于春霞 傅力
天津醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生理學(xué)與病理生理學(xué)系(天津 300070)
腸道菌群
——運(yùn)動(dòng)干預(yù)防治代謝性疾病的新靶點(diǎn)
于春霞 傅力
天津醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生理學(xué)與病理生理學(xué)系(天津 300070)
腸道菌群;代謝病;運(yùn)動(dòng)
近年來(lái),腸道菌群作為參與機(jī)體穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)的新靶點(diǎn)已引起醫(yī)學(xué)界的廣泛關(guān)注。腸道菌群寄居于人體腸道,通過(guò)對(duì)腸道的保護(hù)、營(yíng)養(yǎng)以及參與調(diào)節(jié)機(jī)體代謝而對(duì)宿主健康產(chǎn)生影響。機(jī)體腸道菌群失調(diào)可誘發(fā)包括肥胖、非酒精性脂肪肝、糖尿病和癌癥等多種代謝相關(guān)疾病。因此,腸道菌群的改變是評(píng)估機(jī)體生理健康狀況的一項(xiàng)重要指標(biāo)。運(yùn)動(dòng)作為一種環(huán)境刺激性因素可有效調(diào)節(jié)腸道菌群的成分和結(jié)構(gòu)、提高腸道菌群的豐度、增加有益菌群數(shù)量、恢復(fù)菌群平衡從而改善機(jī)體健康。隨著測(cè)序和元基因組學(xué)分析技術(shù)的發(fā)展以及小鼠實(shí)驗(yàn)和人體試驗(yàn)研究,腸道菌群失衡與多種代謝病之間的潛在聯(lián)系也日益受到廣泛關(guān)注。了解腸道菌群、代謝病與運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系將有助于我們對(duì)其潛在機(jī)制進(jìn)行精細(xì)分析,并為運(yùn)動(dòng)干預(yù)防治代謝相關(guān)疾病提供新的方向和理論基礎(chǔ)。
腸道菌群是指定植在人體消化道內(nèi)的微生物,數(shù)量眾多,種類(lèi)復(fù)雜。正常成人體內(nèi)腸道菌群總重量約1~2 kg,是人體細(xì)胞總數(shù)的10倍,包含的基因數(shù)至少是人類(lèi)基因數(shù)量的150倍[1]。這些微生物約含有1000萬(wàn)個(gè)微生物基因,在長(zhǎng)期的共生環(huán)境中,人類(lèi)和腸道菌群在基因水平上形成了人類(lèi)—腸道菌群的基因復(fù)合體。
機(jī)體內(nèi)約有95%的微生物寄居于腸道,而這些腸道菌群對(duì)人體生長(zhǎng)發(fā)育、食物的消化吸收、神經(jīng)的營(yíng)養(yǎng)作用、機(jī)體炎癥反應(yīng)及免疫調(diào)節(jié)能力均發(fā)揮著重要調(diào)節(jié)作用[2]。研究發(fā)現(xiàn),腸道菌群可受宿主的飲食習(xí)慣、生活方式和環(huán)境因素改變等影響[3]。但正常情況下,機(jī)體內(nèi)腸道菌群處于動(dòng)態(tài)平衡中且與宿主間保持著復(fù)雜而緊密的聯(lián)系,并廣泛參與宿主多種生理活動(dòng)的調(diào)節(jié)。Faith等人通過(guò)對(duì)受試者分別進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)296周(33人)和16天至32周不等(4人)的取樣調(diào)查,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在健康狀況下機(jī)體內(nèi)腸道菌群的變化幅度穩(wěn)定在40%左右[4]。而Flores等人也發(fā)現(xiàn),機(jī)體腸道菌群的結(jié)構(gòu)成分雖因人而異,但其結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定[5]。這些研究結(jié)果提示,腸道菌群可作為一項(xiàng)反映機(jī)體健康狀況的可靠指標(biāo),其結(jié)構(gòu)和組分的失調(diào)將可誘發(fā)機(jī)體多種代謝紊亂性疾病[6]。
2.1 腸道菌群與肥胖
