Nature揭示糖尿病新型预测标记物
在人体内微生物的数量比人类细胞要多10多倍。其中大多数的微生物都是正常的肠道菌群。这些微生物的编码基因总量是是人类编码基因数目的50-100倍，被统称为宏基因组(metagenome)。出生后进入人体并对人体代谢产生重要影响的这些微生物是后天禀赋的重要承载者,调控人体的生命健康。
现在一项新的研究表明，肠道细菌对于我们的影响可能比之前所认为的还要大。在发表于5月29日《自然》(Nature)杂志上的一篇研究论文中，由来自瑞典和丹麦的研究人员组成的一个研究小组找到了肠道宏基因组与2型糖尿病之间潜在关联的证据。
他们将145名具有不同程度葡萄糖耐受不良的欧洲妇女与健康个体进行了粪便宏基因组比较，发现的显著差异表明肠道宏基因组有可能是2型糖尿病的一个标记物。
糖尿病是一种以患者血糖水平升高为特征的代谢性疾病。它通常是由于胰腺无法生成足量的胰岛素，或是人体细胞对胰岛素不响应所致。以往的研究表明，这一疾病有可能是由于遗传和环境因素共同作用所引起，后者被认为是导致发病率增加的主要原因。由于糖尿病会对患者身体造成极大的损伤，科学家们开展了大量的研究旨在寻找一种治愈方法。在这项新研究工作中，研究小组将侧重点放在了有潜在关联的肠道生物群上。
为了确定糖尿病患者常见类型的肠道生物群是否可以作为一个标记物，研究人员从145名年龄为70岁的欧洲妇女处收集了粪便宏基因组样本。他们将样本分为三种类型：分别来自2型糖尿病女患者，先兆患者和无葡萄糖耐受不良者。
利用一种可同时分析所有样本中微生物遗传组成的技术，研究人员对样本展开了研究，由此发现了一些模式。他们注意到，在2型糖尿病妇女体内一些肠道宏基因组组合更为常见。他们还发现，一些组合似乎不同于先兆妇女和其他没有葡萄糖耐受不良的妇女。此外，健康妇女具有更多数量的已知能够生成丁酸的肠道细菌。从前的研究表明丁酸具有益生作用。
基于这些研究结果，研究人员开发了一种新模型可通过分析宏基因组来区分2型糖尿病患者和健康妇女。这一模型相比于目前所用的经典预测标记物，如体重指数和腰臀围比，具有更好的预测价值。
“通过检测患者肠道菌群，我们可以预测哪些患者有罹患糖尿病的风险。最大的挑战就是要确定肠道菌群的组成是否促进了年龄相关的发病。如果是这种情况，有可能预示了预防糖尿病的新机遇，”Fredrik Bäckhed教授说。
“在这项研究中，我们开发了新的方法来分析宏基因组数据，并能够利用它来探索更多的‘未知’宏基因组。这项研究是一个极好的例子，采用新的技术辅助分析来自临床的大量数据，”查尔姆斯理工大学系统生物学教授Jens Nielsen说。
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