Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phản ứng khác nhau của vi sinh vật đường ruột của con người và linh trưởng không phải người đối với chế độ ăn phương Tây
Tóm tắt
Vi sinh vật đường ruột của con người có sự tương tác chặt chẽ với chế độ ăn và sinh lý học của con người. Để hiểu rõ hơn về cơ chế đứng sau mối quan hệ này, nghiên cứu về vi sinh vật đường ruột dựa vào việc bổ sung các nghiên cứu ở người với các sự can thiệp trong các mô hình động vật, bao gồm cả linh trưởng không phải người. Tuy nhiên, do những khía cạnh đặc biệt của chế độ ăn và sinh lý học của con người, có khả năng rằng sự tương tác giữa ký sinh trùng và chủ thể sẽ hoạt động khác nhau ở con người và linh trưởng không phải người. Ở đây, chúng tôi cho thấy rằng vi sinh vật ở ruột của con người phản ứng khác với chế độ ăn uống phương Tây giàu protein và chất béo so với mô hình linh trưởng, khỉ xanh châu Phi, hay vervet (Chlorocebus aethiops sabaeus). Cụ thể, con người thể hiện sự gia tăng sự phong phú tương đối của Firmicutes và giảm sự phong phú tương đối của Prevotella khi ăn chế độ ăn phương Tây, trong khi vervets lại cho thấy mẫu hình ngược lại. Metagenomics dự đoán cho thấy sự gia tăng sự phong phú tương đối của các gen liên quan đến chuyển hóa carbohydrate trong vi sinh vật của chỉ những con người tiêu thụ chế độ ăn phương Tây. Những kết quả này gợi ý rằng hệ vi sinh vật đường ruột của con người có những đặc tính độc đáo là kết quả của những thay đổi trong chế độ ăn và sinh lý học của con người qua tiến hóa hoặc có thể đã góp phần vào sự tiến hóa của sinh lý học con người. Do đó, vai trò của các mô hình động vật trong việc hiểu mối quan hệ giữa vi sinh vật đường ruột của con người và chuyển hóa chủ thể cần được tập trung lại.
Từ khóa
#vi sinh vật đường ruột #chế độ ăn phương Tây #linh trưởng không phải người #chuyển hóa carbohydrate #Firmicutes #PrevotellaTài liệu tham khảo
citation_journal_title=Sci Transl Med; citation_title=The effect of diet on the human gut microbiome: a metagenomic analysis in humanized gnotobiotic mice; citation_author=PJ Turnbaugh, VK Ridaura, JJ Faith, FE Rey, R Knight, HA Gordon; citation_volume=1; citation_publication_date=2009; citation_pages=6ra14; citation_doi=10.1126/scitranslmed.3000322; citation_id=CR1
citation_journal_title=Nature; citation_title=Human gut microbiome viewed across age and geography; citation_author=T Yatsunenko, FE Rey, MJ Manary, I Trehan, MG Dominguez-Bello, M Contreras; citation_volume=486; citation_issue=7402; citation_publication_date=2012; citation_pages=222-7; citation_id=CR2
citation_journal_title=Nat Comm; citation_title=Gut microbiome of Hadza hunter-gatherers; citation_author=SL Schnorr, M Candela, S Rampelli, M Centanni, C Consolandi, G Basaglia; citation_volume=5; citation_publication_date=2014; citation_pages=3654; citation_doi=10.1038/ncomms4654; citation_id=CR3
citation_journal_title=Nat Comm; citation_title=Subsistence strategies in traditional societies distinguish gut microbiomes; citation_author=AJ Obregon-Tito, RY Tito, JL Metcalf, K Sankaranarayanan, JC Clemente, LK Ursell; citation_volume=6; citation_publication_date=2015; citation_pages=6505; citation_doi=10.1038/ncomms7505; citation_id=CR4
citation_journal_title=Sci Adv; citation_title=The microbiome of uncontacted Amerindians; citation_author=JC Clemente, EC Pehrsson, MJ Blaser, K Sandhu, Z Gao, B Wang; citation_volume=1; citation_issue=3; citation_publication_date=2015; citation_pages=e1500183; citation_doi=10.1126/sciadv.1500183; citation_id=CR5
citation_journal_title=Am J Clin Nutr; citation_title=Diet, microbiota, and microbial metabolitesin colon cancer risk in rural Africans and African-Americans; citation_author=J Ou, F Carbonero, EG Zoetendal, JP DeLaney, M Wang, K Newton; citation_volume=98; citation_issue=1; citation_publication_date=2013; citation_pages=111-20; citation_doi=10.3945/ajcn.112.056689; citation_id=CR6
