膳食干预肠道菌群预防代谢性疾病课件

膳食干膳食干预肠道菌群道菌群预防代防代谢性疾病性疾病膳食干膳食干预肠预肠道菌群道菌群预预防代防代谢谢性疾病膳食干性疾病膳食干预肠预肠道菌群道菌群预预防代防代谢谢性疾病性疾病1 正确认识自己的身体正确认识自己的身体“超级生物体超级生物体”诺贝尔奖得主-里德伯格,2000Joshua LederbergNobel Laureate 1958人体内生活着1-2公斤细菌90%在肠道里人体的细胞组成10%人细胞+90%细菌细胞人体的基因组成 2.5万个人的基因3百多万个微生物基因丰富而活跃的代谢活动肠道菌群肠道菌群人体后天获得的人体后天获得的“第二个基因组第二个基因组”食品食品药品药品人基因组人基因组肠道微生物组肠道微生物组健康健康疾病疾病体质体质亚健康亚健康先天遗传后天养成 正确认识自己的身体“超级生物体”诺贝尔奖得主-里德伯Shanghai Jiao Tong University“慢性病的肠道起源慢性病的肠道起源”“人体系统生物学方法人体系统生物学方法”“慢性病的肠道起源”“人体系统生物学方法”Shanghai Jiao Tong University慢性病的肠道起源 IIya MechnikovNobel Laureate 1908“a .a a .”-.“粪毒入血，百病蜂起”中医观念“”()细胞毒素、遗传毒素、免疫毒素-肝肠循环-肠屏障受损慢性病的肠道起源 IIya Mechnikov“Shanghai Jiao Tong University肠道菌群结构失调与代谢综合征肠道菌群结构失调与代谢综合征,2009肠道菌群结构失调与代谢综合征,2009Shanghai Jiao Tong University肠道菌群控制能量代谢基因表达肠道菌群控制能量代谢基因表达,F.,.,.U S A,2004.101:15718-15723.,F.,.,.U S A,2007.104:979-984.,.,.,.,2006.444(7122):p.1027-1031.,.,.,.,2008.3:213-223.肠道菌群控制能量代谢基因表达,F.,.,Shanghai Jiao Tong University肥胖肥胖糖尿病糖尿病炎性衰老炎性衰老 低度、系统性的慢性炎症低度、系统性的慢性炎症 慢性炎症与衰老和老年病的关系慢性炎症与衰老和老年病的关系 代谢性疾病代谢性疾病肥胖糖尿病炎性衰老 低度、系统性的慢性炎症 慢性炎症与衰老 内毒素-最常见的免疫毒素内毒素 内毒素-最常见的免疫毒素内毒素 内毒素诱导的分子炎症 内毒素诱导的分子炎症Shanghai Jiao Tong University 菌群结构失调诱发慢性炎症菌群结构失调诱发慢性炎症,.,J.,.,M.,C.,D.(2007a).56:1761-1772.,.,.,F.,C.,.,.(2007b)a .50:2374-2383,.,(2008).57:1470-1482,.,(2009)a 2 .58:1091-1103 菌群结构失调诱发慢性炎症,.,J.,Shanghai Jiao Tong University1 1 基因敲除鼠基因敲除鼠C57BL/6 miceApoa-1 基因基因敲除敲除Apoa-1-/-mice敲除小鼠敲除小鼠 Apoa-l gene的策略的策略(Williamson,1992,PNAS)Apolipoprotein A-高密度脂蛋白水平低易感动脉粥样硬化先天性胰岛素抵抗1 1 基因敲除鼠C57BL/6 miceApoa-1Shanghai Jiao Tong University动物实验高脂饲料高脂饲料植物饲料植物饲料敲除鼠敲除鼠坏基因坏基因植物饲料植物饲料 对照鼠对照鼠好基因好基因高脂饲料高脂饲料 两种基因两种基因 X 两种饲料两种饲料 饲喂饲喂6个月个月坏食物好食物坏食物好食物动物实验高脂饲料植物饲料敲除鼠植物饲料 对照鼠高Shanghai Jiao Tong University Growth Curve 好基因+坏食物病得最重！Growth Curve 好基因+坏食物病得最重！Shanghai Jiao Tong University 饮食决定肠道菌群结构，基因作用很小Wt/NC野生型野生型/植物饲料植物饲料Apoa-/-/NC敲除鼠敲除鼠/植物饲料植物饲料Wt/HFD野生型野生型/高脂饲料高脂饲料Apoa-/-/HFD敲除鼠敲除鼠/高脂饲料高脂饲料 饮食决定肠道菌群结构，基因作用很小Wt/NCApShanghai Jiao Tong University新一代革命性测序技术新一代革命性测序技术15100 台老一代测序仪1个技术员，1台新设备 ，16|.5.1|2008 新一代革命性测序技术15100 台老一代测序仪1个技术员，Shanghai Jiao Tong University%of Total Sequences ApoA-/-high fat dietApoA-/-normal chow Wild-type high fat dietWild-type normal chow*P0.01 *P0.91 （）3.42 3.153.420.00-4.16（）100/140 80/12075/120 80/120（）122.0 513110-47()(I)8.132.445.761()(I)0.090.110.076()(I)6.564.392.72()(A)1839.411925.634145.38 0d(174.9)9w(144.8)23w(1Shanghai Jiao Tong University16S V3 M 0d 4w 9w 13w18w 23w 16S V3 M 0d 4w 9w 13w18wShanghai Jiao Tong University0d 4w9w13w18w23w A 0d A Shanghai Jiao Tong University 以肠道菌群为靶标的慢性病早期营养干预-30天0天4周9周13周18周23周干预期维持期基线（163）（123）（101）（93）123位合格志愿者30，中心型度肥胖症患者（69:54）中国临床试验注册中心通过伦理审查并注册，中国临床试验注册中心通过伦理审查并注册，注册号为注册号为00000353 以肠道菌群为靶标的慢性病早期营养干预 -3Shanghai Jiao Tong University菌群参与代谢性疾病发展的分子过程保护肠屏障的细菌种群水平下降，条件致病菌的种群水平上升；肠道的通透性上升；血液中的细菌抗原载荷量升高；炎性水平升高；胰岛素抵抗出现；血糖、血脂、血压调控机制受损。