肠道微生物多样性与能量代谢调控及肥胖.pptVIP

参考文献 Clay F.Semenkovich,and Jeffrey I.Gordon. The gut microbiota as an environmental factor that regulates fat storage. PNAS,November 2,2004 vol.101 no.44 15721 [ 5] Reza Rastmanesh. High polyphenol,low probiotic diet for weight loss because of intestinal microbiota interaction. Chemico-Biological Interactions 70(2010)no.8-10 [ 6]陈思羽中,李祯祯,陈芳.人体肠道益生菌的生理功能和安全性研究现状.中国微生态学杂志，2007年6第19卷第4期. . 肠道微生物多样性与能量代谢调控及肥胖关系 杨虹坤 1 肠道微生物概述 2 肠道微生物与宿主间的相互关系 3 宿主基因型和遗传关系对肠道微生物多样 性的影响 4 肠道微生物对多糖发酵及宿主能量代谢的影响 5 肠道微生物对宿主基因表达与脂肪贮存的影响 6 肠道微生物与人类共进化 一 肠道微生物概述 细胞总量几乎是人体自身细胞的10倍 编码的基因数量至少是人体自身基因的100倍 “肠道元基因组”(gut metagenome) FIG. 2. A SCAN OF THREE TRANSVERSE TISSUE SEGMENTS OF THE INTESTINAL TRACT FROM A HEALTHY 16-WEEK-OLD PIG. BACTERIAL COLONIZATION (ORANGE MICROCOLONIES) IS SPARSE IN THE DUODENUM (A) AND INCREASES THROUGH ILEUM (B) AND COLON (C). THE MICROGRAPH WAS MADE WITH A RED FLUORESCENT GENERAL EUB-BACTERIAL PROBE AND SCANNED WITH A GENEPIX 4200AL SCANNER AT 5 MM RESOLUTION. 一 肠道微生物概述 拟杆菌门（Bacteroidete）以多形拟杆菌为代表,能降解一大类人体不能被消化的植物多糖(如纤维素、半纤维素、果胶、抗性淀粉等)。人体肠道几乎不含多糖消化酶,而多形拟杆菌能编码64种多糖降解相关的酶,从而降解多糖,为宿主提供额外的能量。 一 肠道微生物概述 硬壁菌门:直肠真杆菌 拟杆菌门:多形拟杆菌 变形杆菌 古生菌:嗜温产甲烷菌 一肠道微生物概述 目前硬壁菌门（Firmicute）基因测序尚未完成,但有资料显示,直肠真杆菌(硬壁菌门)至少含有44种与抗性淀粉降解酶有关的基因。硬壁菌门可能与拟杆菌相似,即降解人体所不能降解的多糖,为人体提供能量。 一 肠道微生物概述 在多糖代谢链中,古生菌是最后的微生物环节。微生物降解多糖为短链脂肪酸,二 氧化碳和氢气。“嗜温产甲烷菌” (Methanobrevibacter)通过产生甲烷来降低氢气的分压,有利于维持厌氧的环境,并因此增加了微生物的发酵效率。 二 肠道微生物与宿主间的相互关系 互惠共生 宿主为微生物提供稳定的富营养的生存环境并有选择地让某些微生物定植 些微生物及其代谢产物能影响宿主黏膜免疫系统的发育、血管发生、肠道上皮的修复更新及肠道功能的维持,并还能影响宿主基因的表达,参与宿主脂类代谢调控。 三 宿主基因型和遗传关系对肠道微生物多样性的影响 肠道内微生物群落一旦形成后,在一定的时间内就能保持相对稳定,但群落的形成并不是随机的,其多样性除了受到宿主食物来源与种类、肠道运动以及肠道内微生物之间关系的影响外,宿主基因型和宿主间的遗传关系也是重要的因素之一。 四 肠道微生物对多糖发酵及宿主能量代谢的影响 食物中不能被宿主消化酶降解的多糖是肠道微生物主要的可利用物质,在肠道内被降解成单糖和短链脂肪酸(SC-FA),然后被宿主吸收利用,参与肝脏内甘油三酯的合成,影响宿主体脂的贮存和能量代谢。 四 肠道微生物对多糖发酵及宿主能量代谢的影响 微生物组能编码一些在人类自身进化过程中没有必要出现的参与多糖分解的酶,促进多糖的分解吸收,调控宿主的能量代谢。 当食物中的多糖来源减少时,肠道微生物对宿主消化道粘液内内源多糖的利用能有效地补偿宿主的能量需要。 此外,微生物群落组