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賣家[上傳人]：資****亨 文檔編號：128143744 上傳時(shí)間：2020-04-08 文檔格式：PPT 文檔大?。?.31MB

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第五章腸道菌群與代謝疾病概要 凱里學(xué)院大健康學(xué)院微生物基因組數(shù)據(jù)挖掘與生物信息學(xué)中心 李向陽 人菌共生 KristinaHarris etal IstheGutMicrobiotaaNewFactorContributingtoObesityandItsMetabolicDisorders JournalofObesity Volume2012 p1 14 菌群是健康的核心 NathalieM Delzenne etal Targetinggutmicrobiotainobesity effectsofprebioticsandprobiotics Nat Rev Endocrinol 7 639 646 2011 胃旁路 胃旁路手術(shù) 胃旁路手術(shù) 一種改變腸道結(jié)構(gòu) 關(guān)閉大部分胃功能的手術(shù) 手術(shù)將患者的胃分成上下兩部分 用于容納食物的只有原來胃部的1 6 1 10 然后在小胃的切口處開一條 岔路 接上截取的一段小腸 重新排列小腸的位置 改變食物經(jīng)過消化道的途徑 減緩胃排空速度 縮短小腸 降低吸收 從而達(dá)到減肥的目的 原理 改變腸道結(jié)構(gòu) 關(guān)閉大部分胃功能 減少胃的空間和小腸的長度 評價(jià) 在減重和糖尿病手術(shù)中 胃旁路術(shù)研究較早且較多 對伴有肥胖的2型糖尿病患者治療效果最好 2004年 美國國立衛(wèi)生研究院將胃旁路手術(shù)納入美國國民醫(yī)療保險(xiǎn) 正式認(rèn)可胃旁路手術(shù)為病態(tài)肥胖癥的最佳療法之一 型糖尿病 非胰島素依賴型 這一類型的糖尿病患者占總數(shù)的80 90 多數(shù)發(fā)病在35歲以后 起病緩慢 隱匿 有些病人是在健康體檢時(shí)發(fā)現(xiàn)的 體重超重或月巴胖者居多 這一類型的糖尿病多發(fā)生于成年 特別是老年發(fā)病 但也可能在兒童期發(fā)病 平時(shí)一般可以不用胰島素治療 l型糖尿病 胰島素依賴型 這一類型的糖尿病患者占總數(shù)的5 10 發(fā)病年齡多在30歲以下 成年人 老年人發(fā)病較少 l型糖尿病患者需依賴注射胰島素存活 否則會(huì)出現(xiàn)酮癥酸中毒 如不及時(shí)治療則有可能會(huì)出現(xiàn)生命危險(xiǎn) 可能原因 1型糖尿病是一種自身免疫疾病 患者的免疫系統(tǒng)對體內(nèi)生產(chǎn)胰島素的 細(xì)胞做出攻擊 最終導(dǎo)致體內(nèi)無法生產(chǎn)胰島素 糖尿病 以高血糖為特征的代謝性疾病 由于胰島素分泌缺陷或其生物作用受損 或兩者兼有引起 危害 糖尿病時(shí)長期存在的高血糖 導(dǎo)致各種組織 特別是眼 腎 心臟 血管 神經(jīng)的慢性損害 功能障礙 腸道菌群與糖尿病 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示 2010年全球范圍內(nèi)用于預(yù)防和治療糖尿病及其并發(fā)癥的成本多達(dá)3760億美元 預(yù)計(jì)這一數(shù)字將在2030年超過4900億美元 糖尿病已成為全球公共衛(wèi)生問題 葡萄糖耐量 