肥胖癥現(xiàn)已成為一個(gè)嚴(yán)峻的公眾健康問(wèn)題,據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)統(tǒng)計(jì),全球每年約有340萬(wàn)人死于超重或肥胖[7]。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為,肥胖的發(fā)生是由遺傳和環(huán)境因素,如高熱量飲食和久坐不動(dòng)的生活方式等共同造成[7]。而最新研究發(fā)現(xiàn),腸道菌群失調(diào)很可能在肥胖的發(fā)生中也產(chǎn)生重要影響[8]。
小鼠實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),改變某些腸道微生物可使機(jī)體直接處于致病狀態(tài)。給予“正常無(wú)菌型小鼠”移植肥胖小鼠腸道菌群后,發(fā)現(xiàn)其體重增加速度較移植瘦型小鼠腸道菌群更為顯著[9]。對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步分析比較可發(fā)現(xiàn),從肥胖小鼠體內(nèi)提取的腸道菌群對(duì)食物中熱量的獲取效率更高,這一特點(diǎn)可能就是“正常無(wú)菌性”小鼠移植肥胖小鼠體內(nèi)的腸道菌群后體重迅速增加的主要原因[8]。此外,對(duì)比肥胖型和瘦型小鼠體內(nèi)的腸道菌群可發(fā)現(xiàn),二者在微生物的種類(lèi)和豐度上均存在明顯差異。其中較為顯著的特點(diǎn)是肥胖小鼠體內(nèi)厚壁菌門(mén)數(shù)量增加而擬桿菌門(mén)數(shù)量減少[10]。而當(dāng)肥胖小鼠的體重降低時(shí),其體內(nèi)的擬桿菌門(mén)數(shù)又會(huì)恢復(fù)性增加[11-13]。在另一項(xiàng)人體試驗(yàn)研究,對(duì)志愿者給予為期10周的限食和運(yùn)動(dòng)干預(yù)后(減重>4 kg),對(duì)其糞便中微生物種類(lèi)和豐度進(jìn)行分析檢測(cè),發(fā)現(xiàn)擬桿菌門(mén)的量及擬桿菌門(mén)/普氏菌屬比值均有增加,且機(jī)體減重量與擬桿菌門(mén)/普氏菌屬的比值成正相關(guān)[7,14,15]。這些研究數(shù)據(jù)表明,某些肥胖的產(chǎn)生可能與機(jī)體腸道菌群失衡有關(guān),以腸道菌群為靶點(diǎn)的治療方案可能會(huì)成為今后防治肥胖以及相關(guān)性代謝紊亂疾病新的突破點(diǎn)[16]。
2.2 腸道菌群與非酒精性脂肪肝
盡管大量實(shí)驗(yàn)證明,脂質(zhì)再合成能力的降低可導(dǎo)致非酒精性脂肪肝的發(fā)生[17],但這并非是促成疾病發(fā)生的唯一因素。近年來(lái),人們?cè)趧?dòng)物實(shí)驗(yàn)和人體試驗(yàn)中均發(fā)現(xiàn)腸道菌群與肝臟代謝之間存在密切聯(lián)系,腸道菌群的失衡對(duì)于非酒精性脂肪肝的發(fā)生有重要意義[18]。研究分析,腸道菌群導(dǎo)致非酒精性脂肪肝的原因可能包括:腸道菌群可提高機(jī)體對(duì)能量的攝取[19]、維持腸粘膜的滲透性[20]并參與調(diào)控腸道低炎癥反應(yīng)[21],腸道菌群可參與調(diào)節(jié)飲食中膽堿代謝[22]、調(diào)節(jié)機(jī)體膽汁酸代謝[23]、提高內(nèi)源性酒精的產(chǎn)生[22]等。
Polyzos等人通過(guò)對(duì)非酒精性脂肪肝患者的臨床研究發(fā)現(xiàn),非酒精性脂肪肝的一個(gè)重要成因是幽門(mén)螺桿菌感染[24]。因此,通過(guò)干預(yù)腸道菌群治療非酒精性脂肪肝可能成為未來(lái)非酒精性脂肪肝治療的新靶點(diǎn)。
2.3 腸道菌群與糖尿病
中國(guó)糖尿病學(xué)會(huì)發(fā)布的最新數(shù)據(jù)顯示,2014年全國(guó)糖尿病患病人數(shù)已達(dá)9629萬(wàn)人,居全球首位。而糖尿病的發(fā)病原因,除現(xiàn)已被大家所公認(rèn)的遺傳因素外,越來(lái)越多的研究發(fā)現(xiàn),環(huán)境因素(如飲食、共生菌、病毒、化學(xué)毒物等)也對(duì)糖尿病的發(fā)生發(fā)展起一定的促進(jìn)作用。并且,腸道菌群與糖尿病之間的關(guān)系也已在多項(xiàng)研究中得到證實(shí)[25]。
2.3.1 腸道菌群與 11型糖尿病
