糖尿病和心血管健康：聚焦菌群和代谢组学研究 | 热心肠日报

今天是第1352期日报。

肠道菌群在2型糖尿病发病机制中的作用（系统综述）

EBioMedicine[IF:6.68]

① 关于肠道菌群和2型糖尿病（T2D）的研究结果缺乏重复性，现用PubMed和Google Scholar检索得出42篇相关研究进行归纳；② 双歧杆菌属、拟杆菌属、柔嫩梭菌属、Akk菌和罗氏菌属与T2D成负相关，瘤胃球菌属、梭型杆菌属和劳特氏菌与T2D成正相关；③ 肠道菌群可通过调节炎症因子、肠渗透性、葡萄糖代谢、脂肪酸的氧化、合成和能量代谢以及多菌协同合作参与调控T2D代谢；④ 降糖药和肠道菌群的互作可作为未来肠道菌群研究的一个新方向；

Role of gut microbiota in type 2 diabetes pathophysiology
01-03, doi: 10.1016/j.ebiom.2019.11.051

【主编评语】鉴于诸多肠道菌群和T2D研究结果混乱的现状，EBioMedicine的这篇综述总结归纳了结果重复性高的结论，并提出了对未来研究的几点期望：1）根据临床表现和遗传背景等细分T2D患者进行细分；2）发展采集除粪样之外的非侵入性方法搜集如肠容物的样本；3）关注个人菌群；4）从功能角度细分菌群；5）关注药物-菌群互作。编者希望这篇综述关于未来肠道菌群研究方向的探讨可以对相关研究人员有所启发！（@潇洒小姐陈）

国内团队：前驱糖尿病与未治疗2型糖尿病患者的肠道菌群变化

EBioMedicine[IF:6.68]

① 纳入77名未经治疗的2型糖尿病患者、80名前驱糖尿病患者、97名血糖正常受试者，分析对比肠道菌群组成及功能的差异；② 通过宏基因组分析揭示，3组受试者之间的肠道菌群组成及功能存在差异；③ 前驱糖尿病患者中大肠杆菌富集，而2型糖尿病患者中拟杆菌属的丰度升高，前驱糖尿病患者的肠道菌群中与能量代谢及细菌生长有关降低；④ 通过宏蛋白组分析揭示，2型糖尿病患者的粪便中，几种抗菌肽的水平显著降低。

Distinct gut metagenomics and metaproteomics signatures in prediabetics and treatment-naïve type 2 diabetics
2019-09-01, doi: 10.1016/j.ebiom.2019.08.048

【主编评语】来自深圳华大基因研究院团队与苏州疾控中心团队合作在EBioMedicine上发表的一项最新研究，通过对未经治疗的2型糖尿病患者、前驱糖尿病患者及血糖正常的健康人的肠道宏基因组及宏蛋白组进行分析对比，鉴定出了2组患者在肠道菌群及功能上的变化。（@沈志勋）

国内团队：肠道菌群失调促进小鼠2型糖尿病的发展

Aging[IF:5.515]

① 将db/db雄性小鼠（瘦素受体带有错义突变）作为2型糖尿病模型，发现肠道菌群的β-多样性和相对丰度明显改变；② 其中疣微菌在门、纲、目等6个水平上及S24-7科显著增加，拟杆菌在科、属、种，普氏菌在科、属水平上显著减少；③ 将db/db小鼠的肠道菌群移植给无菌小鼠，可显著改变后者的代谢指标（包括体重、空腹血糖、液体和食物摄入），并改变肠道菌群组成。

Abnormal gut microbiota composition contributes to the development of type 2 diabetes mellitus in db/db mice
2019-11-23, doi: 10.18632/aging.102469

【主编评语】2型糖尿病是年龄相关的代谢疾病，肠道菌群可能参与2型糖尿病的发病机制。来自苏州大学附属第三医院的Fei Hua团队与华中科技大学同济医学院附属同济医院的Chun Yang团队在Aging上发表的一项最新研究，在2型糖尿病小鼠模型（db/db雄性小鼠）中鉴定出肠道菌群组成的特定变化，并发现将其菌群移植给无菌小鼠后，可引起后者的代谢指标变化，提示肠道菌群组成异常可促进2型糖尿病的发展，或可作为潜在的治疗靶点。（@沈志勋）

血浆脂质水平与2型糖尿病风险的关联

Diabetes Care[IF:15.27]

① 纳入692名基线时非2型糖尿病（T2D）的参与者（639名非病例和53例重叠病例），② 在基线和随访1年后，重复测量参与者的207种血浆脂质代谢产物，评估血浆脂质组变化与T2D发生率之间的关联；③ 基线溶血磷脂酰胆碱、溶血磷脂酰乙醇胺、磷脂酰胆碱-缩醛磷脂、鞘磷脂和胆固醇酯与T2D风险呈负关相关；④ 基线甘油三酯、二酰基甘油和磷脂酰乙醇胺与T2D风险呈正相关；⑤ 校正总甘油三酯水平后，具有奇数链脂肪酸的甘油三酯与T2D风险呈负相关。

Plasma Lipidomic Profiling and Risk of Type 2 Diabetes in the PREDIMED Trial
2018-10-16, doi: 10.2337/dc18-0840

【主编评语】Diabetes Care上发表的一项最新研究，对近700名非2型糖尿病患者的血浆脂质组学数据进行测量分析，并随访1年后发现，血浆中的几种特定脂质与2型糖尿病风险显著相关。（@沈志勋）

肠道菌群和血液代谢物的关系

Nature Communications[IF:11.878]