菌群参与代谢性疾病发展的分子过程保护肠屏障的细菌种群水平下降Shanghai Jiao Tong University相关分子标示物的使用菌群结构的454高通量测序分析肠屏障功能检查乳果糖（）尿中排泄率甘露醇（）尿中排泄率比值法 血液中的细菌抗原载荷量脂多糖结合蛋白的浓度测定炎性水平测定C反应蛋白1、6、和脂联素 胰岛素抵抗测定空腹胰岛素稳态模型的胰岛素抵抗指数（）=空腹胰岛素（）空腹血糖（）/22.5。相关分子标示物的使用菌群结构的454高通量测序分析Shanghai Jiao Tong University空腹血糖糖化血红蛋白甘油三酯总胆固醇高密度脂蛋白低密度脂蛋白血压谷草转氨酶 丙氨酸氨基转移酶-谷氨酰转移酶 相关临床标示物的使用空腹血糖相关临床标示物的使用Shanghai Jiao Tong University保护肠屏障的细菌增加保护肠屏障的细菌增加条件致病菌下降条件致病菌下降*保护肠屏障的细菌增加条件致病菌下降*Shanghai Jiao Tong University肠屏障功能 0.05*0.01*肠屏障功能 0.05*0.01*Shanghai Jiao Tong University脂多糖结合蛋白（）0.05*0.01*脂多糖结合蛋白（）0.05*0.01*Shanghai Jiao Tong UniversityC反应蛋白（）0.05*0.01*C反应蛋白（）0.05*0.01*Shanghai Jiao Tong University炎性因子 0.05*0.01*炎性因子 0.05*0.01*Shanghai Jiao Tong University 糖稳态 0.05*0.01*糖稳态 0.05*0.01*Shanghai Jiao Tong University血脂 0.05*0.01*血脂 0.05*0.01*Shanghai Jiao Tong University肝功能 0.05*0.01*肝功能 0.05*0.01*Shanghai Jiao Tong University血压 0.05*0.01*血压 0.05*0.01*Shanghai Jiao Tong University志愿者体重变化情况 -30d 9w 23w Time Point -30d 9w 23w Time Point *0.05All vs.-30d 9w vs.23w *84.980.478.031.830.129.09周周:减重中位值减重中位值4.5,最高最高 15.5 23周周:减重中位值减重中位值 6.9,最高最高 20.3 志愿者体重变化情况 Shanghai Jiao Tong University以菌群为靶点的健康监测新技术以菌群为靶点的健康监测新技术肠道菌群结构检测肠屏障保护菌毒素、抗原产生菌肠道菌毒素检测免疫毒性细胞毒性遗传毒性肠屏障功能检测血液抗原载荷量测定炎性反应检测内毒素结合蛋白内毒素结合蛋白C反应蛋白反应蛋白空腹胰岛素空腹胰岛素以菌群为靶点的健康监测新技术肠道菌群结构检测内毒素结合蛋白Shanghai Jiao Tong University样品采集情况 1611616968 70703030 287287123123 1961968484714714305305样品采集情况 1611616968 Shanghai Jiao Tong University基于功能元基因组学的人体系统生物学分析基于功能元基因组学的人体系统生物学分析ConcentrationPrimary MoleculesSecondary MoleculesResorptionDilutionFiltration1234567ppmhippurateureaallantoincreatininehippurate2-oxoglutaratecitrateTMAOsuccinatefumaratewatercreatininetaurineMetabolism-MetabonomeMicrobiome-MetagenomeProteome-ImmunityVibration,noise,exhaust gasBLOODFecal matterUrine samples基于功能元基因组学的人体系统生物学分析ConcentratiShanghai Jiao Tong University病前阶段病前阶段病前阶段病前阶段疾病早期疾病早期疾病早期疾病早期 疾病中后期疾病中后期疾病中后期疾病中后期 基于人体分子测量的病人分型与健康监测基于人体分子测量的病人分型与健康监测 健康人群健康人群健康人群健康人群 通过大规模人群试验发现对疾病有预测作用的生物标示物通过大规模人群试验发现对疾病有预测作用的生物标示物病前阶段疾病早期疾病中后期 基于人体分子测量的病人分型与Shanghai Jiao Tong University0306090120150年龄病初病末健康病前健康度濒死平衡膳食平衡膳食 调理菌群调理菌群 颐养天年颐养天年 无疾而终无疾而终0306090120150年龄病初病末健康病前健康度濒死平衡Shanghai Jiao Tong University ,Shanghai Jiao Tong University膳食干预肠道菌群预防代谢性疾病课件谢谢！谢谢！谢谢谢谢！60