背景 Roux-en-Y胃旁路术(RYGB)与袖状胃切除术(SG)是目前主流的两种减重术式,也是治疗肥胖及2型糖尿病的有效方法。然而其具体机制仍不清楚。肠道菌群作为一种后天获得的“内化”的环境因素,直接参与宿主的各种代谢过程。本研究旨在分析这两种手术对于宿主肠道菌群结构的改变,以及探索这些改变与宿主代谢的关联。
方法 利用Zucker-Leprfa肥胖糖尿病(ZDF)大鼠建立RYGB、SG及假手术模型,观察术后10周内两种手术对大鼠体重及糖脂代谢的影响;采集术前及术后10周大鼠新鲜粪便样本进行454焦磷酸测序分析,比较各组肠道菌群的多样性及菌群分类学的变化,并将RYGB组与PF组比较差异显著的菌属水平与相关代谢指标进行Spearman关联分析。
结果 1)RYGB和SG术式在改善ZDF大鼠糖脂代谢方面作用显著,不依赖于体重饮食变化;2)RYGB与SG术后10周均较对照组菌群多样性增加;3)RYGB组中变形菌门(Proteobacteria)的丰度,特别是其中一主要分支Gammaproteobacteria纲的丰度增加,较其它各组有显著差别,SG组中则以拟杆菌门(Bacteroidetes)比例最大;4)术后RYGB与PF比较共有8种差异显著的菌属与血清胰岛素负相关,7种菌属与血糖水平负相关,其中Anaerofilum, Enterococcus, Fusobacterium和 Parabacteroides四种菌属与血清胰岛素水平呈负相关且独立于体重减轻的影响。
结论 RYGB和SG术后均出现菌群多样性较对照组增加,分类结构有各自特点。RYGB组术后某些菌属水平特征性增加,与RYGB术后对宿主代谢的调控相关联且独立于摄食及体重变化。减重手术操作本身是否对宿主菌群功能产生影响进而与改善宿主代谢有直接联系,仍有待将来更多进一步的实验研究来验证。