1型糖尿病是一種自身免疫性疾病,約占所有糖尿病類(lèi)型的10%。為了探究腸道菌群與1型糖尿病之間的潛在關(guān)系,Tai等人以固有免疫缺陷的MyD88敲除非肥胖型糖尿?。∕yD88-/-NOD)小鼠為研究對(duì)象,分別將其置于無(wú)菌環(huán)境(Germ-free,GF)和缺乏某些致病菌(Specific-pathogen-free,SPF)的環(huán)境下進(jìn)行干預(yù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),SPF組小鼠未出現(xiàn)糖尿病癥狀,而GF組小鼠出現(xiàn)糖尿病癥狀[26]。對(duì)比分析MyD88-/-NOD和MyD88+/+NOD小鼠體內(nèi)腸道菌群發(fā)現(xiàn),二者在菌群的種類(lèi)和豐度上均發(fā)生了明顯改變,這表明宿主MyD88對(duì)腸道菌群有重要的調(diào)節(jié)作用[27],且腸道菌群的改變也進(jìn)一步促進(jìn)糖尿病的發(fā)生。
2.3.2 腸道菌群和 22型糖尿病
2型糖尿病是一種以胰島素抵抗為特征并伴有持續(xù)性高血糖的糖代謝紊亂疾病,約占總糖尿病類(lèi)型的90%。2型糖尿病患者具有遺傳易感性,同時(shí)也與肥胖和久坐不動(dòng)的生活方式密切相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn),腸道菌群對(duì)2型糖尿病的調(diào)節(jié)同樣也起著至關(guān)重要的作用。Larsen等人分別對(duì)18名2型糖尿病男性患者和18名健康男性對(duì)照組進(jìn)行腸道菌群的對(duì)比觀察,發(fā)現(xiàn)2型糖尿病患者體內(nèi)腸道菌群的種屬水平和類(lèi)別與健康對(duì)照組相比存在顯著差異[28]。而Zhang等人在對(duì)比新發(fā)2型糖尿病患者、糖尿病前期患者以及正常人群體內(nèi)腸道菌群時(shí),也發(fā)現(xiàn)腸道菌群的種類(lèi)和豐度在三組人群中存在顯著差異[29]。為進(jìn)一步探究腸道菌群的變化是否與2型糖尿病的發(fā)病有關(guān),研究者在患有2型糖尿病及正常健康對(duì)照總數(shù)共345名中國(guó)人群中進(jìn)行統(tǒng)計(jì)調(diào)查,發(fā)現(xiàn)2型糖尿病患者體內(nèi),腸道菌群發(fā)生了一定程度的穩(wěn)態(tài)失調(diào),部分產(chǎn)丁酸鹽細(xì)菌數(shù)量減少而條件致病菌數(shù)量增加[30]。通過(guò)移植所謂的“腸道保護(hù)性菌群”可有效延緩或預(yù)防糖尿病的發(fā)生,因此,有人推測(cè)腸道菌群的變化可能是引起糖尿病發(fā)生的一個(gè)重要原因。然而,目前腸道菌群對(duì)糖尿病發(fā)生的影響機(jī)制并不完全明確,如何通過(guò)調(diào)節(jié)腸道菌群來(lái)改善糖尿病的病程進(jìn)展還需深入細(xì)致的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。
2.4 腸道菌群與阿爾茨海默癥
阿爾茨海默癥(Alzheimer’s disease,AD)是一種中樞神經(jīng)系統(tǒng)的退行性病變,約占所有癡呆癥的60%~80%。隨著全球人口老齡化現(xiàn)象的加劇,阿爾茨海默癥在老年人群中的發(fā)病率越來(lái)越高。一般認(rèn)為,基因和環(huán)境因素是阿爾茨海默癥發(fā)生的主要原因。而最新研究發(fā)現(xiàn),腸道菌群也可以通過(guò)“微生物—腦—腸”軸來(lái)調(diào)節(jié)大腦功能并調(diào)控機(jī)體行為[2]。流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn),腸道菌群在自閉癥、抑郁癥以及帕金森等疾病的發(fā)病中也均有涉及。因此,我們推測(cè),阿爾茨海默癥可能始于腸道,其發(fā)病原因可能也與腸道菌群失調(diào)有關(guān)[2]。之前有人認(rèn)為,肥胖可能是機(jī)體發(fā)生腦功能障礙、增加AD患病風(fēng)險(xiǎn)的重要原因。而現(xiàn)在,研究者猜測(cè)機(jī)體出現(xiàn)認(rèn)知障礙可能并不是肥胖本身造成的,其他與肥胖相關(guān)的因素如腸道菌群可能對(duì)認(rèn)知障礙的發(fā)生也有影響。Bruce-Keller等人分別對(duì)兩組C57BL/6小鼠進(jìn)行了為期10周的普通飲食和高脂飲食喂養(yǎng),然后分別將從兩組小鼠糞便和結(jié)腸內(nèi)提取的微生物移植到正常體重組的無(wú)菌小鼠體內(nèi)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),移植高脂飲食組細(xì)菌的小鼠出現(xiàn)了部分程度上的探查和認(rèn)知障礙[31]。這一結(jié)果提示,由肥胖而產(chǎn)生的機(jī)體行為能力的改變可能是受飲食對(duì)腸道菌群調(diào)節(jié)的影響。這也進(jìn)一步證明機(jī)體腸道菌群對(duì)行為能力的調(diào)節(jié)產(chǎn)生影響。
