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客观的肥胖和2型糖尿病患者不同于精益和健康个体某些肠道微生物物种的丰度和微生物基因丰富性。丰富的Akkermansia muciniphilamucin-degrading细菌,反向与小鼠体内脂肪和葡萄糖耐受相关,但是在人类需要更多的证据。饮食和体重的影响在这个细菌物种是未知的。我们的目标是评估之间的联系粪便答:muciniphila丰富、粪便微生物基因丰富性、饮食、主机特点,及其变化后卡路里限制(CR)。
设计CR期为期6周的干预是紧随其后的是六周体重稳定饮食在超重和肥胖的成年人(N = 49个,其中包括41女性)。粪便答:muciniphila丰富、粪便微生物基因丰富性、饮食和bioclinical参数测量在基线和CR和重量后稳定。
结果在基线答:muciniphila空腹血糖呈负相关,腰臀比和皮下脂肪细胞直径。和高基因丰富性和主题答:muciniphila丰度表现出最健康的代谢状态,特别是空腹血糖、血浆甘油三酯和身体脂肪分布。个体具有较高的基线答:muciniphila显示了更大的改善后的胰岛素敏感性均标记和其他临床参数CR,这些参与者也出现了下降答:muciniphila丰富,但仍明显高于个人基线丰度较低。答:muciniphila与微生物物种已知与健康有关。
结论答:muciniphila与一个更健康的代谢状态和更好的临床结果在CR超重/肥胖的成年人。肠道微生物群的生态和之间的交互答:muciniphila需要进一步调查。
试验注册号码NCT01314690。
- 肥胖
- 肠道细菌
- 葡萄糖代谢
来自Altmetric.com的统计
本研究的意义
已知在这个问题上是什么?
证据表明,肠道微生物群的多样性和代谢功能发挥重要作用的发展肥胖和代谢紊乱有关。
改变饮食结构包括热量限制可以深刻影响肠道微生物群。
Akkermansia muciniphila与健康小鼠的葡萄糖代谢和贫瘠但这是结论性的人类。
有什么新发现吗?
更高的答:muciniphila丰度与超重/肥胖的人类健康的代谢状态。
之间有一个互动的肠道微生物丰富,某些宏基因组物种和答:muciniphila,更高的物种的丰富性与更大的微生物基因丰富性与健康的代谢状态有关。
更高的丰富的答:muciniphila在基线与更大的葡萄糖体内平衡,改善血脂和身体热量限制后组成。
它会如何影响临床实践在可预见的未来吗?
我们的发现证明需要进一步调查以确定治疗的适用性答:muciniphila在胰岛素抵抗的治疗。
答:muciniphila可能会被识别为一个诊断或预后工具预测膳食干预的潜在的成功。
介绍
改变肠道微生物群组成和功能有助于肥胖老鼠的发展及其相关并发症在小鼠和人类。1 - 5有越来越多的证据显示环境因素之间的相互作用,肠道微生物群,代谢和心血管疾病的风险。5 - 7特定细菌组与肥胖及相关代谢疾病,并可能因此被视为治疗的目标。因此,Akkermansia muciniphila,提出了一种mucin-degrading细菌,是一个贡献者的维护肠道健康8 - 10和葡萄糖体内平衡。11我们和其他人已经显示在鼠标的研究这个物种的诱发作用在降低身体脂肪质量,改善葡萄糖体内平衡,减少脂肪组织炎症和增加肠道的完整性。12 - 14后者表明口服后答:muciniphila导致增加粘蛋白层厚度,减少代谢endotoxaemia12和杯状细胞数量的增加。13
在人类中,所扮演的角色答:muciniphila仍然是模糊的。一项研究报道,答:muciniphila在主题更加丰富与正常糖耐量较前驱糖尿病的群体。15相反的关系被别人,答:muciniphila浓缩在2型糖尿病患者(T2D)与非糖尿病控制。16这两项研究进行了精益/超重中国成年人口的年龄范围广。第三个研究在正常体重的70岁的欧洲女性显示答:muciniphila没有适用的物种分类女性T2D。17这种差异可能是由于不同的研究设计,方法和人口特征,如种族,年龄和饮食。18
