肠道菌群
专题论文汇编
高脂饲料对定植正常/高甘油三酯人群肠道菌群大鼠肠道菌群构成的影响
陈頔;张兵;王鸥;张曦月;黄建;目的 以无菌SD大鼠为模型，研究在高脂饲料喂养下定植了正常/高甘油三酯(triglyceride, TG)人群肠道菌群大鼠脂肪累积情况以及肠道菌谱的变化。方法 将10周龄雄性无菌大鼠按体重随机分为3组，每组6只，不定植组灌胃生理盐水，正常TG组灌胃TG正常(<1.7 mmol/L)人群肠道菌群，高TG组灌胃高TG(≥1.7 mmol/L)人群肠道菌群。以每100 g体重1 mL的剂量给大鼠灌胃粪便菌液，隔天进行，共3次，之后进行2周菌群适应性生长。定植完成后(记为第0周),进行9周高脂饲料(脂肪供能比40.5%)喂养实验。每周称体重，每3周采集粪便，并于实验结束后取肝脏、肾周、皮下和棕色脂肪称重，用脂肪重量表示大鼠脂肪积累情况，测定血脂指标，肝脏HE染色观察脂肪变性，采用高通量测序分析大鼠肠道菌谱。结果 实验结束后，与定植正常TG人群菌群组比较，定植高TG菌群组大鼠体重、肾周脂肪、皮下脂肪和棕色脂肪质量以及血脂水平差异均无统计学意义，高TG菌群定植组和不定植组肝脏中均可看到较为严重的脂肪变性与明显的脂肪空泡。定植不同人群菌群两组大鼠肠道菌谱在门、属水平上均具有不同的变化规律，第0周时，定植正常TG人群粪便的大鼠和定植高TG人群粪便的大鼠厚壁菌门与拟杆菌门的比值(F/B)分别为0.48和1.24,高脂饲料喂养9周后，两组F/B比值分别为0.81和3.37。高TG人群粪便定植组大鼠在高脂饲料喂养条件下，出现更明显的肠道菌群紊乱，有益菌相对丰度受到抑制，致病菌相对丰度增加。结论 高脂饲料喂养对定植正常/高TG人群肠道菌群大鼠肠道菌群的种属组成和丰度均有影响。
不同饲料对定植正常甘油三酯人群肠道菌群大鼠肠道微生物及脂肪沉积的影响
陈頔;张兵;张曦月;黄建;王鸥;目的 研究在不同饲料喂养下定植甘油三酯(triglyceride, TG)水平正常人群肠道菌群大鼠肠道微生物及脂肪沉积情况变化。方法 将10周龄雄性无菌SD大鼠按体重随机分为2组，每组6只，以每100 g体重1 mL的剂量给大鼠灌胃粪便菌液，隔天进行，共3次，之后进行2周菌群适应性生长，定植完成后(记为第0周),分别用普通饲料和高脂饲料喂养9周，每周称体重，每3周采集粪便，于实验结束后处死大鼠，取肝脏、肾周脂肪、皮下脂肪和棕色脂肪称重，对肝脏进行组织病理学检查，检测血脂生化指标，采用高通量测序分析大鼠肠道微生物变化。结果 与普通饲料组相比，高脂饲料组大鼠终体重、肾周脂肪和皮下脂肪均显著增加(P<0.05),血清总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇水平极显著增高(P<0.01),肝脏内可见明显脂质沉积。高脂饲料组大鼠肠道菌群Alpha、Beta多样性以及菌群种类和数量与普通饲料组存在差异和变化。从门水平分析，高脂饲料组拟杆菌门丰度第0周为63.59%至第9周降为30.94%,厚壁菌门由30.57%降至25.08%,其厚壁菌门与拟杆菌门的比值(F/B)由第0周的0.48增高至第9周的0.81。在属水平上，9周喂养周期后，高脂饲料组大鼠肠道内普雷沃氏菌属、考拉菌属丰度降低；副拟杆菌属等致病菌丰度增加。结论 定植正常TG人群肠道菌群大鼠在不同饲料下脂质代谢情况与肠道菌群的构成均发生明显变化。
2018年中国十五省(自治区、直辖市)成年居民炎症水平与肠道菌群及血脂的关联