2.5 腸道菌群與癌癥
近年來(lái),越來(lái)越多的研究發(fā)現(xiàn),細(xì)菌可誘導(dǎo)癌癥的發(fā)生。2014年,Wang等人的流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn),腹腔感染和抗生素的使用以及二者的綜合效應(yīng)都能增加結(jié)、直腸癌的發(fā)病率[32]。目前,研究者認(rèn)為腸道菌群導(dǎo)致癌癥發(fā)生的可能機(jī)制包括直接機(jī)制和間接機(jī)制。直接機(jī)制中較為公認(rèn)的因素包括去氧膽酸[33](一種腸道細(xì)菌代謝產(chǎn)物,可直接致?lián)pDNA,促進(jìn)腫瘤的發(fā)生)、大腸桿菌[34](通過(guò)產(chǎn)生Colibactin的基因毒素破壞蛋白質(zhì),促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng))以及FadA[35](一種梭桿菌粘附素,當(dāng)FadA粘附于腸上皮細(xì)胞E-鈣粘著蛋白時(shí),活化β—連環(huán)蛋白信號(hào)通路,促進(jìn)腸上皮細(xì)胞增生)。而腸道菌群促進(jìn)腫瘤發(fā)生的間接機(jī)制可能與機(jī)體免疫系統(tǒng)長(zhǎng)期激活有關(guān)[36]。實(shí)際上,腸道菌群失衡誘發(fā)腫瘤的產(chǎn)生也不僅局限于胃腸道,觀察發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)性誘導(dǎo)腸道菌群失衡也會(huì)促進(jìn)小鼠乳腺癌和肝癌的發(fā)生。其潛在機(jī)制可能涉及炎癥和代謝循環(huán)通路等因素[33,37]。目前,大量相關(guān)實(shí)驗(yàn)均已證實(shí)腸道菌群的失衡與癌癥的發(fā)生之間存在一定的聯(lián)系,但二者之間的潛在機(jī)制并不明確。因此,糾正腸道菌群將可能成為未來(lái)防治癌癥的新方法。
大量研究表明,腸道菌群對(duì)宿主生理活動(dòng)及穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)均發(fā)揮著重要作用。從微生物菌門(mén)成分來(lái)看,擬桿菌門(mén)與厚壁菌門(mén)的比值越高,小鼠瘦型表現(xiàn)越明顯[38]。而從微生物菌屬成分看,擬桿菌屬和梭菌屬均可促進(jìn)T細(xì)胞的分化并進(jìn)一步誘導(dǎo)抗炎免疫反應(yīng)的發(fā)生、參與機(jī)體的免疫調(diào)節(jié)[39]。而雙歧桿菌屬和乳桿菌屬可參與對(duì)腦活動(dòng)的調(diào)節(jié)以減輕小鼠焦慮和抑郁的癥狀[40]。
運(yùn)動(dòng)被視為一項(xiàng)有益于宿主健康的環(huán)境刺激性因素,可對(duì)宿主腸道菌群的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的影響,運(yùn)動(dòng)可提高腸道菌群的豐度并增加有益菌的數(shù)量。Choi等人發(fā)現(xiàn),運(yùn)動(dòng)小鼠和安靜小鼠腸道內(nèi)約有2510種細(xì)菌屬存在差異。運(yùn)動(dòng)組小鼠體內(nèi)含有大量乳桿菌屬且其體內(nèi)腸球菌屬數(shù)量大約是安靜組小鼠的24倍。而軟壁菌屬中C11-K211細(xì)菌含量顯著低于安靜組小鼠(約低361倍)[41]。此外,在分別運(yùn)動(dòng)干預(yù)健康小鼠和糖尿病小鼠的實(shí)驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn),兩組小鼠體內(nèi)擬桿菌門(mén)/普氏菌屬、甲烷短桿菌,以及梭菌屬的數(shù)量均發(fā)生改變,但僅健康對(duì)照組小鼠體內(nèi)的乳雙歧桿菌含量有增加,提示運(yùn)動(dòng)對(duì)腸道菌群的調(diào)節(jié)可能也受宿主本身代謝水平的影響[42]。