指機(jī)體對血糖濃度的調(diào)節(jié)能力 正常人在進(jìn)食米 面主食或服葡萄糖后 幾乎全被腸道吸收 使血糖升高 刺激胰島素分泌 肝糖元合成增加 分解受抑制 肝糖輸出減少 體內(nèi)組織對葡萄糖利用增加 因此飯后最高血糖不超過10 0mmol L 且進(jìn)食或多或少血糖都保持在一個(gè)比較穩(wěn)定的范圍內(nèi) 這說明正常人對葡萄糖有很強(qiáng)的耐受能力 即葡萄糖耐量正常 耐量受損 IGT 糖耐量受損者是最重要的糖尿病高危人群 每年有1 5 10 進(jìn)展為糖尿病 荷蘭一項(xiàng)調(diào)查表明50 75歲IGT者每年有13 8 演變?yōu)樘悄虿?中國大陸及香港地區(qū)的報(bào)告 中國人IGT者向糖尿病轉(zhuǎn)化危險(xiǎn)居世界前列 達(dá)8 11 年 現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn) 糖耐量低下患者可以發(fā)展為糖尿病 經(jīng)長時(shí)間隨訪觀察發(fā)現(xiàn) 10年后10 50 的糖耐量低下患者成為臨床糖尿病病人 糖耐量低下者可與高血壓 高脂血癥 肥胖同時(shí)存在 并易發(fā)生動(dòng)脈粥樣硬化 葡萄糖耐量 Glucosetolerance 胰島素敏感性下降的患者中的血液中存在一種氨基酸 支鏈氨基酸 BCAAs 的水平升高 血液中BCAAs水平升高與腸道菌群組成與功能的一些特異性改變有關(guān)聯(lián) 腸道菌群 普氏菌 Prevotellacopri 和普通擬桿菌 Bacteroidesvulgatus 生物合成BCAAs 研究人員在3周的時(shí)間內(nèi)喂給小鼠普氏菌 相比于假裝喂養(yǎng)的小鼠 喂給普氏菌的小鼠血液BCAAs水平增高 形成了胰島素抵抗和葡萄糖耐受不良 腸道菌群與 型糖尿病關(guān)系 型糖尿病患者均有中等程度的腸道微生態(tài)紊亂 且表現(xiàn)出產(chǎn)丁酸細(xì)菌種類的缺乏 體重將近900磅 約400公斤 的里基 RickyNaputi 現(xiàn)年39歲 是世界最重的男子之一 因?yàn)轶w型過于笨重而難以移動(dòng) 他已經(jīng)在坐落于太平洋關(guān)島的家中躺了五年之久 與肥胖的關(guān)系 BMI指數(shù) 即身體質(zhì)量指數(shù) 簡稱體質(zhì)指數(shù)又稱體重 英文為BodyMassIndex 簡稱BMI 是用體重公斤數(shù)除以身高米數(shù)平方得出的數(shù)字 是目前國際上常用的衡量人體胖瘦程度以及是否健康的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn) 肥胖病一般被定義作為有BMI30以上 肥胖已經(jīng)成為一個(gè)世界性的難題 據(jù)國際衛(wèi)生組織估計(jì) 全世界約有10億人體質(zhì)量超標(biāo) 全球人口的12 都屬于肥胖范疇 研究人員發(fā)現(xiàn) 與瘦志愿者相比 肥胖者腸道內(nèi)擬桿菌門比例降低 放線菌門比例升高 肥胖志愿者75 腸道微生物基因來源于放線菌 而瘦志愿者42 的腸道微生物基因來源于擬桿菌門 與正常個(gè)體比較 肥胖個(gè)體腸道中厚壁菌門比例較高 當(dāng)肥胖個(gè)體體質(zhì)量減輕時(shí) 其腸道微生物中厚壁菌門比例則與正常個(gè)體變得較為相似 與肥胖的關(guān)系 無菌小鼠接受腸菌移植 成功復(fù)制肥胖 法國 美國 羅馬尼亞科學(xué)家將肥胖大鼠腸道的高比值硬壁菌與擬桿菌移植給無菌小鼠 成功地復(fù)制出肥胖表型 且鑒定出3種肥菌 顫桿菌和梭菌屬14a簇及4簇 