肠道微生物PPT课件.ppt
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1、-1Programming of Host Metabolismby the Gut Microbiota -2相关介绍相关介绍1阐述肠道微生物区系与肥胖的关系阐述肠道微生物区系与肥胖的关系2论述肠道微生物区系与代谢性疾病的关系论述肠道微生物区系与代谢性疾病的关系3 3结论与展望结论与展望4 4-3 前言前言 人体肠道内藏着一个与人类宿主共同进化的复人体肠道内藏着一个与人类宿主共同进化的复杂生态系统杂生态系统肠道微生物区系。细菌组成人体肠肠道微生物区系。细菌组成人体肠道微生物区系的绝大部分,但也存在古细菌、病毒道微生物区系的绝大部分,但也存在古细菌、病毒和原生动物。和原生动物。 肠道微生物组肠
2、道微生物组,也就是肠道微生物的共同基因,也就是肠道微生物的共同基因组,编码了至少超过我们基因组的组,编码了至少超过我们基因组的150150倍的基因,倍的基因,这些都很好的表明了肠道微生物区系在人体健康上这些都很好的表明了肠道微生物区系在人体健康上的潜在影响。的潜在影响。-4人体肠道微生物区系的组成人体肠道微生物区系的组成肠道微生物区系的代谢功能肠道微生物区系的代谢功能 相关介绍相关介绍宿主对微生物定植的反应宿主对微生物定植的反应-5一、人体肠道微生物区系的组成一、人体肠道微生物区系的组成 人体肠道微生物区系对饮食结构的改变是具有人体肠道微生物区系对饮食结构的改变是具有活力和敏感的。胎儿在子宫内
3、是无菌的,出生时会活力和敏感的。胎儿在子宫内是无菌的,出生时会迅速定植环境中的细菌。人体最初的微生物区系低迅速定植环境中的细菌。人体最初的微生物区系低多样性,之后会变得更多样性。多样性,之后会变得更多样性。 一些研究已经证明了,炎性肠道疾病患者的肠一些研究已经证明了,炎性肠道疾病患者的肠道微生物区系的多样性降低。道微生物区系的多样性降低。-6一、人体肠道微生物区系的组成一、人体肠道微生物区系的组成消极选择机制:消极选择机制:如如饮食饮食对于肠道微对于肠道微生物区系的形成是生物区系的形成是一个重要因素。一个重要因素。宿主的宿主的免疫系统免疫系统通通过杀死特定的细菌过杀死特定的细菌群体,也可能改变
4、群体,也可能改变肠道微生物群落。肠道微生物群落。积极选择机制:积极选择机制:可能是可能是宿主的因素宿主的因素,允许特定的细菌粘允许特定的细菌粘附。附。例如上皮细胞的糖例如上皮细胞的糖脂或宿主粘液中的脂或宿主粘液中的特定聚糖。特定聚糖。成人微生物区系成人微生物区系-7人体肠道微生物区系的组成人体肠道微生物区系的组成-8二、宿主对微生物定植的反应二、宿主对微生物定植的反应 早期肠道对早期肠道对微生物定植微生物定植反应的研究大多都是从动物模反应的研究大多都是从动物模型中获得。无菌小鼠有细长和更薄的肠绒毛,然而,细长的型中获得。无菌小鼠有细长和更薄的肠绒毛,然而,细长的绒毛结构更容易受到感染,因此,一
5、个正常肠道微生物区系绒毛结构更容易受到感染,因此,一个正常肠道微生物区系定植后定植后, ,绒毛缩短变粗绒毛缩短变粗, ,细胞的组成明显改变。细胞的组成明显改变。 此外,肠道的定植也促进小肠免疫细胞的补充和肠道相此外,肠道的定植也促进小肠免疫细胞的补充和肠道相关淋巴组织的形成。更重要的是,最近研究已经证实,先天关淋巴组织的形成。更重要的是,最近研究已经证实,先天免疫和适应性免疫系统互相补充来维持宿主和微生物区系的免疫和适应性免疫系统互相补充来维持宿主和微生物区系的共生。共生。微生物定植:微生物定植: 各种微生物经常从不同环境落到人体,并能在一定部位定居和不断生长、繁殖后代的现象。-9三、肠道微生
