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某些因素會破壞腸道微生物群。 這些包括我們的飲食、飲酒、抗生素和炎症性腸病。 (存在快門)

腸道微生物群是生活在腸道內的一組細菌和病毒。 微生物群執行多種功能,包括消化食物和抵禦特定病原體。

有幾種因素會破壞腸道微生物群,包括飲食、飲酒、抗生素和炎症性腸病。 這些導致失衡,稱為“生態失調”,反過來又與多種慢性病有關。

在過去十年中,數百項動物模型研究的結果表明,腸道菌群失調可能在多種代謝紊亂中發揮作用。 此外,在囓齒動物中,某些細菌的植入可能會影響體重和代謝特徵。 更重要的是,將腸道微生物群從一隻瘦老鼠轉移到一隻重老鼠身上可以讓它減輕體重。 這好得令人難以置信嗎?

我們分別是拉瓦爾大學醫學系的一名學生和一名全職教授,我們的目標是通過使用基於遺傳流行病學的方法確定慢性病和健康預期壽命的新治療靶點。 這篇簡短的文章旨在總結我們最近在腸道菌群方面的研究工作並將其背景化。

因果關係的重要性

科學家們認為,食用某些食物,如膳食纖維、富含抗氧化劑的水果和紅肉,可能會對腸道微生物群產生影響。 一些人甚至認為微生物群可以成為預防或治療某些慢性病的治療靶點。

腸道微生物組的概念圖

腸道微生物群是我們腸道中的一組細菌和病毒。 它涉及多種功能,例如食物的消化和對某些病原體的保護。
(存在快門)

為了使微生物群成為感興趣的治療靶點,必須在腸道微生物群的特徵與慢性疾病之間建立因果關係。 因果關係表明,改變微生物群會降低患疾病的風險。 然而,雖然幾項針對人類的觀察性(非實驗性)研究已經確定了腸道微生物群的各種標誌物與慢性疾病之間的統計關聯,但因果關係尚未明確確定。

例如,尚不清楚腸道菌群失調是疾病的原因還是結果(反向因果關係)。 也不知道兩者是否受到與腸道微生物群和慢性疾病相關的其他“混雜”因素的影響。 例如,可以考慮我們的飲食質量、體重或飲酒量。

因此,我們工作的目的是使用稱為孟德爾隨機化的遺傳方法來確定腸道微生物群與體重、八種慢性疾病和人類壽命等代謝指標之間是否存在直接因果關係。

遺傳數據的力量

孟德爾隨機化試圖從遺傳數據中建立因果關係。 為此,孟德爾隨機化使用與風險因素(腸道微生物群)密切相關的遺傳變異(我們基因組序列中的頻繁變化稱為核苷酸多態性)來建立與因變量(健康標誌物和疾病)的因果聯繫,因為在最近的一篇文章中描述。 由於我們基因組的變異是在胚胎形成時建立的,並在我們的一生中保持穩定,因此這種自然隨機化實驗不受反向因果偏差的影響,因為疾病的存在不會影響我們的遺傳密碼。 它也不受混雜因素的影響,因為所使用的遺傳變異與腸道微生物群的特徵特別相關。

我們納入了來自多個隊列的數万名個體的遺傳數據。 我們確定了與 10 種糞便和血液代謝物相關的遺傳變異。 包括的代謝物是由腸道菌群產生的小分子,這些小分子以前與腸道菌群失調和某些疾病有關。 我們還確定了數十種微生物類群(例如細菌的種、屬或家族)的遺傳變異。 我們研究了九種心臟代謝特徵(體重、血壓、血脂、胰島素等)以及八種慢性疾病:阿爾茨海默病、抑鬱症、2型糖尿病、脂肪肝、動脈粥樣硬化性冠狀動脈疾病、中風、骨質疏鬆症和腎衰竭. 我們還研究了這些與腸道菌群相關的因素對健康預期壽命和長壽的影響。

代表幾個分子的圖形

稱為代謝物的有機小分子是由腸道細菌產生的。 這些分子可以到達肝臟和大腦等器官。 然而,它們在慢性病發展和預期壽命方面的作用存在爭議。
(Benoit Arsenault), Fourni par l’auteur

我們假設,根據先前公佈的數據,腸道菌群失調與與衰老相關的慢性疾病之間存在因果關係。

然而,與我們的假設相反,這種孟德爾隨機化分析並未顯示腸道微生物群對代謝因素和慢性疾病的顯著影響。 某些微生物參數與與衰老相關的慢性疾病之間的七種關聯似乎可能存在因果關係,但它們的影響很小,我們不能排除這些關聯偶然發生的可能性。 總的來說,結果幾乎不支持腸道微生物群對我們的體重、新陳代謝和患慢性病的風險有顯著影響的假設。

需要謹慎的結果

這些結果表明先前觀察到的關聯可能不是因果關係。 這些關聯可以用疾病本身(反向因果偏差)或混雜因素(混雜偏差)來解釋,例如飲食、藥物、吸煙、代謝健康或其他因素。 然而,這些發現與最近四項隨機臨床試驗的結果一致,這些試驗表明將腸道微生物群從瘦人轉移到體重大的人不會導致任何體重減輕或代謝狀況的顯著改善。

孟德爾隨機化是一種與觀察性研究相比具有多項優勢的方法。 然而,這些結果需要結合具體情況。 我們用來預測與腸道菌群失調相關的代謝物和微生物種類的遺傳參數完全有可能無法完全反映腸道菌群的複雜性。 這會削弱我們識別有意義關聯的能力。 因此,需要進行更大樣本量和更好地表徵腸道微生物群及其代謝物的研究,以確定某些腸道細菌是否在慢性病和長壽的病因學(原因研究)中發揮關鍵作用。

儘管腸道菌群失調對慢性病的影響似乎有限,但腸道健康對於人類健康的其他方面也很重要。 例如,微生物群可防止其他有害細菌在我們的腸道定殖。 此外,它還能讓我們消化某些營養素(例如膳食纖維),否則這些營養素會被我們的身體排斥。

美國衛生當局最近批准了調節腸道微生物群的療法,用於預防艱難梭菌感染(一種導致腹瀉和其他嚴重腸道疾病的細菌)。 然而,我們的結果,以及不太容易出現反向因果關係和混雜偏倚的臨床研究結果,並不支持腸道菌群失調對慢性病的顯著影響。

這些結果支持這樣的結論,即微生物群作為慢性病治療靶點的潛力目前很低。 我們敦促衛生專業人員和公眾對基於腸道微生物群的診斷測試持謹慎態度,以診斷未經相關衛生當局驗證的健康問題。

最重要的是,我們敦促衛生專業人員避免僅根據特定乾預措施會影響腸道微生物群參數這一事實來推薦特定乾預措施。

對話

Éloi Gagnon 已獲得 Fonds de recherche du Québec – Santé (FRQS) 的資助。

Benoit Arsenault 獲得了加拿大衛生研究院、魁北克健康基金會、魁北克心髒病學和肺病學基金會、輝瑞公司和 Silence Therapeutics 的研究資助。

Translated By GNMT, Written By Éloi Gagnon, PhD Candidate, Université Laval, https://theconversation.com/does-our-gut-microbiota-really-influence-our-health-and-life-expectancy-199082