在探究運(yùn)動(dòng)對(duì)腸道菌群調(diào)節(jié)作用的實(shí)驗(yàn)中,Evans等人發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)干預(yù)可均衡瘦型小鼠及肥胖小鼠腸道內(nèi)的主要菌屬、預(yù)防飲食所致肥胖的發(fā)生并改善機(jī)體葡萄糖耐量。研究發(fā)現(xiàn),長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)干預(yù)與厚壁桿菌/擬桿菌門(mén)比值的降低是成比例的。并且,運(yùn)動(dòng)能極大增加腸道內(nèi)產(chǎn)丁酸細(xì)菌的比重[43],而丁酸鹽可參與調(diào)節(jié)大腸細(xì)胞的增殖、分化和存活。Matsumoto等人通過(guò)對(duì)雄性Wistar大鼠進(jìn)行5周自由轉(zhuǎn)輪運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練后,對(duì)其腸道內(nèi)菌群數(shù)量、組分及短鏈脂肪酸含量進(jìn)行了相應(yīng)評(píng)估。結(jié)果發(fā)現(xiàn),相對(duì)于非運(yùn)動(dòng)組大鼠,運(yùn)動(dòng)組大鼠糞便中細(xì)菌數(shù)量、組分及丁酸鹽含量均顯著增加[44]。肥胖癥及其他基礎(chǔ)疾病的炎癥反應(yīng)通常與高脂飲食和缺乏運(yùn)動(dòng)有關(guān)[45],在眾多有關(guān)高脂飲食和運(yùn)動(dòng)的研究中發(fā)現(xiàn),運(yùn)動(dòng)可使腸道菌群的多樣性發(fā)生顯著改變[46,47]。Denou等人在探究高強(qiáng)度間歇運(yùn)動(dòng)(HIIT)與腸道菌群關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),HIIT可以增加高脂飲食喂養(yǎng)下肥胖小鼠腸道內(nèi)細(xì)菌的種類(lèi),尤其是盲腸和結(jié)腸內(nèi)的擬桿菌屬,并顯著降低盲腸內(nèi)厚壁菌屬與擬桿菌屬的比值。此外,運(yùn)動(dòng)方式不同對(duì)腸道菌群的調(diào)節(jié)也存在差異。Allen等人以患有結(jié)腸炎C57BL/6J小鼠模型為研究對(duì)象,在分別進(jìn)行自由轉(zhuǎn)輪運(yùn)動(dòng)和跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)干預(yù)后,發(fā)現(xiàn)自由轉(zhuǎn)輪運(yùn)動(dòng)可減輕小鼠結(jié)腸炎癥,而跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)卻使小鼠腸道炎癥反應(yīng)加重,提示腸道菌群與小鼠結(jié)腸炎的發(fā)生之間存在一定的聯(lián)系。因此,有理由推測(cè),運(yùn)動(dòng)方式的不同可能造成腸道菌群差異性變化導(dǎo)致結(jié)腸炎小鼠的愈后不同[48]。
目前,運(yùn)動(dòng)促進(jìn)機(jī)體健康已得到廣泛的認(rèn)可。而運(yùn)動(dòng)對(duì)機(jī)體產(chǎn)生的有益影響部分程度上得益于運(yùn)動(dòng)對(duì)腸道菌群的調(diào)節(jié),但對(duì)其中的機(jī)制研究很少。眾多實(shí)驗(yàn)結(jié)果的差異性使我們不能明確具體是哪種細(xì)菌發(fā)生改變以及是通過(guò)何種方式發(fā)生了改變。有人認(rèn)為,造成實(shí)驗(yàn)差異性結(jié)果的原因可能是實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)類(lèi)型(無(wú)氧運(yùn)動(dòng)、有氧運(yùn)動(dòng)、抗阻運(yùn)動(dòng)及自主運(yùn)動(dòng)等)、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度以及運(yùn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間的不同而造成的[49]。這也將成為后期我們?cè)趯?shí)驗(yàn)研究中評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)對(duì)腸道菌群調(diào)節(jié)作用時(shí)重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。