学习的变化答:muciniphila后干预以改善代谢健康提供了有力的证据的作用比测量横向关系。减肥通过热量限制(CR)或减肥手术对肠道微生物群有深远的影响。19,20.肠道生态系统的特征,如微生物基因丰富度高,与更好的代谢疾病有关健康和改善临床特点后食源性减肥干预。21,22有限的证据表明,可用答:muciniphila增加与减肥手术在人类和老鼠,23日但没有证据CR的影响。
我们以前发表的结果从这个饮食干预,21,27在超重和肥胖的个体接受减肥通过CR体重稳定(WS)紧随其后。在同一组,我们这里的目标是评估潜在的关系答:muciniphila与微生物基因丰富性、饮食、主机人体测量和代谢参数,进一步解决他们干预后的变化。
材料和方法
研究人群
这个研究所的膳食干预进行Cardiometabolism和营养,- salpetriere医院在巴黎,法国。49个参与者超重(N = 11)或肥胖(N = 38)(男:女= 41),和之前描述的细节。21,27已指定一个较小的样本量时丢失的数据。简单地说,受试者没有糖尿病,慢性或炎性疾病。没有抗生素被粪便收集之前2个月。饮食干预的细节,由CR为期6周的饮食富含纤维和蛋白质,紧随其后的是六周WS时期曾被描述。27
身体成分和生化参数
人体测量包括体重指数(BMI)、腰臀围和腰臀比。全身脂肪,无脂质量,丰腴和android脂肪比例使用双能x线吸收仪测定,如前所述。28
收集血液样本12 h后迅速在基线,第6周和第12周。测量包括血脂、即non-esterified脂肪酸(NEFA),甘油三酯(TGs)、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDL)胆固醇和高密度脂蛋白(HDL)。炎症和endotoxaemia标记包括灵敏度高C反应蛋白,白介素6 (il - 6)29日和脂多糖,30.如前所述。27天冬氨酸氨基转移酶、丙氨酸氨基转移酶和γ-glutamyl转肽酶测量作为临床血液面板的一部分(laboratory-established正常范围:20-32 IU / L, 20 - 35 IU / L和8-36 IU / L)。
内稳态模型评估胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)计算使用HOMA2Calculator由征税等,31日利用数学模型和人口健康的引用来确定胰岛素敏感性。葡萄糖和胰岛素曲线下面积(AUC)口服葡萄糖耐量试验(OGTT)计算,和Disse指数32使用这个公式推导:
脂肪细胞形态和脂肪组织巨噬细胞
皮下白色脂肪组织(scWAT)样本获得的基线,第6周和第12周从脐地区局部麻醉下针吸活组织检查。33脂肪细胞直径是量化如前所述。34脂肪细胞形态与脂肪量测量使用曲线拟合模型开发的斯伯丁等描述之间的关联脂肪细胞体积,数量和脂肪。35,36重新评估参数的公式是:
观察脂肪细胞的体积37计算公式:
HAM56测量作为一个标记scWAT巨噬细胞的单克隆抗体(DakoCytomation)。HAM56阳性细胞被量化为总脂肪细胞数的百分比。38
的血清代谢表型出现1H核磁共振光谱学
血清样本的准备和分析核磁共振(NMR)谱仪(力量)操作在600.22 MHz1H频率如前所述,39使用350µL样本和350µL缓冲区在12000 g离心之前在4°C 5分钟。1H NMR光谱预处理和代谢信号是恢复使用统计变量重新挂钩。40
粪便微生物群
定量宏基因组(QM)方法被用来描述与高分辨率的粪便微生物群。简而言之,高通量固体总粪便DNA测序进行如歌迪亚所述等。21读取目录映射并数到390万个基因,41清洗后质量、人类、植物和牛来源使用流星工作室平台。宏基因组物种(MGS)尼尔森公布的目录等用于集群基因概要文件在当前的研究中。我们使用了勒夏特列原理等22示踪方法实现MetaOMineR管道计算出来概要文件,我们计算后50个最相关的细菌基因的均值滤波在20%,与超过500个基因只有大型的机动使用关注潜在的细菌物种。分类注释是一个更新版本的发布数据集。该方法为分层基因丰富的函数(基因数低,LGC和高基因数,HGC)是原描述和基于第一个宏基因组的目录。21,22