关方旭;黄绯绯;张晓帆;王柳森;张继国;贾小芳;杜文雯;欧阳一非;王惠君;张兵;目的 分析中国十五省(自治区、直辖市)成年居民不同炎症水平下的肠道菌群特征及差异菌属，并分析其与血脂水平的关联。方法 数据选取参与了2018年“中国健康与营养调查”,采集了生物样品并完成全部调查的成年居民共4158人，对血清样品进行生化检测及粪便样品16S扩增子测序，依据超敏C反应蛋白分将人群为低炎症组和高炎症组，通过多样性分析组间菌群物种均匀度和丰富度以及两组人群菌群整体分布特征差异，并采用线性判别分析组间差异菌群，最后将组间的差异菌群与人群的生理生化指标进行关联性分析。结果 高炎症组与低炎症组相比菌群多样性较低，组间整体菌群差异有统计学意义(R~2=0.25%,P=0.01),有6种菌属在低炎症组样本中富集，有4种菌属在高炎症组中富集。其中乳酸杆菌属和链球菌属与体质指数正相关，罗姆布茨菌与胆固醇，低密度脂蛋白胆固醇和高密度脂蛋白胆固醇均呈正相关；克氏菌UCG-014,瘤胃球菌属和粪杆菌属与甘油三酯正相关。结论 炎症水平不同的人群肠道菌群整体结构及优势菌存在差异，炎症反应会通过这些优势菌属进而对血脂水平产生一定的影响。
2018年中国十五省(自治区、直辖市)18～59岁体重正常成人肠道菌群与血脂的关联
黄绯绯;王惠君;关方旭;张晓帆;贾小芳;杜树发;苏畅;张继国;杜文雯;欧阳一非;李丽;白晶;魏艳丽;张兵;目的 在中国体重正常成人中比较血脂异常者与血脂正常者肠道菌群的差异。方法 选取参加2018年“中国健康与营养调查”项目的18～59岁体重正常成人作为研究对象，采集空腹静脉血测量甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇及总胆固醇，采集粪便进行16S rRNA基因测序。比较血脂正常组与不同血脂异常亚型组肠道菌群α多样性和β多样性差异，利用线性判别分析效应大小方法进行降维后，通过Logistic回归筛选差异菌属。结果 共纳入1645人，年龄(44.4±9.8)岁。与甘油三酯正常组相比，甘油三酯异常组的α多样性显著降低，β多样性也显著不同，但总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇异常组与正常组组间均未发现α多样性与β多样性的差异。调整年龄、性别、膳食质量、身体活动和地域后，[Ruminococcus]＿gnavus＿group与较高的甘油三酯异常风险相关(OR=1.043,95%CI 1.011～1.077),Faecalibacterium、Collinsella、Clostridia＿UCG-014、Anaerostipes、RF39、Fusicatenibacter等菌属与较低的甘油三酯异常风险相关(OR值分别为0.935、0.965、0.942、0.931、0.964和0.959,95%CI分别为0.893～0.982、0.937～0.994、0.914～0.970、0.886～0.980、0.934～0.995和0.925～0.996)。结论中国体重正常高甘油三酯者的肠道菌群的多样性与特征菌属与甘油三酯正常者显著不同。
2018和2022年中国四省(自治区)成年居民肠道菌群、血清代谢物与血脂异常的关联