隨著研究的深入,人們發(fā)現(xiàn)機(jī)體腸道菌群在炎癥、肥胖等諸多慢性疾病的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。腸道細(xì)菌通過(guò)影響宿主信號(hào)通路也可引起癌癥、代謝綜合征等疾病的發(fā)生。隨著基因組測(cè)序技術(shù)的發(fā)展,人們認(rèn)識(shí)腸道微生物的步伐加快。我們希望通過(guò)研究人類(lèi)腸道中所有微生物的種屬成分及構(gòu)成比例,最終為后續(xù)研究腸道菌群與肥胖癥、糖尿病等多種代謝性疾病的關(guān)系提供重要的理論依據(jù),并以運(yùn)動(dòng)干預(yù)作為手段,實(shí)現(xiàn)對(duì)慢性疾病防治的目的。
[1] Gagliani N,Hu B,Huber S,et al.The fire within:mi?crobes inflame tumors[J].Cell,2014,157(4):776-783.
[2] Hu X,Wang T,Jin F.Alzheimer's disease and gut micro?biota[J].Sci China Life Sci,2016,59(10):1006-1023.
[3] Mishra AK,Dubey V,Ghosh AR.Obesity:An over?view of possible role(s) of gut hormones,lipid sensing and gut microbiota[J].Metabolism,2016,65(1):48-65.
[4] Faith JJ,Guruge JL,Charbonneau M,et al.The longterm stability of the human gut microbiota[J].Science,2013,341(6141):1237439.
[5] Flores GE,Caporaso JG,Henley JB,et al.Temporal vari?ability is a personalized feature of the human microbi?ome[J].Genome Biol,2014,15(12):531.
[6] Lozupone CA,Stombaugh JI,Gordon JI.Diversity,stabili?ty and resilience ofthe human gutmicrobiota [J].Na?ture,2012,489(7415):220-230.
[7] Harris K,Kassis A,Major G,et al.Is the gut microbio?ta a new factor contributing to obesity and its metabolic disorders?[J]J Obes,2012,2012:879151.
[8] Villanueva-Millán MJ,Pérez-Matute P,Oteo JA.Gut mi?crobiota:a key player in health and disease.A review fo?cused on obesity[J].J Physiol Biochem,2015,1(3):509-525.
[9] Turnbaugh PJ,B?ckhed F,F(xiàn)ulton L,et al.Diet-in?duced obesity is linked to marked but reversible altera?tions in the mouse distal gut microbiome[J]. Cell Host Microbe,2008,33(4):213-223.
[10]Kotzampassi K,Giamarellos-Bourboulis EJ,Stavrou G. Obesity as a consequence of gut bacteria and diet inter?actions[J].ISRN Obes,2014,2014:651895.
[11]Abdallah Ismail N,Ragab SH,Abd Elbaky A,et al.Fre?quency of Firmicutes and Bacteroidetes in gut microbio?ta in obese and normal weight Egyptian children and adults[J].Arch Med Sci,2011,7(3):501-507.