Duca etal Diabetes 2014May 63 5 1624 36 正常小鼠和無菌小鼠同時(shí)給予高脂飲食 1 正常小鼠體重變化明顯 且出現(xiàn)高脂飲食相關(guān)代謝改變無菌小鼠體重?zé)o明顯變化 且無代謝改變將肥胖小鼠的糞菌移植給無菌小鼠 可導(dǎo)致移植后無菌小鼠體重增加 代謝改變糞菌移植后對代謝的影響與飲食相關(guān) Aron WisnewskyJ etal NatRevNephrol 2015Nov 30 無菌小鼠接受腸菌移植 成功復(fù)制肥胖 羅伊氏乳桿菌和肥胖 為了確定腸道菌群的改變和驗(yàn)證人體腸道中的乳桿菌或雙歧桿菌是否與肥胖或消瘦相關(guān) 采用定量PCR和乳桿菌選擇性培養(yǎng)基分析了68位肥胖志愿者和47位對照的糞便菌群中硬壁菌 擬桿菌 乳酸乳球菌 動(dòng)物雙歧桿菌和若干乳桿菌種的數(shù)量 結(jié)果表明 動(dòng)物雙歧桿菌和史氏甲烷短桿菌與正常體重相關(guān) 而羅伊氏乳桿菌與肥胖相關(guān) 產(chǎn)甲烷肥胖的人有較高的身體質(zhì)量指數(shù) 58人 BMI顯著較高的甲烷陽性者 45 2 2 3公斤 米2 比甲烷陰性 38 5 0 8公斤 米2 P 0 001 甲烷陽性者也有更大程度的便秘與甲烷相比 陰性者 21 3 6 4比9 5 2 4 P 043 多元回歸分析說明了BMI甲烷之間有顯著的關(guān)系 結(jié)論 這是人類第一次有研究表明 較高濃度的甲烷檢測呼氣測試是預(yù)測顯著更大的肥胖超重者 B Basseri等 肝臟病雜志胃腸病學(xué)雜志 2012年1月8 1 22 28 美國Cedars Sinai醫(yī)學(xué)中心 腸道菌群導(dǎo)致能量聚集 PatriceDCaniandNathalieMDelzenne Interplaybetweenobesityandassociatedmetabolicdisorders newinsightsintothegutmicrobiota CurrentOpinioninPharmacology2009 9 737 743 短鏈脂肪酸受體 短鏈脂肪酸 饑餓誘導(dǎo)表達(dá)的脂肪因子基因 fastinginducedadiposefactor 脂蛋白脂肪酶 lipoprteinlipase LPL 腸道菌群致肥胖原理 HarrisK etal JObes 2012 879151 腸道菌群 從發(fā)病機(jī)制到治療前景 BurcelinR etal ActaDiabetol Dec2011 48 4 257 273 飲食與腸道菌群 飲食 Diet 影響腸道菌群結(jié)構(gòu)以及相關(guān)代謝綜合征表型的主要因素回復(fù)力 Resilience 高脂飲食造成的小鼠腸道菌群結(jié)構(gòu)改變可以通過改為普通膳食得到恢復(fù) 改變飲食對高脂飲食大鼠的腸道菌群結(jié)構(gòu)以及代謝表型具有改善作用 ZhangC etal ISMEJ 2010Feb 4 2 232 41 苦瓜和山藥促進(jìn)腸道有益菌生長 黃連有助于減少有害菌有研究顯示 葛根芩連湯作用于腸道菌群治療糖尿病 XuJ etal ISMEJ 2015Mar 9 3 552 62 Letfoodsbethemedicineandmedicinebethefoods 益生元 prebiotics 益生元 Prebiotics 一種膳食補(bǔ)充劑 通過選擇性的刺激一種或少數(shù)種菌落中的細(xì)菌的生長與活性而對寄主產(chǎn)生有益的影響從而改善寄主健康最重要的是它只刺激有益菌群的生長 益生元可改善肥胖小鼠糖脂代謝 遺傳或飲食導(dǎo)致肥胖的小鼠及糖尿病小鼠長期喂食益生元或?qū)φ帐澄?