6、物区系的代谢功能三、肠道微生物区系的代谢功能 肠道微生物区系处在饮食肠道微生物区系处在饮食和宿主基因组之间的交叉点,和宿主基因组之间的交叉点,因此其对食物的加工和制造,因此其对食物的加工和制造,为宿主提供了营养物质具有重为宿主提供了营养物质具有重要意义。此外,肠道微生物区要意义。此外,肠道微生物区系也可能影响药物代谢,是一系也可能影响药物代谢,是一种重要的外源化合物种重要的外源化合物“解毒解毒剂剂”。一些研究表明无菌状态。一些研究表明无菌状态相似热量摄入限制,抑制形成相似热量摄入限制,抑制形成肥胖。而抑制饮食引起的肥胖肥胖。而抑制饮食引起的肥胖取决于特定饮食微生物区系的取决于特定饮食微生物区系
7、的相互作用。相互作用。-10肥胖个体中的微生物区系肥胖个体中的微生物区系宏基因组与肥胖宏基因组与肥胖肥胖手术与肠道微生物区系肥胖手术与肠道微生物区系肠道微生物区系直接参与引起肥胖肠道微生物区系直接参与引起肥胖 肥胖与肠道微生物区系肥胖与肠道微生物区系-11 肠道微生物区系可能是调节肥胖的一种环境因素,这个发现促使了肠道微生物区系可能是调节肥胖的一种环境因素,这个发现促使了研究去测试肠道微生物区系在肥胖个体中是否改变。一些研究显示:研究去测试肠道微生物区系在肥胖个体中是否改变。一些研究显示:一、肥胖个体中的微生物区系一、肥胖个体中的微生物区系2在肥胖个体中拟杆在肥胖个体中拟杆菌门的细菌减少。菌门
8、的细菌减少。但拟杆菌门的水平但拟杆菌门的水平和肥胖没有直接相和肥胖没有直接相关,而与能量摄入关,而与能量摄入有关。有关。1肥胖与微生物多样肥胖与微生物多样化降低有关化降低有关。炎性肠道疾病和肥炎性肠道疾病和肥胖之间可能存在一胖之间可能存在一些共同的病因学。些共同的病因学。 许多研究也证明了健康的个体与肠道微生物的多样性和普拉梭许多研究也证明了健康的个体与肠道微生物的多样性和普拉梭菌数量的提高有关。菌数量的提高有关。-12二、宏基因组与肥胖二、宏基因组与肥胖 宏基因组宏基因组,是指特定环境中全部微小生物遗传物质的总,是指特定环境中全部微小生物遗传物质的总和。和。 在肥胖人的微生物组中,增加了有利
9、于能量提取和那些在肥胖人的微生物组中,增加了有利于能量提取和那些参与降解碳水化合物的基因,这使从富含碳水化合物饮食中参与降解碳水化合物的基因,这使从富含碳水化合物饮食中获取营养物的能力和短链脂肪酸的生成增加,短链脂肪酸可获取营养物的能力和短链脂肪酸的生成增加,短链脂肪酸可用作糖异生作用和脂肪生成的底物。用作糖异生作用和脂肪生成的底物。 宏基因组的研究还需要去证明,在肥胖和宏基因组的研究还需要去证明,在肥胖和2 2型糖尿病人型糖尿病人中微生物组是怎样改变的。中微生物组是怎样改变的。-13三、肥胖手术与肠道微三、肥胖手术与肠道微生物生物外科手术的方法,胃旁路手术指一胃旁路手术指一系列类似的、用于治
10、疗肥胖症的外科系列类似的、用于治疗肥胖症的外科手术,其共同特征为重新排列小肠的手术,其共同特征为重新排列小肠的位置,改变食物经过消化道的途径,位置,改变食物经过消化道的途径,减缓胃排空速度,缩短小肠,降低吸减缓胃排空速度,缩短小肠,降低吸收。收。胃旁路手术引起长期的重量减少,时间甚至可以超过15年。最近研究已经表明了胃旁路术的确显著改变肠道微生物的组成,因此,肥胖手术一些有利的影响可能归因于肠道微生物区系的改变。四、引起肥胖的直接参四、引起肥胖的直接参与与以上几点表明了在肥胖人群中肠道微生物区系发生了改变,但并没有区分原因和后果,即是肠道微生物区系促进了肥胖的发病机制呢?还是肠道微生物区系的改
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