答:muciniphila量化
答:muciniphila埃弗拉德与qPCR量化描述等。12简单地说,从粪便中提取DNA样本,27和qPCR(应用生物系统公司)是使用16 s rRNA引物答:muciniphila检测和放大:向前CAGCACGTGAAGGTGGGGAC和反向CCTTGCGGTTG GCTTCAGAT。总共16 s rRNA也量化和正常化答:muciniphila使用细菌通用引物:ACTCCTACGGGAGGCAGCAG和反向ATTACCGCGGCTGCTGG向前发展。每个试验都在重复执行。每个样本的循环阈值然后与标准曲线(一式三份)执行由稀释基因组DNA序列(5倍稀释)(DSMZ,布伦瑞克,德国)。
答:muciniphila也是量化使用QM (GU: 154)的分析包括qPCR和QM数据之间的直接比较,和良好的协议被发现之间的两种方法(见S1和S2在线补充数据)。
饮食意味着充足率
饮食评估7天未加权的食物记录完成前基线,星期6和第12周,如前所述。34我们使用均值充足率(MAR)作为指标的全球饮食的营养充足。42,433月是指营养充足率(NAR) 16营养素(蛋白质、纤维、视黄醇当量、硫胺素、核黄素、烟酸、维生素B6、叶酸,维生素B12,维生素c,维生素D,维生素E,钙,钾、铁、镁)。每个NAR计算的平均摄入营养除以法国推荐膳食津贴44,乘以100。为了避免补偿高摄入的营养摄入量低,每个NAR截断,享年100岁。3月范围从0到100;得分越高,越好全球营养充足的饮食。
贝叶斯网络
一个贝叶斯网络构建为了同时研究相关变量之间的关联答:muciniphilaqPCR丰富。贝叶斯网络概率图形模型用于表示复杂的关联。变量是图的顶点和边之间的直接依赖关系。我们应用爬山算法,它属于一个家庭的本地搜索技术,执行一个启发式搜索基于评分指标。贝叶斯信息准则被用作得分函数。这些程序进行了使用bnlearn R包,V.3.6。45
统计分析
正态分布数据分析使用参量的测试(配对t检验和协方差分析(ANCOVA)协变量与年龄和性别)。为变量的偏态分布或当进行分析组与小样本大小(即分类低/高答:muciniphila丰度和低/高基因丰富性:样子LO /嗨LGC / HGC,看到结果部分)non-parametrical进行了测试(Wilcoxon排名和测试或克鲁斯卡尔-沃利斯随后多个符号秩和测试个人比较Bonferroni调整)。斯皮尔曼分析是用来确定变量之间的相关性。表中的值报告为意味着(SE),或调整意味着ANCOVA (SE)。在数字数据报告为箱形图或作为±SE方法或调整手段。统计学意义是设置为α= 0.05,除了在事后分析Bonferroni调整。OGTT曲线分析使用重复测量方差分析(方差分析)。微生物分析使用MetaOMineR包(Prifti勒夏特列原理,制备)。SAS V.9.3 Windows(美国北卡罗来纳州卡里SAS研究所)和R用于所有统计分析。
结果
基线比较样子LO和样子嗨组
答:muciniphila与一个更健康的代谢状态
日志10改变了答:muciniphila是正常登录10总细菌含量,我们参考这个测量答:muciniphila。没有差别的粪便答:muciniphila超重和肥胖受试者之间丰富(−2.57±2.18−2.38±1.72,p = 0.97)。答:muciniphila丰富了双峰分布,符合各个环节(见图S1在线补充)。因此,基线答:muciniphila丰度分类在基线值和组被定义为低丰度(样子,丰富<值,N = 24)或更高丰富(样子嗨,≥丰度值,N = 25)。性和平均年龄之间没有差别的样子LO和样子嗨组(表1)。然而,有更多的年轻学科(年龄≤中间,N = 17)比年长者的样子嗨组(年龄>中,N = 8)。随后进一步分析调整年龄和性别。