citation_journal_title=Diabetol; citation_title=Diet and risk of type II diabetes: the role of types of fat and carbohydrate; citation_author=F Hu, R Dam, S Liu; citation_volume=44; citation_publication_date=2001; citation_pages=805-17; citation_doi=10.1007/s001250100547; citation_id=CR7
citation_journal_title=Curr Opin Gastroenterol; citation_title=Obesity and the human microbiome; citation_author=RE Ley; citation_volume=26; citation_issue=1; citation_publication_date=2010; citation_pages=5-11; citation_doi=10.1097/MOG.0b013e328333d751; citation_id=CR8
citation_journal_title=PLoS One; citation_title=Gut microbiota in human adults with type 2 diabetes differs from non-diabetic adults; citation_author=N Larsen, FK Vogensen, FWJ Berg, DS Nielsen, AS Andreasen, BK Pedersen; citation_volume=5; citation_issue=2; citation_publication_date=2010; citation_pages=e9085; citation_doi=10.1371/journal.pone.0009085; citation_id=CR9
citation_journal_title=Nutr Rev; citation_title=Propionate as a health-promoting microbial metabolite in the human gut; citation_author=E Hosseini, C Grootaert, W Verstraete, T Wiele; citation_volume=69; citation_issue=5; citation_publication_date=2011; citation_pages=245-58; citation_doi=10.1111/j.1753-4887.2011.00388.x; citation_id=CR10
citation_journal_title=Science; citation_title=Predicting a human gut microbiota’s response to diet in gnotobiotic mice; citation_author=JJ Faith, NP McNulty, FE Rey, JI Gordon; citation_volume=333; citation_publication_date=2011; citation_pages=101-4; citation_doi=10.1126/science.1206025; citation_id=CR11
citation_journal_title=Nat Comm; citation_title=High-fat maternal diet during pregnancy persistently alters the offspring microbiome in a primate model; citation_author=J Ma, AL Prince, D Bader, M Hu, R Ganu, K Baquero; citation_volume=5; citation_publication_date=2014; citation_pages=3889; citation_id=CR12
citation_journal_title=Am J Primatol; citation_title=Effects of high- and low-fiber diets on fecal fermentation and fecal microbial populations of captive chimpanzees; citation_author=S Kisidayova, Z Varadyova, P Pristas, M Piknova, K Nigutova, KJ Petrzelkova; citation_volume=71; citation_publication_date=2009; citation_pages=548-57; citation_doi=10.1002/ajp.20687; citation_id=CR13
citation_journal_title=Annu Rev Nutr; citation_title=Effects of brain evolution on human nutrition and metabolism; citation_author=WR Leonard, JJ Snodgrass, ML Robertson; citation_volume=27; citation_publication_date=2007; citation_pages=311-27; citation_doi=10.1146/annurev.nutr.27.061406.093659; citation_id=CR14
citation_journal_title=PNAS; citation_title=Diet and the evolution of the earliest human ancestors; citation_author=MF Teaford, PS Ungar; citation_volume=97; citation_issue=25; citation_publication_date=2000; citation_pages=13506-11; citation_doi=10.1073/pnas.260368897; citation_id=CR15
citation_journal_title=J Human Evol; citation_title=The energetic significance of cooking; citation_author=RN Carmody, RW Wrangham; citation_volume=57; citation_issue=4; citation_publication_date=2009; citation_pages=379-91; citation_doi=10.1016/j.jhevol.2009.02.011; citation_id=CR16
citation_journal_title=Curr Anthr; citation_title=The expensive-tissue hypothesis: the brain and digestive system in human and primate evolution; citation_author=LC Aiello, P Wheeler; citation_volume=32; citation_issue=2; citation_publication_date=1995; citation_pages=199-221; citation_doi=10.1086/204350; citation_id=CR17
