郑州会议-2011秦环龙课件.ppt

肠道微生态及其制剂临床应用上海交通大学附属第六人民医院秦环龙一、肠道微生态的重要性二、肠道微生态检测方法三、微生态制剂临床应用四、我们部分研究工作五、益生菌使用中应注意的问题简要内容 Ann ’ Hara1 & Fergus Shanahan The gut flora as a an EMBO Report 2006;7:688-93 ?肠道微生态是对健康状态的积极评价,根本性影响黏膜免疫系统的结构和功能?微生态改变能成为各种小肠功能失调的致病原因(包括 IBD ),控制微生态能成为有效治疗措施?微生态具有聚集代谢能力等同与器官中重要器官,受细菌对黏膜体内平衡和免疫反应扩散的条件性影响?更好地理解这个隐藏的器官将揭示人类健康和感染、炎症及新生物形成的奥秘肥胖、糖尿病不能完全归功于人基因组、营养习惯和生理运动减少?微生态增加个体从食物中获取能量的能力?微生态控制三酰甘油命运( fate )(FIAF 理论) ?调节微生态增加血脂多糖( LPS) 水平, 从而激发炎症,启动肥胖、 2型糖尿病改变肠道微生态治疗或预防肥胖和糖尿病 Sartor RB. Gastroenterology 2008; 134:577-579 肠道菌群构成 : 200-300 species 2. 现代分子检测技术: 1800 genera 和15,000-36,000 species 3. 肠道内细菌总量: 10 13-10 14;占粪重的 60% ≥10倍人体内真核细胞; ≥100 倍人类基因组; 4. 99% 以上是由四个菌门组成:硬壁菌门( Firmicutes ); 拟杆菌门(Bacteroidetes ); 变形菌门(Proteobacteria ); 放线菌门(Actinobacteria ) 5. 除了在胃肠道轴上的分布存在差异外,肠道表面粘附和肠腔内的菌群组成亦不同,粘膜表面厌氧与需阳菌的比率明显低于肠腔内比率 Sartor RB. Gastroenterology 2008; 134:577-579 3. 核心微生物组?Turnbaugh PJ 等对成年同卵双生和异卵双生女性及其母亲的肠道菌群研究,每个个体在肠道细菌种系水平上有其独特的菌群构成,在基因水平有广泛相似性,提出“核心微生物组”(core microbiome ) 的概念?在细菌基因水平上的定义,不在菌谱水平上,有共同基因和参与多种代谢的重要成分?核心微生物组偏离与宿主生理状态改变密切相关,比如肥胖和消瘦 Turnbaugh et al. Nature 2009;457:480-485 50-80% 的细菌无法培养 DNA 分析细菌种群多样性 rRNA 是理想的进化标记?存在于所有的微生物细胞中?数据库中已有 10,000 多个序列二、肠道微生态检测 ( HIT-CHIP )监控肠道菌群 Harrington CR,et al: BMC Microbiol . 2008; 8: 195 以细菌 16S 核糖体基因为基础开发一种肠道菌群快速检测微点阵技术对比长寡核酸( 40- 和50-mer )和短寡核苷酸( 16- 21mer ), 确定为区分完整和错配探针所需最低核苷酸数量该微点阵的灵敏度可达每克粪便 ×10 4个细菌实现在不同细菌分类学水平上对人类肠道菌群快速检测短寡核苷酸微点阵技术提高胃肠道菌群的检出能力 5、代谢组学水平 Claus SP,et al: Mol Syst Biol. 2008; 4: 219. 肠道微生物组通过肠肝循环和肠道代谢深刻影响胆汁酸代谢(1)无菌和常规小鼠均存在明确代谢表型差异: 尿中马尿酸盐和结肠上皮内的 5-氨基戊酸盐在无菌小鼠体内浓度降低,棉子糖仅在无菌小鼠结肠内检测到(2)局部(肠道) 和整体(生物液体、肾脏、肝脏) 水平调节机体代谢表型,影响多种饮食调节和与个性化药物反应(3)细胞容积调节子如内铵盐、胆碱、肌醇等影响肾脏内环境稳定 6. 群落水平研究?高通量芯片杂交技术难以应用于群落水平的研究?可应用 cDNA -AFLP 高通量技术进行群落水平的研究?只已知部分肠道微生物的 16S rRNA 序列?群落 mRNA 的克隆和测序非常困难? mRNA 序列与进化和功能之间的关系非常复杂