主题是HI组有一个更健康的代谢状态,如图所示的低腰臀比、瘦素和胰岛素敏感性的代理人(表1)。是HI组空腹血糖和胰岛素较低。空腹血糖是负相关的答:muciniphila(见图S3在线补充)。HOMA-IR Disse指标提出更高的胰岛素敏感性是HI组相比是LO组(表1和图1A)。此外,有一个逆葡萄糖AUC OGTT期间和之间的联系答:muciniphila丰度(图1诸如C)。Glycaemia T15和Glycaemia T60样子LO组显著升高。天冬氨酸氨基转移酶和γ-glutamyl转肽酶低是HI组和平均值都在正常范围内升高时的样子瞧患者(表1)。
之间的联系Akkermansiamuciniphila丰富和胰岛素敏感性的标志。(A)的比较空腹血糖,胰岛素,HOMA-IR和Disse指数之间的样子LO和样子嗨组。(B)贝叶斯网络展示变量之间的依赖关系选择根据他们的协会答:muciniphila。连接顶点的边的厚度(变量)代表的重量变量之间的依赖关系。的样子,答:muciniphila;WHR、腰臀比;Adip_Diam,脂肪细胞直径;TG,甘油三酸酯;胆固醇、总胆固醇;HOMA-IR、内稳态模型评估胰岛素抵抗指数;Disse Disse指数;AST、天冬氨酸氨基转移酶;ALT,丙氨酸氨基转移酶;GGT,γ-glutamyl转肽酶。 (C and D) Oral glucose tolerance test (OGTT) glucose and insulin curves, respectively (included times: 0 min, 15 min, 30 min, 60 min, 90 min and 120 min), with comparison in glucose AUC between Akk LO (N=18) and Akk HI (N=22) by ANCOVA adjusting for age and sex. Spearman correlation between glucose or insulin AUC and答:muciniphila丰度。的样子,答:muciniphila低于中位数;是你好,答:muciniphila以上值。
答:muciniphila与脂肪细胞大小呈负相关
ScWAT脂肪细胞直径,但不是总脂肪量呈负相关答:muciniphila丰度(图2A、B),是你好意思较低脂肪细胞大小(表1)。当拟合公式由斯伯丁等35描述脂肪细胞的体积和脂肪质量之间的关系是嗨集团往往低于理论曲线(图2C)作为剩余情节量化(图2D),建议增加脂肪细胞增生是嗨科目。
脂肪细胞的体积之间的关系和身体脂肪量根据Akkermansia muciniphila组。斯皮尔曼之间的相关性答:muciniphila和公斤脂肪量。(B)斯皮尔曼之间的相关性答:muciniphila和脂肪细胞直径。(C)脂肪细胞的体积之间的联系和身体脂肪量与拟合曲线,黑色的圆圈代表的样子嗨组和白色圆圈样子LO组。(D)部分残差的数据点c罗的样子。答:muciniphila低于中位数;是你好,答:muciniphila以上值。
签名与答:muciniphila丰富
同时研究相关变量之间的关联基线,并检查最强的联想答:muciniphila丰富,贝叶斯网络是建立(图1B)。确凿的单变量的观测分析,最相关的临床因素与基线(d)答:muciniphila富足是空腹血糖(d = 0.86), HOMA-IR (d = 0.66)和平均脂肪细胞直径(d = 0.84)。
更改与CR的干预
样子HI组最大受益于饮食干预
在减肥没有区别的样子嗨和样子LO组(数据没有显示)。同时出现了下降答:muciniphila丰富的样子嗨组CR和总干预期后,它仍然持续,明显高于样子LO组(100倍的差异,图3看看网上补充图S2),尽管丰富的范围变得更加分散在CR和WS两组(见在线补充图4)。的变化答:muciniphila富足是CR和12周后两组不同时期(图3B)。样子嗨集团保持新陈代谢健康的饮食干预,有更高的趋势Disse指数在CR和WS (图4A、E)更大的改善总和CR和总干预期后的低密度脂蛋白胆固醇(图4C, D和G H),持续减少腰围(WC) WS期间(图4B, F)。
