为该论文的共同第一作者。
文章链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1931312824002300
瑞金病例丨过度肥胖，这个疾病的发病率大大增加！
一个月前，一名体重接近300斤的王先生（化名）因突发胸痛前往医院就诊，最终被确诊为B型主动脉夹层，即降主动脉夹层。瑞金医院普外科冯家烜副主任医师接诊了王先生，迅速为他安排了检查和住院。
致病原因
那么，为什么这样一位青年男性会遭遇主动脉夹层的厄运呢？深入探究其背后原因，我们发现其肥胖问题不容忽视。王先生虽然年轻，但是体重接近300斤，属于重度肥胖范畴，导致了以下几种情况：
一、呼吸道阻塞与缺氧
首先，因为王先生还患有鼾症，即睡眠呼吸暂停综合症，这会导致睡眠时反复发生上气道塌陷、阳塞，引起通气不足。肥胖导致的脂肪堆积和呼吸道松弛，是鼾症和睡眠呼吸暂停的主要原因。由此引发的长期缺氧状态会对全身各系统造成损害，这其中就包括主动脉。缺氧环境下，主动脉壁容易受损，为夹层形成埋下隐患。
二、内分泌紊乱与高血压
此外，肥胖还会引发内分泌功能紊乱，特别是肾素-血管紧张素的异常分泌，这些变化往往伴随着高血压的出现。高血压是主动脉夹层的重要危险因素，持续的高压血流冲击会损伤主动脉壁，尤其是升主动脉到主动脉弓到降主动脉交界这一段主动脉，促进夹层的形成。
三、营养不良与代谢异常
最后，由于患者长期尝试减肥，并且在空腹状态下进行剧烈运动，这种极端方式不仅未能有效减重，反而导致了营养不良和代谢异常，这也会对他的血压、内分泌的状态、各个脏器，包括主动脉带来伤害。研究表明，在非充分的糖解的状态下所产生的一些代谢产物，本身对我们的主动脉管壁也是有损伤的。
以上三点，都会损伤我们的主动脉，也是最终导致王先生发生了主动脉夹层的主要原因。
王先生是B型主动脉夹层，即降主动脉夹层，虽然相对于A型主动脉夹层（升主动脉夹层）在病情进展上可能稍缓，但同样是一种高危性疾病，需要积极治疗。否则就可能会由于夹层引发分支动脉的闭塞，以及主动脉破裂的风险。而最终甚至有的会危及生命。
冯家烜在和医疗团队制定手术方案时提到：王先生的主动脉夹层主要影响了他的降主动脉部分，且夹层的破口紧邻左锁骨下动脉。治疗此类病例的核心难题在于，如何在有效隔绝夹层破口的同时，确保主动脉弓上左锁骨下动脉的功能得以重建。
面对这一个体化特殊情况，血管外科团队首先采取了保守治疗优先的策略，通过多种不同作用机制的药物，控制患者全身的炎症反应，稳定其生命体征。随后，在夹层的亚急性期得到有效控制后，采用带分支的主动脉支架为患者进行了微创介入治疗。
这一创新方法不仅成功隔绝了夹层的破口，还巧妙地保留了左锁骨下动脉的血流，显著降低了手术风险，加速了患者的康复进程。最终通过医护团队的精心治疗与护理，患者顺利度过了术后的危险期。
术后康复
手术成功并不是治疗的终结，冯主任对王先生的睡眠呼吸暂停和血压情况高度关注，采用MDT多学科共同治疗的模式促进患者完全康复。针对其鼾症问题，邀请呼吸科专家进行会诊，制定个性化的治疗方案。针对顽固性高血压，邀请高血压科医师会诊，调整最优化的降压药物方案。同时，邀请营养科和康复科会诊，建议患者采取科学合理的减重方法，改善生活习惯，以预防再发主动脉夹层等严重并发症。
冯家烜
瑞金医院普外科
血管外科副主任医师
瑞金医院嘉定院区血管外科团队除了处理常见疾病，还对各种血管外科急危重症进行腔内微创及开放手术等全面治疗和研究，临床经验丰富。临床擅长各类血管疾病的微创诊治，特别在危重疑难主动脉疾病、内脏动脉疾病、老年代谢病所致动脉硬化闭塞症、静脉血栓栓塞症、遗传性血管疾病的综合诊治和快速康复等方面形成鲜明特色。
门诊时间
血管外科专病门诊
每周二上午 瑞金医院总院
每周三上午 瑞金医院嘉定院区
冯家烜专家门诊
每周四上午 瑞金医院总院
每周五上午 瑞金医院嘉定院区
撰文 | 李雨萌、温兆琦
特别声明：本文经上观新闻客户端的“上观号”入驻单位授权发布，仅代表该入驻单位观点，“上观新闻”仅为信息发布平台，如您认为发布内容侵犯您的相关权益，请联系删除!