citation_journal_title=Yearb Phys Anthropol; citation_title=Adipose tissue in human infancy and childhood: an evolutionary perspective; citation_author=CW Kuzawa; citation_volume=41; citation_publication_date=1998; citation_pages=177-209; citation_doi=10.1002/(SICI)1096-8644(1998)107:27+<177::AID-AJPA7>3.0.CO;2-B; citation_id=CR18
citation_journal_title=Comp Biochem Physiol A; citation_title=Metabolic correlates of hominid brain evolution; citation_author=WR Leonard, ML Robertson, JJ Snodgrass, CW Kuzawa; citation_volume=135; citation_publication_date=2003; citation_pages=5-15; citation_doi=10.1016/S1095-6433(03)00132-6; citation_id=CR19
citation_journal_title=Mol Biol Evol; citation_title=Adaption and constraint at toll-like receptors in primates; citation_author=G Wlasiuk, MW Nachman; citation_volume=27; citation_issue=9; citation_publication_date=2010; citation_pages=2172-86; citation_doi=10.1093/molbev/msq104; citation_id=CR20
citation_journal_title=Immunology; citation_title=Human TLRs and IL-1Rs in host defense: Natural insights from evolutionary, epidemiological, and clinical genetics; citation_author=JL Casanova, L Abel, L Quintana-Murci; citation_volume=29; citation_publication_date=2011; citation_pages=447-91; citation_doi=10.1146/annurev-immunol-030409-101335; citation_id=CR21
citation_journal_title=Gastroenterol; citation_title=Characterization of prostaglandin G/H synthase 1 and 2 in rat, dog, monkey, and human gastrointestinal tracts; citation_author=S Kargman, S Charleson, M Cartwright, J Frank, D Riendeau, J Mancini; citation_volume=111; citation_issue=2; citation_publication_date=1996; citation_pages=445-54; citation_doi=10.1053/gast.1996.v111.pm8690211; citation_id=CR22
citation_journal_title=Science; citation_title=Linking long-term dietary patterns with gut microbial enterotypes; citation_author=GD Wu, J Chen, C Hoffmann, K Bittinger, YY Chen, SA Keilbaugh; citation_volume=334; citation_publication_date=2011; citation_pages=105-8; citation_doi=10.1126/science.1208344; citation_id=CR23
citation_journal_title=Nature; citation_title=Diet rapidly and reproducibly alters the human gut microbiome; citation_author=LA David, CF Maurice, RN Carmody, DB Gootenberg, JE Button, BE Wolfe; citation_volume=505; citation_publication_date=2014; citation_pages=559-66; citation_doi=10.1038/nature12820; citation_id=CR24
citation_journal_title=Nature; citation_title=Functional interactions between the gut microbiota and host metabolism; citation_author=V Tremaroli, F Backhed; citation_volume=489; citation_publication_date=2012; citation_pages=242-9; citation_doi=10.1038/nature11552; citation_id=CR25
citation_journal_title=PNAS; citation_title=Rapid changes in the gut microbiome during human evolution; citation_author=AH Moeller, Y Li, EM Ngole, S Ahuka-Mendeke, EV Lonsdorf, AE Pusey; citation_volume=111; citation_issue=46; citation_publication_date=2014; citation_pages=16431-5; citation_doi=10.1073/pnas.1419136111; citation_id=CR26
citation_journal_title=Nat Biotech; citation_title=Predictive functional profiling of microbial communitiesusing 16S rRNA marker gene sequences; citation_author=MGI Langille, J Zaneveld, JG Caporaso, D McDonald, D Knights, JA Reyes; citation_volume=8; citation_publication_date=2013; citation_pages=1-10; citation_id=CR27
citation_journal_title=ILAR J; citation_title=Systems biology of the vervet monkey; citation_author=AJ Jasinska, CA Schmitt, SK Service, RM Cantor, K Dewar, JD Jentsch; citation_volume=54; citation_issue=2; citation_publication_date=2013; citation_pages=122-43; citation_doi=10.1093/ilar/ilt049; citation_id=CR28
citation_journal_title=Obesity; citation_title=Single-nucleotide polymorphisms in the TBF gene are associated with obesity-related phenotypes in vervet monkeys; citation_author=SB Gray, CD Langefeld, JT Ziegler, GA Hawkins, JD Wagner, TD Howard; citation_volume=15; citation_publication_date=2011; citation_pages=1427-32; citation_doi=10.1038/oby.2011.19; citation_id=CR29