的变化Akkermansia muciniphila丰度与饮食干预。(一)配对t测试被用来衡量的类内变化答:muciniphila丰富,意味着(SE)所示;用配对t检验* p < 0.05;# # # p < 0.001和p < 0.01, # # # p≤0.0001 t测试之间的样子LO和样子嗨在每个时间点。(B) ANCOVA调整年龄和性别是用来比较样子LO和样子嗨团体之间的变化,调整意味着改变(SE)显示;p < 0.05。CR,卡路里限制;WS,体重稳定;的样子,答:muciniphila低于中位数;是你好,答:muciniphila以上值。
比较之间的饮食干预对bioclinical参数的影响Akkermansiamuciniphila组。(模拟)配对t测试是用来测量类内变化Disse指数(A),腰围(B)和总和低密度脂蛋白胆固醇(C和D);意思是(SE)。(情况):ANCOVA调整性别、年龄和基线值之间的变化是用来比较的样子LO和样子嗨组织Disse指数(E),腰围(F)和总胆固醇(G, H);调整意味着改变(SE)显示。* p≤0.05;* * p≤0.01;* * * p≤0.001;* * * * p≤0.0001;CR,卡路里限制; WS, weight stabilisation; Total=T0 to W12. Akk LO,答:muciniphila低于中位数(灰色酒吧和线);是你好,答:muciniphila中等以上(黑条和线)。
血清酯与答:muciniphila在基线
答:muciniphila是一个制片人的短链脂肪酸(SCFA),主要是乙酸和丙酸。46,47后者通常不是血清中检测到1H NMR光谱,但血清醋酸呈正相关答:muciniphila丰度(图5醋酸)。有降低血清在总人口中的膳食干预以及样子LO和样子嗨组。虽然它仍然高的样子嗨,醋酸血清浓度变化之间没有不同组(图5B, C)。
血清乙酸和Akkermansia muciniphila。(一)血清醋酸和之间的斯皮尔曼相关答:muciniphila丰富。醋酸(B)血清中类内变化评估配对t检验,意味着(SE)显示,* p≤0.05。醋酸(C)的变化比较血清的样子组之间,意味着(SE)所示;t测试。的样子,答:muciniphila低于中位数;是你好,答:muciniphila达到或高于中位数;CR,卡路里限制;WS,体重稳定。
答:muciniphila和微生物生态系统
粪便微生物群之间的关系很可能健康指标并不是由单一的微生物,而是一个生态系统影响宿主生物和环境之间的复杂的相互作用。因此,我们的研究答:muciniphila丰度与microbiome-wide丰度和微生物基因丰富性。
答:muciniphila,MGS丰富
有27个大毫克(> 500个基因)联系在一起答:muciniphila丰富整个干预(p < 0.01,包括答:muciniphila,13个厚壁菌门,5拟杆菌、放线菌和1 Euryarchaeota) (图6这些出来的)。19(70%)更丰富的样子HI组。的26个毫克保持联系在一起答:muciniphila丰富整个干预,为别人而失去了本协会在第6周,或丢失,然后在第12周的恢复。这些26 MGS代表不到20%的微生物在任何时候当你考虑大出来作为参考(图6B)。
之间的联系Akkermansiamuciniphila和宏基因组物种。(A)条形码指示的存在和丰富的宏基因组物种(MGS)之间的明显丰富的样子LO和样子嗨(Wilcoxon p < 0.01),在给定的时间点。白色的缺席和大量增加从浅蓝色、深红色。样品是按答:muciniphila基线丰富。更丰富的绿色文字表示出来的样子嗨组在基线和布朗的样子LO组。p值用红色表示出来,与基因丰富性;#重大核反应能量;“p < 0.05;* p < 0.01。(B)累积丰富的负载答:muciniphila(红色)和相关的26个毫克(黄色)与其余的毫克(超过500个基因)的灰色。
