[本刊訊] 西湖大學(xué)鄭鉅圣團(tuán)隊(duì)、鞠峰團(tuán)隊(duì)與中山大學(xué)陳裕明團(tuán)隊(duì)共同分析了1200多名中老年人群中腸道抗生素抗性基因的復(fù)雜構(gòu)成,并揭示了其與2型糖尿病進(jìn)展的相關(guān)性和因果關(guān)聯(lián),相關(guān)成果于2022年2月10日在線發(fā)表在Advanced Science上。
細(xì)菌的抗生素耐藥性已成為全球性的公共衛(wèi)生問(wèn)題,是僅次于心臟病和中風(fēng)的全球第三大死亡病因。人體腸道微生物經(jīng)常直接或間接地暴露于來(lái)自藥物或食物鏈的抗生素壓力之中,因此腸道是微生物抗性基因的關(guān)鍵儲(chǔ)存庫(kù),也是多種抗生素抗性基因聚集的熱點(diǎn)部位。
該研究共納入1210名來(lái)自廣州營(yíng)養(yǎng)與健康隊(duì)列的中老年參與者,其中包括184名2型糖尿病患者和495名糖尿病前期志愿者。每3年對(duì)該隊(duì)列進(jìn)行一次隨訪,采集豐富的表型數(shù)據(jù),通過(guò)宏基因組測(cè)序以及糞便代謝組檢測(cè),繪制出人群中腸道抗生素抗性組的結(jié)構(gòu)組成。結(jié)果顯示,中國(guó)中老年人群的腸道中共有19個(gè)抗生素抗性基因主型和805個(gè)亞型,其中17個(gè)主型和233個(gè)亞型存在于10%以上的中老年人群腸道中。
為了探索腸道抗生素抗性基因與2型糖尿病的相關(guān)性,研究團(tuán)隊(duì)還開(kāi)展了全基因組關(guān)聯(lián)分析和孟德?tīng)栯S機(jī)化分析,并創(chuàng)新性地構(gòu)建糖尿病—抗性基因評(píng)分,結(jié)合橫斷面模型以及前瞻性縱向模型,揭示了抗性基因多樣性與2型糖尿病的正相關(guān)關(guān)系。
該研究共鑒定出25個(gè)與2型糖尿病相關(guān)的抗性基因,其中萬(wàn)古霉素抗性基因(Vancomycin_vanX),多重抗性基因(Multidrug_emrE),大環(huán)內(nèi)酯、林可霉素類和鏈陽(yáng)霉素類抗性基因(MLS_ermX)和氟喹諾酮類抗性基因( Quinolone_norB)與2型糖尿病患病風(fēng)險(xiǎn)呈顯著的正相關(guān)性?;谶z傳學(xué)和孟德?tīng)栯S機(jī)化的因果關(guān)聯(lián)評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn),人體腸道抗生素抗性基因的豐富度(多樣性指標(biāo)之一)、Multidrug_emrE以及MLS_ermX抗性基因可能與2型糖尿病具有因果關(guān)聯(lián)。
該研究首次全面地分析了腸道抗生素抗性組與2型糖尿病的關(guān)系,并評(píng)估了相關(guān)抗性基因與糖尿病的因果關(guān)聯(lián),為抗生素使用及其與糖尿病進(jìn)展之間的關(guān)系提供了機(jī)制上的見(jiàn)解,同時(shí)為2型糖尿病的防治提供了嶄新的視角。
(馨 婭)