citation_journal_title=Obesity; citation_title=Characterization and heritability of obesity and associated risk factors in vervet monkeys; citation_author=K Kavanagh, LA Fairbanks, JN Bailey, MJ Jorgensen, M Wilson, L Zhang; citation_volume=15; citation_publication_date=2007; citation_pages=1666-74; citation_doi=10.1038/oby.2007.199; citation_id=CR30
citation_title=The guenons: polyspecific associations in socioecological perspective; citation_inbook_title=Primates in perspective; citation_publication_date=2011; citation_pages=277-99; citation_id=CR31; citation_author=KE Jaffe; citation_author=LA Isbell; citation_publisher=Oxford University Press
citation_journal_title=Immunogen; citation_title=MHC polymorphism in Caribbean African green monkeys; citation_author=A Aarnink, B Jacquelin, A Dauba, S Hebrard, E Moureaux, M Muller-Trutwin; citation_volume=66; citation_issue=6; citation_publication_date=2014; citation_pages=353-60; citation_doi=10.1007/s00251-014-0770-9; citation_id=CR32
citation_journal_title=PNAS; citation_title=Impact of diet in shaping gut microbiota revealed by a comparative study in children from Europe and rural Africa; citation_author=C Filippo, D Cavalieri, M Paola, M Ramazzotti, JB Poullet, S Massart; citation_volume=107; citation_issue=33; citation_publication_date=2010; citation_pages=14691-6; citation_doi=10.1073/pnas.1005963107; citation_id=CR33
citation_journal_title=Cell Rep; citation_title=The gut microbiota of rural Papua New Guineans: Composition, diversity patterns, and ecological processes; citation_author=I Martinez, JC Stegen, MX Maldonado-Gomez, AM Eren, PM Siba, AR Greenhill; citation_volume=11; citation_publication_date=2015; citation_pages=527-38; citation_doi=10.1016/j.celrep.2015.03.049; citation_id=CR34
citation_journal_title=Nature; citation_title=A core gut microbiome in obese and lean twins; citation_author=PJ Turnbaugh, M Hamady, T Yatsunenko, BL Cantarel, A Duncan, RE Ley; citation_volume=457; citation_publication_date=2009; citation_pages=480-4; citation_doi=10.1038/nature07540; citation_id=CR35
citation_journal_title=Nature; citation_title=An obesity-associated gut microbiome with increased capacity for energy harvest; citation_author=PJ Turnbaugh, RE Ley, MA Mahowald, V Magrini, ER Mardis, JI Gordon; citation_volume=444; citation_issue=21; citation_publication_date=2006; citation_pages=1027-31; citation_doi=10.1038/nature05414; citation_id=CR36
citation_journal_title=Br J Nutr; citation_title=Dietary effects on human gut microbiome diversity; citation_author=ZZ Xu, R Knight; citation_volume=113; citation_issue=S1; citation_publication_date=2015; citation_pages=S1-S5; citation_doi=10.1017/S0007114514004127; citation_id=CR37
citation_journal_title=Genome Res; citation_title=Meta-analysis studies of the human microbiota; citation_author=C Lozupone, J Stombaugh, A Gonzalez, G Ackermann, D Wendel, Y Vasquez-Baeza; citation_volume=23; citation_publication_date=2013; citation_pages=1704-14; citation_doi=10.1101/gr.151803.112; citation_id=CR38
citation_journal_title=Microbiome; citation_title=Choice of bacterial DNA extraction method from fecal material influences community structure as evaluated by metagenomic analysis; citation_author=A Wesolowski-Andersen, MI Bahl, V Carvalho, K Kristiansen, T Sicheritz-Ponten, R Gupta; citation_volume=5; citation_issue=2; citation_publication_date=2014; citation_pages=19; citation_doi=10.1186/2049-2618-2-19; citation_id=CR39