贾小芳;王惠君;关方旭;张晓帆;苏畅;黄绯绯;杜文雯;张继国;欧阳一非;白晶;魏艳丽;李丽;张兵;目的 分析我国成年居民血脂异常有关的血清代谢物与肠道菌群。方法 数据来源于2018年“中国健康与营养调查”和2022年“中国发展与营养健康影响队列调查”,选择参加两轮调查且有完整血清代谢物和血脂检测数据的≥18岁居民作为研究对象。按《中国血脂管理指南(基层版2024年)》,将至少具有高甘油三酯(triglyceride, TG)、高总胆固醇(total cholesterol, TC)、高低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprotein cholesterol, LDL-C)或低高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoprotein cholesterol, HDL-C)血症其中一项者判定为血脂异常，研究对象分为始终血脂正常(constant normal lipids, CNL)和发生血脂异常(occurred dyslipidemia, OD)两组。采用广泛靶向超高效液相色谱-串联质谱分析血清代谢物和正交偏最小二乘判别分析识别组间差异代谢物。基线收集调查对象粪便样品并进行16S rRNA测序，分析肠道菌群α多样性(Shannon和Simpson指数)、β多样性(Bray-curtis距离)和组间差异菌。采用Spearman秩相关分析肠道菌群与血清代谢物的相关性。结果2018—2022年纳入1090人，其中226人(20.7%)随访时发生血脂异常，864人(79.3%)始终血脂正常。CNL和OD组识别了49种差异代谢物，OD组以甘油磷脂类溶血磷脂酰胆碱类为主的代谢物检测量较高。两组间肠道菌群Shannon和Simpson指数差异均无统计学意义，β多样性分析提示组间整体菌群结构有差异；单因素和多因素分析均识别了8种差异菌属，韦荣球菌属(Veillonella)、屎豆菌属(Faecalitalea)和嗜冷杆菌属(Psychrobacter)是共有差异菌，且前两种菌属在OD组相对丰度较高。屎豆菌属(Faecalitalea)与5种溶血磷脂酰胆碱类代谢物呈显著负相关。结论 甘油磷脂类血清代谢物水平、肠道韦荣球菌属(Veillonella)和屎豆菌属(Faecalitalea)与我国成年居民血脂异常相关。
基于肠道菌群和靶向脂质代谢组分析中国十省(自治区)成人血脂异常的巢式病例-对照研究
欧阳一非;张晓帆;关方旭;张继国;杜文雯;黄绯绯;贾小芳;李丽;苏畅;王惠君;张兵;目的 探讨肠道菌群和宿主脂质代谢物相互作用对血脂异常的影响。方法 数据来源于2018年“中国健康与营养调查”及2022—2023年“中国发展与营养健康影响队列调查”。采用巢式病例-对照研究设计，利用人口学信息按年龄和性别1∶1匹配，纳入新发血脂异常患者229例(病例组)和229例血脂正常组(对照组)。对已采集的空腹血样采用超高效液相色谱-串联质谱法(UPLS-MS/MS)检测血清脂质代谢谱，对粪便样本采用16S rRNA高通量测序分析肠道菌群结构。通过单变量分析方法筛选组间差异代谢物及菌群，结合Spearman相关分析和条件Logistic回归模型探究菌群-脂质代谢物相互作用对血脂异常的影响。结果 共鉴定18种差异脂质代谢物(9种上调，9种下调)及5个差异菌群：狭义梭菌属1 (Clostridium sensu stricto 1)、穆里巴库菌科(Muribaculaceae)、霍尔德曼氏菌属(Holdemanella)、韦荣氏球菌属(Veillonella)和粪源菌属(Faecalitalea)。相关分析显示2个菌属与5种代谢物呈显著关联。条件Logistic回归表明：狭义梭菌属1 (Clostridium sensu stricto 1)丰度增加与血脂异常风险降低相关(OR=0.69,95%CI 0.41～0.73,P=0.04),而甘油三酯(15:0＿18:2＿18:2)水平升高显著增加血脂异常发病风险(OR=1.94,95%CI 1.08～3.49,P=0.03)。结论 狭义梭菌属1(Clostridium sensu stricto 1)可通过降低脂质代谢物甘油三酯(15:0＿18:2＿18:2)水平，从而降低血脂异常的发生风险。
