我院袁慧娟教授团队揭示肠道菌群调控代际遗传预防糖尿病新机制

近日，河南省人民医院内分泌科袁慧娟教授团队在国际著名期刊《Microbiome》（IF：16.837）发表了题为“Vertical transmission of the gut microbiota influences glucose metabolism in offspring of mice with hyperglycaemia in pregnancy”的最新研究成果。袁慧娟教授为通讯作者，内分泌科研究生薛存希、谢沁园及上海交通大学张晨虹研究员为共同第一作者。

这是近半年来，继《Diabetes Care》（IF：19.112）《JCEM》（IF：6.134）《World Journal of Gastroenterology》（IF：5.374）《Frontiers in Immunology》（IF：8.786）发表后，以河南省人民医院为第一作者单位和独立通讯作者单位发表的肠道微生态领域系列研究的第5篇高质量论文。

随着糖尿病家族化、年轻化倾向日益严重，如何阻断不良生活方式造成的糖代谢异常“遗传”给子代成为预防早发糖尿病的关键。该研究通过建立妊娠期糖代谢异常跨代模型，通过主坐标分析(PCoA)对不同糖代谢表现母鼠及其子代的肠道菌群结构进行可视化分析，发现糖代谢异常母鼠与正常母鼠之间存在显著差异，两组母鼠对应的子代间也存在显著差异。同时，各组子代的肠道菌群与其对应母代的肠道菌群紧密聚类在一起（图1）。

图1 妊娠期高血糖导致子代肠道菌群改变及糖代谢功能受损

通过剖宫产和交叉哺乳阻断肠道菌群垂直传递，子代粪便代谢产物水平的改变，妊娠期高血糖母鼠子代Bifidobacterium丰度及SCFA水平显著上调，有效改善了胰岛β细胞功能（图2）。

图2 剖腹产联合交叉哺乳改善妊娠期高血糖母鼠子代的肠道菌群和糖代谢表型

基于功能群分析，对差异有贡献的ASV根据其SparCC相关性聚类为15个共丰度组(CAG)，各组粪便代谢产物也被划分为12个modules。ASV_19 Romboutsia等不仅是CAG（如CAG2等）的核心ASV，也是高血糖母鼠特异性的核心ASV。关联分析显示，CAG2和CAG6都与糖代谢相关指标呈正相关，与6个包括含BCAA的二肽和水杨酸的粪代谢物粪代谢物modules呈负相关；同时，这些modules与糖代谢相关指标均呈正相关（图3）。

图3 剖宫产和交叉哺乳对肠道菌群垂直传递影响的差异分析

该研究揭示了肠道菌群调控代际遗传预防糖尿病的新机制，证明了母婴肠道菌群的垂直传递是影响后代糖代谢表型的重要因素，通过准确切断菌群传递可阻断子代糖尿病发病，为基于肠道微生态的糖尿病早期精准预防和治疗提供了理论支撑和技术方法。

袁慧娟

教授，主任医师，医学博士，博士生导师，河南省人民医院内分泌科主任，河南省肠道微生态与糖尿病防治重点实验室主任。中华医学会内分泌学分会委员，中华医学会内分泌学分会免疫内分泌学组副组长、肥胖学组委员，中国女医师协会糖尿病专委会常委，河南省医学会内分泌学分会主任委员。中原千人—中原科技创新领军人才，河南省学术技术带头人、河南省优秀青年科技专家，河南省优秀中青年科技创新人才，国家自然科学基金评审专家。主持国家自然科学基金项目3项，先后在《Diabetes Care》《Microbiome》《mBio》《JCEM》《WJG》等杂志发表文章。

作者︱内分泌科 汤莎莎

美编︱梁雅琼

责编︱胡晓军 秦基石