[12]Bervoets L,Van Hoorenbeeck K,Kortleven I,et al.Differenc?esingut microbiota compositionbetween obeseandleanchil?dren:across-sectionalstudy[J].Gut Pathog,2013,5(1):10.
[13]VerdamFJ,F(xiàn)uentesS,deJongeC,etal.Humanintestinalmicro?biotacomposition is associatedwithlocalandsystemicinflam?mationinobesity[J].Obesity(Silver Spring),2013,21(12):E607-615.
[14]Nadal I,Santacruz A,Marcos A,et al.Shifts in clostridia,bac?teroides and Immunoglobulin-coating fecal bacteria asso?ciated with weight[J].Int J Obes(Lond),2009,33(7):758-767.
[15]Santacruz A,Marcos A,W?rnberg J,et al.Interplay be?tween weight loss and gut microbiota composition in over?weight adolescents[J].Obesity(Silver Spring),2009,17(10):1906-1915.
[16]Shen J,Obin MS,Zhao L.The gut microbiota,obesity and insulin resistance[J].Mol Aspects Med,2013,34(1):39-58.
[17]Ameer F,Scandiuzzi L,hasnain S,et al.De nove Lipogen?esis in health and disease[J].Metablism,2014,63(7):895-902.
[18]AlisiA,CeccarelliS,PaneraN,etal.Causativeroleofgutmicro?biotainnon-alcoholic fatty liver diseasepathogenesis[J].Front CellInfectMicrobiol,20122:132.
[19]Tremaroli V,B?ckhed F.Functional interactions between the gut microbiota and host metabolism[J].Nature,2012,489(7415):242-249.
[20]Nicoletti C.Age-associated changes of the intestinal epi?thelial barrier:local and systemic Implications[J].Expert Rev Gastroenterol Hepatol,2015,9(12):1467-1469.
[21]Biagi E,Nylund L,Candela M,et al.Through ageing,and beyond:gut microbiota and inflammatory status in se?niors and centenarians [J].PLoS One,2010,5(5):e10667.
[22]Brenner DA,Paik YH,Schnabl B.Role of Gut Microbio?ta in Liver Disease[J].J Clin Gastroenterol,2015,49 Suppl 1:S25-27.
[23]Frikke-Schmidt H,O'Rourke RW,Lumeng CN,et al. Does bariatric surgery improve adipose tissue function? [J].Obes Rev,2016,17(9):795-809.
[24]Polyzos SA,Kountouras J,Papatheodorou A,et al.Helico?bacter pylori infection in patients with nonalcoholic fatty liver disease[J].Metabolism,2013,62(1):121-126.
[25]Tai N,Wong FS,Wen L,et al.The role of gut microbio?ta in the development of type 1,type 2 diabetes melli?tus and obesity[J].Rev Endocr Metab Disord,2015,16(1):55-65.
[26]Wen L,Ley RE,Volchkov PY,et al.Innate immuni?ty and intestinal microbiota in the development of Type 1 diabetes[J].Nature,2008,455(7216):1109-1113.
[27]Roesch LF,Lorca GL,Casella G,et al.Culture-indepen?dent identification of gutbacteria correlated with the on?set of diabetes in a rat model[J].ISMEJ,2009,3(5):536-548.
[28]LarsenN,VogensenFK,vandenBergFW,etal.Gutmicrobio?tainhumanadultswith type2diabetesdiffersfromnon-diabet?icadults[J].PLoSOne,2010,5(2):e9085.
[29]Zhang X,Shen D,F(xiàn)ang Z,et al.Human gut microbio?ta changes revealtheprogression ofglucose intolerance [J].PLoS One,2013,8(8):e71108.
[30]Qin J,Li Y,Cai Z,et al.A metagenome-wide associa?tion study of gut microbiota in type 2 diabetes[J].Na?ture,2012,490(7418):55-60.
[31]Bruce-KellerAJ,SalbaumJM,LuoM,etal.Obese-typegutmi?crobiotainduceNeurobehavioral changesin theabsenceofobe?sity[J].BiolPsychiatry,2015,77(7):607-615.
