人體中的微生物這幾年來一直在刷新著人們的認知，什麼地方都有它的事。晝夜節律、肥胖、二甲雙胍的療效、免疫治療的效果，甚至恐懼等情緒，都被發現跟微生物有關。除了影響我們身體的各個地方之外，這些微生物還可能存在於我們身體的各個角落。
近日，魁北克心肺研究所的Fernando F. Anhê和André Marette等，在嚴格控制污染的條件下分析了40名肥胖患者的肝臟、血漿和三種脂肪組織，在其中都發現了多種細菌的成分。而且，患有2型糖尿病的人和未患糖尿病的人，組織中的細菌種類也有很大差異。
這是首個利用16S rRNA對人體不同組織中微生物進行定量的研究，發表在Nature Metabolism上[1]。
人體里有沒有細菌這事，爭論了挺久了。不少研究都在人體中的血液等組織里發現了細菌的成分[2,3]。這些突破了人體表面屏障的細菌，還會觸發免疫反應，從而對葡萄糖穩態和心血管健康產生影響[4]。而細菌細胞壁中的肽聚糖和脂多糖，也被發現能對機體的免疫和葡萄糖穩態產生或有益或有害的影響[5,6]。
影響葡萄糖穩態，那沒準還跟2型糖尿病有關。畢竟2型糖尿病正是一種跟微生物關係十分密切的疾病。2型糖尿病相關的低度慢性炎症和胰島素抵抗中，腸道菌群失調都起著十分關鍵的作用[7]。莫非腸子裡的細菌穿過腸道屏障進入了人體，這才造成的2型糖尿病？
不過，或許是人體中存在微生物這點太過顛覆。總有人認為那些組織里檢出的微生物，都是污染造成的。所以這次，研究人員在嚴格控制污染的條件下，對組織樣本中的微生物進行了檢測。
（來自pixabay.com）
研究人員一共招募了40名肥胖患者，他們平均年齡42歲，平均BMI達到了50.5，有部分參與者已經出現了不同程度的脂肪肝和血脂異常。參與者中有10名男性、30名女性，兩性中各有一半已經患上了2型糖尿病。
研究人員在無菌環境下提取了參與者們血液、肝臟、皮下脂肪、大網膜脂肪和腸系膜脂肪共5個部位的樣本，使用16S rRNA測序對其中的細菌成分進行了檢測。為了保證試驗嚴謹性，排除污染的影響，研究人員還在每一步操作中，提取了操作環境的樣本作為陰性對照。
在這5種組織中，檢出的細菌成分真不少，而且信號強度跟陰性對照都相差了1000倍以上，足以保障檢測到的細菌確實來自組織樣本。其中變形菌門的細菌被檢出的最多，其次是厚壁菌門、放線菌門和擬桿菌門。其中最主要的是變形菌門的假單胞菌，在除血液外的4種組織里都廣泛存在。
（來自pixabay.com）
不同組織中的菌群也有所不同。比如肝臟中的節桿菌和瘤胃球菌明顯多於其它組織，而擬桿菌和糞桿菌都相對偏愛腸系膜脂肪，腸桿菌則多見於大網膜脂肪和皮下脂肪。這其中，擬桿菌、糞桿菌和腸桿菌都是腸道菌群的重要組分，很可能是從腸道遷移到這些組織器官中的。
在2型糖尿病患者和未患糖尿病的人間，5種組織里的細菌總量沒有顯著差異。不過，未患糖尿病的人的腸系膜脂肪中細菌種類更多，分布也更加均勻。
腸系膜中的細菌多樣性和良好的血糖控制明顯相關！
具體來說，腸系膜脂肪中某些種類的嗜膽菌與更好的血糖控制相關，來自水和土壤的兩類微生物Marinifilaceae和Xanthobacteriaceae，也多見於未患糖尿病的參與者。
此外，肝臟中的水珠菌、皮下脂肪中的Sphingomonas、血液中的志賀桿菌和沙雷菌，都更常見於2型糖尿病患者。而肝臟中的莫拉克菌、大網膜脂肪中的節桿菌和伯克氏菌、皮下脂肪中的柄桿菌、血液中的奈瑟菌，則與未患糖尿病相關。
這之中，志賀桿菌和沙雷菌所屬的腸桿菌科，與餐後高血糖負荷有關[8]，志賀桿菌還是已知與2型糖尿病相關的腸道菌之一[9]。腸道中的這些有害菌進入人體，引起炎症，可能正是導致2型糖尿病的原因之一。而糖尿病引起的高血糖又會減弱腸道屏障功能[10]，讓更多的有害菌進入人體，形成一個惡性循環。
在接下來的研究中，研究人員計劃進一步深入研究，以明確這些組織中的微生物或微生物碎片，跟2型糖尿病有多大關係，以及誰是因誰是果。
編輯神叨叨
由奇點糕歷時3個月打造的音頻課程《小細胞肺癌8講》重磅上線啦～ 我們用8講的課程，幫您回顧了小細胞肺癌領域近30年來的重要探索和進展。只需80分鐘，即可縱覽小細胞肺癌領域的前沿學術進展。
長按識別下圖中的二維碼，即可購買這套超值的音頻課程。認證用戶，僅需9.9元！
此外，我們還準備了少量紙質版講義，購買課程後加主編微信即可免費申領，先到先得！
參考文獻：
1. ANHê F F, JENSEN B A H, VARIN T V, et al. 2020. Type 2 diabetes influences bacterial tissue compartmentalisation in human obesity. Nature Metabolism [J].
2. Païssé S, Valle C, Servant F, et al. Comprehensive description of blood microbiome from healthy donors assessed by 16 S targeted metagenomic sequencing[J]. Transfusion, 2016, 56(5): 1138-1147.
3. Lluch J, Servant F, Païssé S, et al. The characterization of novel tissue microbiota using an optimized 16S metagenomic sequencing pipeline[J]. PloS one, 2015, 10(11).
4. Amar J, Chabo C, Waget A, et al. Intestinal mucosal adherence and translocation of commensal bacteria at the early onset of type 2 diabetes: molecular mechanisms and probiotic treatment[J]. EMBO molecular medicine, 2011, 3(9): 559-572.
5. Cani P D, Amar J, Iglesias M A, et al. Metabolic endotoxemia initiates obesity and insulin resistance[J]. Diabetes, 2007, 56(7): 1761-1772.
6. Denou E, Lolmède K, Garidou L, et al. Defective NOD2 peptidoglycan sensing promotes diet‐induced inflammation, dysbiosis, and insulin resistance[J]. EMBO molecular medicine, 2015, 7(3): 259-274.
7. Delzenne N M, Cani P D, Everard A, et al. Gut microorganisms as promising targets for the management of type 2 diabetes[J]. Diabetologia, 2015, 58(10): 2206-2217.
8. Zeevi D, Korem T, Zmora N, et al. Personalized nutrition by prediction of glycemic responses[J]. Cell, 2015, 163(5): 1079-1094.
9. Thingholm L B, Rühlemann M C, Koch M, et al. Obese individuals with and without type 2 diabetes show different gut microbial functional capacity and composition[J]. Cell host & microbe, 2019, 26(2): 252-264. e10.
10. Thaiss C A, Levy M, Grosheva I, et al. Hyperglycemia drives intestinal barrier dysfunction and risk for enteric infection[J]. Science, 2018, 359(6382): 1376-1383.
頭圖來自pixabay.com
本文作者 | 孔劭凡