基于肠道菌群特征的中国四省(自治区)成年人血脂异常发生风险预测模型构建及评价
杜文雯;周玮玮;关方旭;黄绯绯;张晓帆;张继国;贾小芳;苏畅;欧阳一非;王惠君;张兵;目的 基于肠道菌群数据建立成年人5年血脂异常发生风险预测模型，并进行评价。方法 数据源于2018—2023年“中国发展与营养健康影响队列调查”(原“中国健康与营养调查”),纳入650名≥18岁基线具有肠道菌群检测数据且无血脂异常的成年人，通过Lasso方法筛选血脂异常关键预测因素，利用Cox比例风险回归模型建立血脂异常发生风险预测模型，采用Bootstrap1000次重复抽样方法进行内部验证，使用受试者工作特征曲线下面积、一致性指数和校准曲线评价模型区分能力和校准能力。结果 研究对象年龄(四分位数)为55.2(46.5,65.9)岁。随访5年间，共138人(21.2%)发生了血脂异常。Lasso方法筛选出30个血脂异常关键预测因素，经Cox回归分析共23个变量纳入最终模型，包括体质指数、真杆菌嗜木聚糖菌群(Eubacterium xylanophilum group)、瘤胃球菌高夫氏菌群(Ruminococcus gauvreauii group)等。预测模型5年发病的受试者工作特征曲线下面积为0.7843,经Bootstrap校正后一致性指数为0.6944,校准曲线提示血脂异常的预测概率和实际观测概率一致性较高。结论 基于肠道菌群特征构建的成年人血脂异常发生风险预测模型效能较好，可为个性化精准干预提供参考依据。
定植不同甘油三酯水平人群肠道菌群对大鼠肝脏和血清代谢组学的影响
杜瀚辰;张兵;王鸥;黄建;张曦月;目的 分析不同甘油三酯(triglyceride, TG)水平人群肠道菌群定植大鼠的肝脏和血清中代谢物与代谢通路的差异。方法 以无菌SD大鼠为研究对象，分别对其定植血清TG正常人群(≤1.7 mmol/L)和高TG人群(>1.7 mmol/L)的肠道菌群，菌群定殖并生长12周后，处死大鼠分离肝脏和血清样本进行TG含量和非靶向代谢组学分析，结合多元统计分析和通路富集法筛选关键代谢物及调控通路。结果定植了正常TG人群肠道菌群组大鼠肝脏和血清TG水平分别为0.70 mg/mg和0.32 mmol/L,定植了高TG人群肠道菌群组为1.07 mg/mg和0.583 mmol/L,差异有统计学意义(P<0.05)。在两组动物的肝脏和血清样本中分别鉴定出64种和60种差异性代谢物。在肝脏和血清重要变量投影值排名前20的差异性代谢物中，与正常TG组相比，高TG组大鼠肝脏中有13种甘油三酯、1种磷脂酰胆碱和1种甘油二酯上调，1种胆固醇酯、1种苯丙酮酸、1种酪氨酸和2种甘油二酯下调。血清中有10种甘油三酯、5种磷脂酰胆碱、1种磷脂酰乙醇胺和1种磷脂酰肌醇上调，1种苯丙氨酸和1种氨基辛酸下调。代谢通路分析表明，苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成，甘油磷脂代谢，以及苯丙氨酸代谢是造成代谢差异的主要通路，其中甘油磷脂代谢通路在肝脏和血清中均具有重要影响。结论 肠道菌群可通过调控甘油磷脂代谢等影响宿主脂质代谢情况。
不同脂肪含量饲料对定植高甘油三酯人群肠道菌群大鼠脂代谢和肠道菌群的影响