较高的个人答:muciniphila和基因丰富健康的新陈代谢
我们此前报道称,高粪便基因丰富性与健康基线代谢状态和从饮食干预和更好的结果。21因此,我们之间的关系进行了研究答:muciniphila丰富和bioclinical参数基因丰富的环境中,导致四组的定义:是,LGC;LGC是你好;的样子,HGC;和的样子HGC,你好。的样子嗨,HGC组有最好的代谢状态值最低的每分钱android脂肪,空腹血糖和TGs,最高平均每分钱丰腴脂肪(图7模拟)。最重要的是,CR和WS阶段后,这组保持新陈代谢健康(见图S5在线补充)。线性回归分析表明,交互项身体脂肪分布和TGs最大的效果,虽然样子LO /嗨葡萄糖最大的效果(见在线补充表S1)。
临床参数不同Akkermansia。muciniphila和基因丰富性组。答:muciniphilax基因计数组比较:(A) % android脂肪;(B) %丰腴脂肪;(C)空腹血糖;和(D)空腹血浆甘油三酯。的样子,答:muciniphila低于中位数;是你好,答:muciniphila达到或高于中位数;HGC、高基因数;LGC、低基因数。克鲁斯卡尔-沃利斯Wilcoxon紧随其后排名和个人比较Bonferroni调整测试。样本大小的样子,LGC N = 9;是你好,LGC N = 9;的样子,HGC N = 11;是你好,HGC N = 16 (p = 0.56,确切概率法)。
答:muciniphila和饮食摄入
在基线,饮食摄入量没有大大样子LO和样子嗨组之间的差异。然而,年龄被认定为“饮食,年长的主题有更健康的饮食比年轻的主题,也就是说,更高消费的乳制品,水果和蔬菜,鱼,和较低的含糖饮料的消费。48没有明显差异之间的3月16 nar和样子LO和样子嗨组(图8看看在线补充表S2),但老年受试者倾向于有更高的nar的营养素(数据没有显示)和3月明显高于年轻学科(图8年长者B)。WS期间,经历了一个更大的提高在3月(图8D)。
改变意味着充足率(MAR)饮食质量分数Akkermansia muciniphila丰富和年龄的不同阶段饮食干预。(A和B)配对t测试是用来测量3月的类内变化(C) ANCOVA调整了年龄、性别和基线MAR值是用来比较的样子类别之间的变化。3月(D) ANCOVA调整性和基线值是用来比较年龄类别之间的变化。在a - b的意思(SE)和c - d调整意味着改变(SE)显示。* p≤0.05;* * p≤0.01;* * * p≤0.001;* * * * p≤0.0001。CR,卡路里限制;WS,体重稳定。 Akk LO,答:muciniphila低于中位数,N = 15;是你好,答:muciniphila中位数以上,N = 21。年龄,年龄低于人口中,N = 18;以上年龄嗨,年龄人口中,N = 18。
当学习3月的改变,饮食质量之间没有区别的样子LO和样子嗨在任何时间点(图8看看网上补充表S2)。这些结果并没有改变调整后的总能量摄入量。正如所料,在分类(或时代答:muciniphilaCR时期丰富)3月大幅下降,增加了WS后时期。
讨论
我们这里显示更高的超重和肥胖的人答:muciniphila丰度与健康的代谢状态有关,特别是与高胰岛素敏感性基线和提高CR和WS之后,从而确认人类曾经观察到小鼠模型。12 - 14高的学科答:muciniphila和基因丰富性的新陈代谢健康的膳食干预前后,因此证明肠道细菌的丰富性和之间的交互答:muciniphila丰富。
小鼠研究显示积极的相关性答:muciniphila和健康,建立因果关系,诱导答:muciniphila扩张导致改善新陈代谢。12 - 14我们的结果显示一个之间的联系答:muciniphila和一个更健康的胰岛素敏感性,表明更高答:muciniphila丰度与更好的结果通过CR后减肥。重要的是,答:muciniphila丰富的样子嗨组保持大约100倍的样子LO组在干预即使有一个有趣的减少是嗨集团(图3)。我们建议可能会有一系列的答:muciniphila丰度与健康相关代谢状态和CR后更好的结果。