① 纳入Rotterdam和LifeLines-DEEP两队列共2309人发现肠道菌群组成与血液代谢物相关；② 克里斯滕森菌科与不同大小的极低密度脂蛋白（VLDL）、小的高密度脂蛋白（HDL）和甘油三酯负相关；③ 6种菌科/属与单不饱和脂肪酸、饱和脂肪酸和总脂肪酸相关，瘤胃菌科与酮体乙酸相关，梭菌科和梭菌属及瘤胃菌科与异亮氨酸相关；④ 乙酰基糖蛋白与布劳特氏菌和活泼瘤胃球菌负相关；⑤ 菌群丰度与VLDL、甘油三酯和脂肪酸负相关，与大的HDL和HDL尺寸正相关。

Relationship between gut microbiota and circulating metabolites in population-based cohorts
2019-12-20, doi: 10.1038/s41467-019-13721-1

【主编评语】Nature Communication的这篇文章通过合并两个大型队列研究的粪便菌群成分和血液代谢组成分数据，进行线性回归分析并纠正混淆因子得到可靠的相关性结论。此外，文本的另一研究亮点之一在于进行了菌群成分与脂质成分较为细致的相关性分析，菌群已被证明与肥胖和糖尿病相关，也有一些研究证明肠道菌群是血液脂质含量的重要影响因子，因此有必要进行进一步研究。文章最后作者提及粪便菌群成分不能完全代表肠道菌群成分，因此未来需从肠道多部位多次取样，且本研究的代谢组分析完全基于核磁1H NMR数据，因此之后还需多平台进行分析。（@潇洒小姐陈）

微生物组、血浆代谢物、饮食习惯和心血管疾病风险间的互作（社论）

Circulation Research[IF:15.862]

① 已知超千种数以万亿计的肠道菌群不仅遗传多样性超人体百倍，且影响或决定人体血浆中超千种代谢物；② Kurilshikov等人通过元基因组学手段探究2项大型队列研究，探究粪便菌群及其代谢途径与心血管疾病（CVD）风险的关系，并将血浆代谢物和饮食习惯纳入分析；③ 肠道菌群可以解释231种血浆主要代谢物中的11%-16%，与CVD风险相关的菌群代谢通路包括GDP-甘露糖、氨基酸和糖代谢等，34种饮食因素与肥胖、非酒精性脂肪肝、糖尿病和CVD正相关。

The Microbiome, Plasma Metabolites, Dietary Habits, and Cardiovascular Risk Unravelling Their Interplay
01-06, doi: 10.1161/CIRCRESAHA.119.315206

【主编评语】Circulation Research的这篇社论评价了Gut Microbial Associations to Plasma Metabolites Linked to Cardiovascular Phenotypes and Risk（https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30971183）这篇文章，重点强调了肠道菌群的组成和功能在心血管疾病风险和饮食中的作用，以及原文结果的可靠性，比如在探究菌群对CVD风险影响的同时考虑饮食对菌群的影响，以及原文分析使用了错误发现率（FDR）的方法等。原文短科普在热心肠日报2019年4月12号的专题中出现，欢迎感兴趣的读者将两篇文章结合起来阅读！（@潇洒小姐陈）

粪便短链脂肪酸水平与血压相关

Hypertension[IF:7.017]

① 54名男性分为3组：38名高血压（其中21名接受降压药治疗）、7名血压处于临界值、9名血压正常，测量24h内的血压变化情况；② 在未接受降压药治疗的33名受试者中，Clostridium sensu stricto 1菌属与血压正相关；③ 不同组别受试者的粪便短链脂肪酸水平显著不同，高血压受试者的粪便乙酸盐、丙酸盐及丁酸盐水平显著高于血压正常的受试者；④ 不同组别受试者的血清及尿液代谢组无显著差异。

Gut Microbiota and Fecal Levels of Short-Chain Fatty Acids Differ Upon 24-Hour Blood Pressure Levels in Men
2019-07-29, doi: 10.1161/HYPERTENSIONAHA.118.12588

【主编评语】肠道菌群可能通过发酵碳水化合物产生的代谢产物影响血压。来自Hypertension上发表的一项最新研究，对比分析了不同血压（高血压、临界值血压、血压正常）的受试者的肠道菌群、粪便代谢组、血清代谢组及尿液代谢组的差异，发现血压与粪便短链脂肪酸水平显著相关。（@沈志勋）

JAMA子刊：利用遗传因素预测肥胖风险可能并不准确

JAMA Cardiology[IF:11.866]

① 纳入1608名美国白人及909名美国黑人，随访开始时的平均BMI为24.2，随访结束后（25年）的平均BMI上升至29.6；② 在白人中，多基因风险评分（PRS）可解释11.9%（随访开始）及13.6%（随访结束）的BMI差异，综合PRS与心肺适能可分别解释24.0%（随访开始）及18.1%（随访结束）的BMI差异；③ 基础BMI则是影响BMI的最大因素，可解释52.3%（随访结束）的BMI差异；④ 与PRS相比，包含了基础BMI的模型可更准确地预测25年后的BMI。

Polygenic Risk, Fitness, and Obesity in the Coronary Artery Risk Development in Young Adults (CARDIA) Study
01-08, doi: 10.1001/jamacardio.2019.5220

【主编评语】JAMA Cardiology上发表的一项前瞻性队列研究结果，发现相比于遗传因素（多基因风险评分），年轻时的BMI可更好地预测中年时期的肥胖风险。（@沈志勋）

感谢本期日报的创作者：潇洒小姐陈，沈志勋，爱的抉择，FU，徐笑

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