人體腸道中特定抗生素抗性基因累積可能導致糖尿病風險上升

[本刊訊] 西湖大學鄭鉅圣團隊、鞠峰團隊與中山大學陳裕明團隊共同分析了1200多名中老年人群中腸道抗生素抗性基因的復雜構(gòu)成，并揭示了其與2型糖尿病進展的相關性和因果關聯(lián)，相關成果于2022年2月10日在線發(fā)表在Advanced Science上。

細菌的抗生素耐藥性已成為全球性的公共衛(wèi)生問題，是僅次于心臟病和中風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鍵儲存庫，也是多種抗生素抗性基因聚集的熱點部位。

該研究共納入1210名來自廣州營養(yǎng)與健康隊列的中老年參與者，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年對該隊列進行一次隨訪，采集豐富的表型數(shù)據(jù)，通過宏基因組測序以及糞便代謝組檢測，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，中國中老年人群的腸道中共有19個抗生素抗性基因主型和805個亞型，其中17個主型和233個亞型存在于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型糖尿病的相關性，研究團隊還開展了全基因組關聯(lián)分析和孟德爾隨機化分析，并創(chuàng)新性地構(gòu)建糖尿病—抗性基因評分，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型糖尿病的正相關關系。

該研究共鑒定出25個與2型糖尿病相關的抗性基因，其中萬古霉素抗性基因（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型糖尿病患病風險呈顯著的正相關性。基于遺傳學和孟德爾隨機化的因果關聯(lián)評價發(fā)現(xiàn)，人體腸道抗生素抗性基因的豐富度（多樣性指標之一）、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型糖尿病的關系，并評估了相關抗性基因與糖尿病的因果關聯(lián)，為抗生素使用及其與糖尿病進展之間的關系提供了機制上的見解，同時為2型糖尿病的防治提供了嶄新的視角。

（馨 婭）