脂肪细胞肥大与慢性炎性细胞因子的分泌有关49胰岛素抵抗和更大的风险。36脂肪细胞直径、葡萄糖和胰岛素敏感性的代理人出现紧密联系答:muciniphila在贝叶斯网络(图1B)。主要缺陷在空腹葡萄糖恒定性观察,在早期OGTT时间点,哪个更反映肝脏的胰岛素敏感性,而不是外围葡萄糖处理。50,51因此,我们的研究结果表明,葡萄糖homoeostatic缺陷的样子瞧人主要是肝。符合这一点,肝生物完全受损的样子瞧患者(表1)。需要夹的研究来验证这一假说更精确。
答:muciniphila产生各种各样的发酵产品,包括SCFA,通过粘蛋白降解。这些底物可以作为能源为其他细菌和宿主。46有可能通过这个槽18答:muciniphila可能导致其他有益的物种的扩张,虽然本身有一个直接影响宿主代谢,与啮齿动物的研究一致。12血清SCFA分析显示之间的关联答:muciniphila丰富和乙酸在基线。乙酸有助于通过厌食的效果,预防体重增加炎症、代谢失调,这是最主要的gut-produced SCFA外周血。52,53然而,目前还不清楚到什么程度答:muciniphila导致循环醋酸。事实上,虽然之间有很强的相关性答:muciniphila丰富和血清醋酸浓度基线,这不是维护整个饮食干预。
我们的研究结果揭示的关系答:muciniphila肠道生态系统和主机的健康。最健康的高代谢状态也出现在主题答:muciniphila丰富的环境中更大的细菌基因丰富性法国人口。答:muciniphila还发现在HGC个人在丹麦人口更加丰富。22此外,我们表明,答:muciniphila与26个毫克,代表20%的微生物。其中一个毫克Methanobrevibacter smithii,据信是生产者mucin-like聚糖,由塞缪尔提出等。54有趣的是,之间的关联答:muciniphila和mucin-degrader Ruminococcaceae也观察到。后者增加在丰富nonobese糖尿病(NOD)小鼠,1型糖尿病模型,喂养diabetes-protective饮食。55
在一项研究中,无菌鼠有或没有答:muciniphila强饲法被感染鼠伤寒沙门氏菌,的存在答:muciniphila加剧了感染,56建议不受监管的影响增长的答:muciniphila没有来自其他物种的竞争导致了有害肠道环境的改造和变薄的粘膜层,使感染。相反,最近的一项研究显示在体外那答:muciniphila可能坚持肠道上皮细胞,从而加强单层的完整性。57
饮食模式影响肠道微生物群的多样性,然而对饮食的影响答:muciniphila。18,58消费的各种类型的膳食纤维产生了不同的结果:增加答:muciniphilaFODMAP (oligofructose12,59可发酵的低聚糖,双糖,单糖和多元醇)的饮食,60但减少果胶或瓜尔胶相比,老鼠fibre-free饮食。61年我们没有观察到显著差异在基线是团体之间的营养摄入。尽管科目增加纤维的消费(尤其是inulin-type果聚糖)在CR,本研究设计关于阻止我们达到的结论答:muciniphila和饮食。然而,我们可以得出这样的结论,是HI组代谢改善比样子瞧集团在两组之间没有差别减肥,或者3月分数。然而,由于3月不包括饱和脂肪,钠,或简单糖类的摄入并不是一个完整的饮食质量指标。研究专门设计用于评估饮食的影响,尤其是纤维摄入量答:muciniphila大量人口同质的年龄和健康状况是必要的。
鉴于这一人群主要是葡萄糖宽容表型构成了本研究的局限性。进一步的调查应该关注更广泛的人群从精益健康葡萄糖耐受不良或胰岛素抵抗明显T2D。尽管我们已经表明,较高的基线答:muciniphila丰度与CR后更好的临床结果,和文学表明大量增加答:muciniphila胃旁路手术后,23日之间的直接比较能量限制与减肥手术的效果也应该实现能源限制之间建立联系,营养吸收不良,答:muciniphila修改和改进的葡萄糖代谢。