研究結(jié)果示 益生元喂食組小鼠糖脂代謝顯著改善 改善腸菌群 控制機(jī)體能量平衡 運(yùn)動(dòng)與腸道菌群 運(yùn)動(dòng)員腸道菌群多樣性更明顯運(yùn)動(dòng)員 22門Low BMI對照 11門High BMI對照 9門 NatureReviewsGastroenterology Hepatologyadvanceonlinepublication24June2014 胃旁路手術(shù)對腸道菌群的改變 厚壁菌門擬桿菌門變形菌門放線菌門 Graessler etal ThePharmacogenomicsJournal 2013 13 514 522 胃旁路術(shù)后3月 厚壁菌減少擬桿 厚壁菌比例增加 新型治療 腸道菌群移植 Letfecesbethemedicineandmedicinebethefeces 腸道菌群移植 高效治療艱難梭狀芽胞桿菌結(jié)腸炎安全廉價(jià) 接受有益腸菌移植的小鼠不易肥胖 遺傳因素對于腸道群種類的影響大于環(huán)境因素這個(gè)相對含量極大程度上受宿主遺傳影響的腸道益生菌家族被命名為 Christensenellaceae GoodrichJK etal Cell 2014Nov6 159 4 789 99 倫敦大學(xué)國王大學(xué)和康奈爾大學(xué) 416對雙胞胎的超過1000份糞便測序發(fā)現(xiàn) 與僅有一半基因相同的異卵雙胞胎比較 具有完全相同基因的同卵雙胞胎腸道某種特定微生物的相對含量更相似 腸道菌群移植 擬桿菌具有入侵性 1肥 1瘦 雙胞胎的腸道菌群移植給無菌小鼠移植了肥者腸菌的成了肥鼠 而移植了瘦者腸菌的還是瘦鼠把這兩種腸菌不同的小鼠關(guān)在一個(gè)籠子里飼養(yǎng) 肥菌不能取代瘦菌 而瘦菌卻能入侵肥菌菌群分析顯示 具有入侵性的瘦菌是擬桿菌 RidauraVK etal Science 2013Sep6 341 6150 1241214 糞菌移植 Fecalmicrobiotatransplantation FMT deVriezeJ Science 2013Aug30 341 6149 954 7 糞菌移植成功治療艱難梭狀芽胞桿菌結(jié)腸炎嘗試應(yīng)用于更多疾病領(lǐng)域 炎癥性腸病 糖尿病 慢性疲勞綜合征等有待于進(jìn)一步的研究與證實(shí) 人類對腸道菌群的了解才剛剛開始 腸道菌群通過其基因 中間產(chǎn)物 代謝活力影響人體的代謝 免疫等方面 如肥胖與糖尿病 1 2 3 腸道菌群的調(diào)控必將成為未來預(yù)防和治療代謝性疾病 包括肥胖與糖尿病 的新靶點(diǎn) 總結(jié) 腸 肝軸 EamonnM M Quigley GutBacteriainHealthandDisease Gastro HepatVol9 9 2013 P560 569 1998年馬歇爾提出了 腸 肝軸 的概念 對腸道和肝臟功能關(guān)系的認(rèn)識提示新的治療理念 為腸道和肝臟疾病的治療探尋新的治療靶點(diǎn) 門靜脈系統(tǒng) 腸 肝軸之間的互動(dòng)腸道菌群失調(diào) 大量G 桿菌繁殖 LPS產(chǎn)生顯著增多腸粘膜屏障功能受損 致病菌和LPS大量移位 經(jīng)門靜脈入肝 損害肝功能 肝功能異常KCs代謝和清除LPS降低 導(dǎo)致腸道功能異常 GakuheiSon etal ContributionofGutBacteriatoLiverPathobiology GastroeResandPrac Vol2。

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