[32]Wang JL,Chang CH,Lin JW,et al.Infection,antibioticthera?pyandriskofcolorectalcancer:anationwidenestedcase-con?trolstudyinpatientswithType2diabetesmellitus[J].Int J Can?cer,2014,135(4):956-967.
[33]YoshimotoS,LooTM,AtarashiK,etal.Obesity-induced gut mi?crobial metabolit promotes liver caner through senescence sec?retome[J].Nature,2013,499(7456):97-101.
[34]ArthurJC,Perez-ChanonaE,MühlbauerM,etal.Intestinalin?flammationtargets cancer-inducingactivityof themicrobiota [J].Science,2012,338(6103):120-123.
[35]Rubinstein MR,Wang X,Liu W,et al.Fusobacterium nu?cleatum promotes colorectal carcinogenesis by modulat?ing E-cadherin/β-catenin signaling via its FadA adhesin [J].Cell Host Microbe,2013,14(2):195-206.
[36]Gagliani N,Hu B,Huber S,et al.The fire within:mi?crobes inflame tumors[J].Cell,2014,157(4):776-83.
[37]Dapito DH,Mencin A,Gwak GY,et al.Promotion of hepato?cellularcarcinoma by the intestinalmicrobiota and TLR4 [J].Cancer Cell,2012,21(4):504-516
[38]Ridaura VK,F(xiàn)aith JJ,Rey FE,et al.Gut microbiota from twins discordant for obesity modulate metabolism in mice[J].Science,2013,341(6150):1241214.
[39]Round JL,Mazmanian SK.Inducible Foxp3+regulato?ry T-cell development by a commensal bacterium of the intestinal microbiota[J].Proc Natl Acad Sci U S A,2010,107(27):12204-12209.
[40]Bravo JA,F(xiàn)orsythe P,Chew MV,et al.Ingestion of Lacto?bacillus strain regulates emotional behavior and cen?tral GABA receptor expression in a mouse via the va?gus nerve[J].Proc Natl Acad Sci U S A,2011,108(38):16050-16055.
[41]Choi JJ,Eum SY,Rampersaud E,et al.Exercise attenu?ates PCB-induced changes in the mouse gut microbiome [J].Environ Health Perspect,2013,121(6):725-730.
[42]LambertJE,MyslickiJP,BomhofMR,etal.Exer?cise training modifies gut microbiotal in normal and dia?betic mice[J].Appl Physiol Nutr Metab,2015,40(7):749-752.
[43]Evans CC,LePard KJ,Kwak JW,et al.Exercise prevents weight gain and alters the gut microbiota in a mouse model of high fat diet-induced obesity[J].PLoS One,2014,9(3):e92193.
[44]Matsumoto M,Inoue R,Tsukahara T,et al.Voluntary run?ning exercise alters microbiota composition and increas?es n-butyrate concentration in the ratcecum [J].Biosci Biotechnol Biochem,2008,72(2):572-576.
[45]Shaw K,Gennat H,O'Rourke P,et al.Exercise for over?weight or obesity[J].Cochrane Database Syst Rev,2006,(4):CD003817.
[46]Denou E,Marcinko K,Surette MG,et al.High-intensi?ty exercise training increases the diversity and metabol?ic capacity ofthe mouse distal gutmicrobiota during di?et-induced obesity[J].Am J Physiol Endocrinol Metab,2016,310(11):E982-993.
[47]EvansCC,LePard KJ,Kwak JW,etal.Exercise pre?vents weight gain and alters the gut microbiota in a mouse model of high fat diet- induced obesity [J]. PLoS One,2014,9(3):e92193.
[48]Allen JM,BergMillerME,PenceBD,etal.Volun?tary and forced exercise differentially alters the gut mi?crobiome in C57BL/6J mice[J].J Appl Physiol(1985),2015,118(8):1059-1066.
[49]Cerdá B,Pérez M,Pérez-Santiago JD,et al.Gut Microbio?ta Modification:Another Piece in the Puzzle of the Ben?efits of Physical Exercise in Health? [J].FrontPhysiol,2016,7:51.
2016.11.18
國(guó)家自然科學(xué)基金(31571220,31671237)
第1作者:于春霞,Email:1217451960@qq.com;通信作者:傅力,Email:lifu@tmu.edu.cn
中國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志2017年5期