在过去的几十年中,各国很多科学家都在基于基因序列的肠道微生物组分析,来研究微生物组与人类健康和疾病之间关系的最先进方法。随着时间推移,许多分析工具已经建立完善,并开放给科研界使用,在此过程中积累的知识库也呈爆发式性增长。随着数据完善和质量控制的增加,不同小组发布的数据可能会出现一些相似的发现,于是微生物组和特定疾病之间的相关性研究就成了医师和科学家非常感兴趣的科研方向。
最近很多的实验研究报告显示,肥胖动物与健康动物之间的肠道菌群是存在差异的,例如:肥胖母亲及其婴儿与健康对照组之间的肠道菌群就存在差异化。在当前的研究中,科研人员使用了第二代测序平台Illumina Miseq,16SrDNA高通量测序技术来表征参与者的合格粪便DNA。根据对有效的16SrDNA序列进行OTU分析的结果(97%的序列相似性),肥胖组与对照组之间的OTU和丰富度存在显着差异。这样的结果与先前发表的实验数据保持一致,因此更能确定肠道菌群可能是导致肥胖发展这一观点的正确性。
同时在研究过程中,科研人员还推测,肠道菌群的复杂性可能会受许多因素,如地域,种族,饮食,生活方式,DNA摄入的影响等,但由于技术原因,目前还无法分析出可能导致肥胖组和对照组形成不同菌群的其他因素的关系,基于这个原因加上细菌的种类非常丰富,科研人员们目前也把更多精力放在研究地理位置,种族,饮食模式,身体活动,卫生状况是否健康等因素下,不同肠道菌群的形成对肥胖的发展过程的影响。
这项研究的一个有趣发现是,BMI≥25的受试者和BMI <25的受试者之间的肠道菌群结构没有差异。这一发现与以前的发现不同,即蛋白质细菌水平和厌氧革兰氏阳性率之间存在显着正相关。我们推测这种差异可能是由于方法不同所致。以前的研究是使用实时PCR进行的,重点是某些物种,这些细菌的多样性未通过整个肠道微生物组的数据库进行分析。相反,当前的测序技术提供了一个数据池来覆盖肠道中的整个微生物组。因为这种测序方法保留了整个微生物组的完整性,并根据与特定物种匹配的序列数来计算不同物种的数量,所以物种多样性和相对丰度的测量提供了一种新的算法,可以更精确的比较肥胖症和对照组对象。同时,它还具有一些缺点,包括相对昂贵的成本,对DNA质量的更高要求以及专门的技术人员和硬件实施等。
最后,我们在多个分类级别上分析了肠道细菌的相对丰富度。所有有关细菌门和物种水平差异的分析均支持以下观点:肥胖和对照组之间细菌丰富度存在明显差异。我们的结果与以前的发现一致。在比利时的一项研究中,与拟杆菌21相比,儿童肥胖中肠硬毛的相对比例增加。此外,在瑞典的一项研究中,肥胖/超重儿童的革兰氏阴性肠杆菌科细菌浓度显着高于对照组儿童。在对中国新疆哈萨克族肥胖肥胖女童的一项研究中,拟杆菌的数量减少了,而硬壳菌与拟杆菌的比例则增加了。总之,实验的结果支持了肥胖儿童的肠道菌群可能与地区,种族,性别,饮食和实验条件有关。
结论:肠道菌群研究已成为了解肥胖症发展的新领域。当前的研究探讨了学龄儿童肠道菌群与肥胖之间的关系。更多的科研结果也表明,肥胖儿童的肠道菌群多样性低于正常对照组。此外,肥胖与对照组之间的肠道菌群相对丰富度在多个分类级别上表现出不同的模式。对肥胖儿童和正常儿童之间存在显着差异的每个物种进行调查可能会提供重要信息,以揭示这些特定细菌在肥胖症发展中的作用,并找到通过干预肠道菌群来预防和治疗肥胖症的新策略。