许逸凡;张兵;张曦月;黄建;王鸥;目的 阐述不同脂肪含量的饲料对定植了高甘油三酯人群肠道菌群大鼠脂代谢和肠道菌群构成情况的影响。方法 10周龄无菌SD大鼠，按体重随机分为3组，每组6只，对照组定植甘油三酯正常人群肠道菌群喂饲无菌鼠基础饲料，另两组定植高甘油三酯人群肠道菌群分别喂饲无菌鼠基础饲料和高脂饲料。以每100克体重1 mL的剂量给大鼠灌胃粪便菌液，隔天进行，共3次，之后进行2周菌群适应性生长，再用基础饲料或高脂饲料分别饲养相应组大鼠9周。检测大鼠体重变化、血脂水平、肝脏脂质沉积情况、肝功能与肠道菌群构成。结果 肠道菌群定植并持续不同饲料喂养9周后，基础饲料组大鼠的体重和脏器指数与对照组的差异无统计学意义，而高脂饲料组体重和脏器指数均显著高于基础饲料组(P<0.05或P<0.01)。基础饲料组血脂水平和肝功与对照组相比差异均无统计学意义，而高脂饲料组血清总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇水平分别为基础饲料组的1.4倍和1.8倍(P<0.01),丙氨酸氨基转移酶水平也显著高于基础饲料组(P<0.05)。基础饲料组肝脏脂滴面积比(18%)与对照组(17%)的差异无统计学意义，高脂饲料组肝脏脂滴面积比(41%)高于基础饲料组(P<0.01)。基础饲料组的肠道菌群α-多样性指数与对照组相近，而高脂饲料组Shannon指数低于基础饲料组(P<0.05)。在门水平和属水平上，高脂饲料组与基础饲料组肠道菌群构成差异明显，高脂饲料组厚壁菌门与拟杆菌门的相对丰度比值(3.37)高于基础饲料组(0.46)。血清脂质水平与肠道内特定菌群呈现显著关联关系。结论 膳食干预有助于改善血脂异常者的脂代谢水平，并有益于维持其正常的肠道菌群构成。
高脂饲料对定植高甘油三酯人群肠道菌群大鼠肠道脂肪吸收与脂肪酸代谢利用的影响
马妍;黄建;卓勤;沈葹;张兵;王惠君;张继国;王鸥;目的 研究粪菌定植对无菌SD大鼠脂肪吸收率、脂肪酸代谢流向及短链脂肪酸产量的影响。方法 将10周龄雄性无菌SD大鼠按体重随机分为4组(每组5～6只),空白对照组灌胃生理盐水喂饲无菌鼠基础饲料，正常甘油三酯(triglyceride, TG)组定植TG正常(≤1.7 mmol/L)人群肠道菌群喂饲无菌鼠基础饲料，另两组定植高TG(>1.7 mmol/L)人群肠道菌群分别喂饲无菌鼠基础饲料和高脂饲料(脂肪供能比40.5%)。将首次定植当日设为第0天(实验计时起点),于第0、2、4天按每100克体重1 mL灌胃粪便菌液。适应10天后，第14天起对高脂干预组喂饲高脂饲料共9周。分别于第0(定植前)、14(喂饲高脂饲料前)、21、56和77天刺激大鼠肛门诱导排便并无菌采集，测定总脂肪以计算脂肪吸收率，测定脂肪酸谱和丁酸等短链脂肪酸。结果 第77天，与空白对照组相比，正常TG组体重和脂肪吸收率、粪便中棕榈油酸和亚油酸水平显著降低(P<0.05),而丁酸、棕榈酸、花生酸、油酸、二十二碳六烯酸(DHA)、硬脂酸水平显著升高(P<0.05)。高TG组体重和脂肪吸收率、粪便中棕榈油酸和亚油酸排出水平显著高于正常TG组(P<0.05),丁酸、3种饱和脂肪酸及油酸排出水平则显著降低(P<0.05)。高脂干预组大鼠的体重、脂肪吸收率及粪便中各脂肪酸水平均显著高于高TG组(P<0.05)。第21天后，所有组均未检出α-亚麻酸。结论 正常TG菌群定植可积极调节无菌大鼠脂代谢，高TG菌群定植会打破脂代谢平衡，抑制饱和脂肪酸与油酸排出、减少丁酸生成，提高脂肪吸收率，增加肥胖风险，并且可能与高脂饲料协同作用，加重肠道脂代谢紊乱。