citation_journal_title=Microbiome; citation_title=16s rRNA gene-based profiling of the human infant gut microbiota is strongly influenced by sample processing and PCR primer choice; citation_author=AW Walker, J Martin, P Scott, J Parkhill, HJ Flint, KP Scott; citation_volume=3; citation_publication_date=2015; citation_pages=26; citation_doi=10.1186/s40168-015-0087-4; citation_id=CR40
citation_journal_title=PLoS One; citation_title=Reducing the effects of PCR amplification and sequencing artifacts on rRNA-based studies; citation_author=PD Schloss, D Gevers, SL Westcott; citation_volume=6; citation_issue=12; citation_publication_date=2011; citation_pages=e27310; citation_doi=10.1371/journal.pone.0027310; citation_id=CR41
citation_journal_title=Trends Ecol Evol; citation_title=Assembly of the human intestinal microbiota; citation_author=L Dethlefsen, PB Eckburg, EM Bik, DA Relman; citation_volume=21; citation_issue=9; citation_publication_date=2006; citation_pages=517-23; citation_doi=10.1016/j.tree.2006.06.013; citation_id=CR42
citation_journal_title=PNAS; citation_title=The gut microbiota as an environmental factor that regulates fat storage; citation_author=F Backhed, H Ding, T Wang, LV Hooper, GY Koh, A Nagy; citation_volume=101; citation_publication_date=2004; citation_pages=15718-23; citation_doi=10.1073/pnas.0407076101; citation_id=CR43
citation_journal_title=Evol; citation_title=Large brains buffer energetic effects of seasonal habitats in catarrhine primates; citation_author=JT Woerden, EP Willems, CP Schaik, K Isler; citation_volume=66; citation_issue=1; citation_publication_date=2012; citation_pages=191-9; citation_doi=10.1111/j.1558-5646.2011.01434.x; citation_id=CR44
citation_journal_title=Microb Ecol; citation_title=The gut microbiota appears to compensate for seasonal diet variation in the wild black howler monkey (Alouatta pigra); citation_author=KR Amato, SR Leigh, A Kent, RI Mackie, CJ Yeoman, RM Stumpf; citation_volume=69; citation_issue=2; citation_publication_date=2014; citation_pages=434-43; citation_doi=10.1007/s00248-014-0554-7; citation_id=CR45
citation_journal_title=Am J Primatol; citation_title=Significant genotype by diet (GxD) interaction effects on cardiometabolic responses to a pedigree-wide, dietary challenge in vervet monkeys (Chlorocebus aethiops sabaeus); citation_author=VS Voruganti, MJ Jorgensen, JR Kaplan, K Kavanagh, LL Rudel, R Temel; citation_volume=75; citation_issue=5; citation_publication_date=2013; citation_pages=491-9; citation_doi=10.1002/ajp.22125; citation_id=CR46
citation_journal_title=J Am Assoc Lab Anim Sci; citation_title=Effects of a Western-type diet on plasma lipids and other cardiometabolic risk factors in African green monkeys (Chlorocebus aethips sabaeus); citation_author=MJ Jorgensen, ST Aycock, TB Clarkson, JR Kaplan; citation_volume=52; citation_issue=4; citation_publication_date=2013; citation_pages=448-53; citation_id=CR47
citation_journal_title=Primates; citation_title=Ecological and demographic influences on the pattern of association in St. Kitts vervets; citation_author=C Chapman, LM Fedigan, L Fedigan; citation_volume=29; citation_publication_date=1988; citation_pages=417-21; citation_doi=10.1007/BF02380965; citation_id=CR48
citation_journal_title=Nature Methods; citation_title=QIIME allows analysis of high-throughputcommunity sequencing data; citation_author=JG Caporaso, J Kuczynski, J Stombaugh, K Bittinger, FD Bushman, EK Costello; citation_volume=7; citation_publication_date=2010; citation_pages=335-336; citation_doi=10.1038/nmeth.f.303; citation_id=CR49
citation_journal_title=Genome Res; citation_title=Microbial community profiling for human microbiome projects: Tools, techniques and challenges; citation_author=M Hamady, R Knight; citation_volume=19; citation_publication_date=2009; citation_pages=1141-52; citation_doi=10.1101/gr.085464.108; citation_id=CR50