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编者按：
随着对肠道菌群的不断研究，科学家们发现了越来越多肠道菌群与宿主代谢之间的关联，同时也越来越关注菌群与宿主代谢之间的因果关系，以及如何将因果关系产业化。而近年来的研究发现，菌群产生的代谢物或成这一因果关系的关键。
今天，我们特别对发表在 Molecular Cell 杂志上题为“ From Association to Causality: the Role of the Gut Microbiota and Its Functional Products on Host Metabolism ”的综述进行了解读，提炼了其中的重点与要点。希望本文为相关的产业人士和各位读者带来一些启发与帮助。

微生物的代谢产物

在成人肠道中，约含有 39 万亿个微生物细胞，与人体内的细胞数量相当甚至要更多一点，其中所包含的基因数更是人体基因的 1000 倍以上【1,2】。近年来， 16S rRNA 和宏基因组测序技术的发展，使我们了解了微生物组成的变化与宿主代谢之间的联系，一系列的研究发现微生物组成会依据宿主饮食或使用的药物做出相应的改变【3,6】。
随着我们对肠道微生物了解不断加深，我们知道了：特定的肠道细菌与代谢疾病之间存在联系（表 1）；肠道微生物的功能可能是菌株依赖的；饮食成分不仅能够影响微生物的组成还是许多微生物酶类的底物等等【7~9】。
而随着宏代谢组的发展，我们在体内发现了大量的微生物衍生代谢物，其中一些甚至是在宿主组织中发现的，这表明这些代谢物或可帮助宿主和微生物之间进行信息交流【10】。更进一步的研究表明微生物代谢产物对健康有着重要影响，因此，对微生物代谢产物与健康之间的因果关系和机制方面的研究变得越来越迫切【11】。
今天我们将从菌群移植、菌株、微生物代谢产物三方面简要介绍这三者与宿主疾病之间的因果关系与机制（图 1）。

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图 1. 从关联性向因果性

菌群移植，初现因果

本世纪初， Jeffrey Gordon 实验室的一项关于肠道菌群的研究，打开了菌群移植的大门。该实验室的研究人员把肥胖小鼠盲肠来源的菌群转移到了无菌小鼠中，结果发现这些无菌小鼠也显示出肥胖的症状【12,13】。随后的研究进一步证实了粪菌移植（FMT）能够传递肥胖表型【14】。
此外，利用 FMT 治疗艰难梭菌感染（CDI）的过程中也出现了由于获得的是超重者个体的粪菌，导致患者变胖的例子【15,16】。
另一项研究，将从代谢健康的消瘦个体获得的粪菌移植到了代谢综合征患者体内，结果发现患者对胰岛素的敏感性增加【17】。
这些研究均表明肠道菌群与代谢性疾病之间存在因果关联：菌群移植会传递有益或者有害的代谢表型。但是利用 FMT 在治疗代谢性疾病具有一定的缺陷，比如治疗效果的维持时间有限，因此需要持续治疗，再者需要对捐献者进行严格地检查【18】。

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表 1. 与代谢疾病相关的阳性或阴性细菌（来自人体）

找到因果中的细菌

我们已经知道肠道微生物会影响宿主代谢，那么究竟是哪些肠道微生物在起作用呢？
Akk 菌
在人体肠道中有一种名为嗜粘蛋白艾克曼菌（Akkermansia muciniphila）的细菌，其相对含量较高，可以达到总量的 1%~4%（图 2），它可以对小鼠和人体的代谢起到一定的改善作用【19】：减少肥胖、葡萄糖不耐受和肠道渗透性【20】。

微生物?菌群研究和产业化的因果命门在哪里？请细看这5900字

微生物的代谢产物

菌群移植 ， 初现因果

找到因果中的细菌

菌群移植，初现因果