从目前的研究,我们不能得出结论是否粪便细菌丰度成正比丰富在肠道。微生物群的黏液层不同于肠道流明,62年和答:muciniphila肠道粘膜层密切相关。观察到大量的差异答:muciniphila到粪便可能是由于实际细菌数量的变化,或改变肠道粘膜层和架构。宿主基因也可能扮演一个角色在膳食干预措施如何影响肠道微生物群和新陈代谢健康,正如前面所示的老鼠,不同菌株有明显不同的肠道微生物组成和肠道环境与各种代谢疾病相关资料。63年主人的先天和适应性免疫系统也可能影响肠道微生物群的构成。64年最近的一项研究显示更大的患病率答:muciniphila在缺乏压力Rag1适应性免疫系统的免疫缺陷小鼠(−−)。65年此外,饮食干预措施已被证明能够在很大程度上影响肠道微生物群的特点,19,20.肠道微生物群的稳定性修改后膳食干预需要评估验证是否肠道微生物群变化与代谢利益的维护。总之,我们表现出显著的关联答:muciniphila丰富和新陈代谢健康和我们提供的第一个观点答:muciniphila与肠道生态系统。总的来说,这些观察说明学习的重要性答:muciniphila在肠道的上下文环境中,可能开车有利或有害的贡献答:muciniphila健康。底层机制解释这些协会应该在未来的研究调查。
确认
作者感谢索菲Gougis谁导致了饮食咨询,苏拉Fellahi(生物化学和内分泌学、榫医院)炎症标记物的分析,多米尼克•Bonnefont-Rousselot和Randa Bittar这(代谢生化、- salpetriere医院)帮助分析血浆血脂。
引用
补充材料
脚注
推特跟随我在@ICAN_Institute, Edi Prifti@ediprisci和莱斯利待遇@BugsInYourGuts
合作者MICRO-Obes财团的贡献者名单:西尔维勒Mouhaer;Aurelie歌迪亚;肖恩·P肯尼迪;尼古拉斯·庞斯;Emmanuelle勒夏特列原理;马修阿尔梅达;Benoit Quinquis;娜塔莉Galleron;jean - michel Batto;皮埃尔·雷诺; Jean-Daniel Zucker; Stanislav Dusko Ehrlich; Hervé Blottière; Marion Leclerc; Catherine Juste; Tomas de Wouters; Patricia Lepage.
贡献者KC和SWR设计整体临床研究和管理;PDC和AE生成了答:muciniphilaqPCR结果;JD FL生成量化宏基因组的结果和EP分析之间的联系答:muciniphila毫克;电动阀门参与饮食数据的分析和解释;BDK和JA-W参与临床结果的分析和解释;MCD管理这个项目和实现数据集成和统计分析;NS创造了贝叶斯网络,导致统计分析;M-ED, JC和LH乙酸生成的核磁共振结果;MCD JA-W, EP,电动阀门,BDK和KC写的手稿。所有作者提供输入结果的分析和解释,和准备的手稿。
资金这项工作是由国家支持de la矫揉造作的(ANR MICRO-Obes) KOT-Ceprodi协会和基金会心等阿特(临床研究)以及欧盟第七框架项目赠款协议MetaHIT健康- f4 - 2012 - 305312,和赠款协议健康- f4 - 2012 - 305312 (METACARDIS)。PDC是一个研究员FRS-FNRS(昏聩de la任职),比利时。AE FRS-FNRS博士后研究员,比利时。从FRS-FNRS PDC是资助的接受者(J.0084.15公约,公约3.4579.11)和PDR(项目de矫揉造作的约定:T.0138.14)和伦理委员会授予2013年开始(欧洲研究委员会,开始授予336452 - enigmo)。这项工作是支持的昏聩de la矫揉造作的Scientifique-FNRS FRFS-WELBIO在格兰特n°welbio - cr - 2012 - 02 r。
相互竞争的利益没有宣布。
病人的同意获得的。
伦理批准医院伦理委员会(CPP N°1酒店上帝)。
出处和同行评议不是委托;外部同行评议。