Мікробіота кишечника як фактор навколишнього середовища, що регулює накопичення жиру
Фредрік Бекхед
* Центр наук про геном і відділи † Молекулярна біологія та фармакологія, ∥ Генетика та §§ Медицина, клітинна біологія та фізіологія, Медична школа Вашингтонського університету, Сент-Луїс, штат Міссурі, 63110; § Науково-дослідний інститут Самуеля Луенфельда, лікарня Маунт-Сінай, Торонто, Онтаріо, Канада M5G 1X5; †† Біомедичний центр, Департамент біологічних наук, Корейський вдосконалений інститут науки і техніки, Теджон, 305-701, Республіка Корея; і ‡‡ Департамент медичної генетики та мікробіології, Університет Торонто, Торонто, Онтаріо, Канада M5S 1A8
Хао Дін
* Центр наук про геном і відділи † Молекулярна біологія та фармакологія, ∥ Генетика та §§ Медицина, клітинна біологія та фізіологія, Медична школа Вашингтонського університету, Сент-Луїс, штат Міссурі, 63110; § Науково-дослідний інститут Самуеля Луенфельда, лікарня Маунт-Сінай, Торонто, Онтаріо, Канада M5G 1X5; †† Біомедичний центр, Департамент біологічних наук, Корейський вдосконалений інститут науки і техніки, Теджон, 305-701, Республіка Корея; і ‡‡ Департамент медичної генетики та мікробіології, Університет Торонто, Торонто, Онтаріо, Канада M5S 1A8
Тін Ван
* Центр наук про геном і відділи † Молекулярна біологія та фармакологія, ∥ Генетика та §§ Медицина, клітинна біологія та фізіологія, Медична школа Вашингтонського університету, Сент-Луїс, штат Міссурі, 63110; § Науково-дослідний інститут Самуеля Луенфельда, лікарня Маунт-Сінай, Торонто, Онтаріо, Канада M5G 1X5; †† Біомедичний центр, Департамент біологічних наук, Корейський вдосконалений інститут науки і техніки, Теджон, 305-701, Республіка Корея; і ‡‡ Департамент медичної генетики та мікробіології, Університет Торонто, Торонто, Онтаріо, Канада M5S 1A8
Лора В. Хупер
* Центр наук про геном та відділи † Молекулярної біології та фармакології, ∥ Генетика та §§ Медицина, клітинна біологія та фізіологія, Медична школа Вашингтонського університету, Сент-Луїс, штат Міссурі, 63110; § Науково-дослідний інститут Самуеля Луенфельда, лікарня Маунт-Сінай, Торонто, Онтаріо, Канада M5G 1X5; †† Біомедичний центр, Департамент біологічних наук, Корейський вдосконалений інститут науки і техніки, Теджон, 305-701, Республіка Корея; і ‡‡ Департамент медичної генетики та мікробіології, Університет Торонто, Торонто, Онтаріо, Канада M5S 1A8
Gou Young Koh
* Центр наук про геном і відділи † Молекулярна біологія та фармакологія, ∥ Генетика та §§ Медицина, клітинна біологія та фізіологія, Медична школа Вашингтонського університету, Сент-Луїс, штат Міссурі, 63110; § Науково-дослідний інститут Самуеля Луенфельда, лікарня Маунт-Сінай, Торонто, Онтаріо, Канада M5G 1X5; †† Біомедичний центр, Департамент біологічних наук, Корейський вдосконалений інститут науки і техніки, Теджон, 305-701, Республіка Корея; і ‡‡ Департамент медичної генетики та мікробіології, Університет Торонто, Торонто, Онтаріо, Канада M5S 1A8
Андраш Надь
* Центр наук про геном і відділи † Молекулярна біологія та фармакологія, ∥ Генетика та §§ Медицина, клітинна біологія та фізіологія, Медична школа Вашингтонського університету, Сент-Луїс, штат Міссурі, 63110; § Науково-дослідний інститут Самуеля Луенфельда, лікарня Маунт-Сінай, Торонто, Онтаріо, Канада M5G 1X5; †† Біомедичний центр, Департамент біологічних наук, Корейський вдосконалений інститут науки і техніки, Теджон, 305-701, Республіка Корея; і ‡‡ Департамент медичної генетики та мікробіології, Університет Торонто, Торонто, Онтаріо, Канада M5S 1A8
Клей Ф. Семенкович
* Центр наук про геном і відділи † Молекулярна біологія та фармакологія, ∥ Генетика та §§ Медицина, клітинна біологія та фізіологія, Медична школа Вашингтонського університету, Сент-Луїс, штат Міссурі, 63110; § Науково-дослідний інститут Самуеля Луенфельда, лікарня Маунт-Сінай, Торонто, Онтаріо, Канада M5G 1X5; †† Біомедичний центр, Департамент біологічних наук, Корейський вдосконалений інститут науки і техніки, Теджон, 305-701, Республіка Корея; і ‡‡ Департамент медичної генетики та мікробіології, Університет Торонто, Торонто, Онтаріо, Канада M5S 1A8
Джеффрі Гордон
* Центр наук про геном і відділи † Молекулярна біологія та фармакологія, ∥ Генетика та §§ Медицина, клітинна біологія та фізіологія, Медична школа Вашингтонського університету, Сент-Луїс, штат Міссурі, 63110; § Науково-дослідний інститут Самуеля Луенфельда, лікарня Маунт-Сінай, Торонто, Онтаріо, Канада M5G 1X5; †† Біомедичний центр, Департамент біологічних наук, Корейський вдосконалений інститут науки і техніки, Теджон, 305-701, Республіка Корея; і ‡‡ Департамент медичної генетики та мікробіології, Університет Торонто, Торонто, Онтаріо, Канада M5S 1A8
Безкоштовний доступ до Інтернету через опцію відкритого доступу PNAS.
Пов’язані дані
Анотація
Зараз у світі> 500 мільйонів дорослих людей із надмірною вагою [індекс маси тіла (ІМТ) 25,0-29,9 кг/м 2] і 250 мільйонів людей, що страждають ожирінням (ІМТ ≥ 30 кг/м 2) (1). Ця зростаюча епідемія загрожує як промислово розвиненим країнам, так і країнам, що розвиваються, і супроводжується збільшенням у всьому світі захворювань, пов’язаних із ожирінням, включаючи діабет II типу, гіпертонію, серцево-судинну патологію та неалкогольну жирову хворобу печінки. У Сполучених Штатах 64% дорослих мають надлишкову вагу або страждають ожирінням (2), що змусило Генерального хірурга визначити цей стан як найважливішу проблему охорони здоров’я сучасності (3). Більшість людей не в змозі навмисно змінювати дієту протягом усього життя, необхідні для регулювання ваги (4). Отже, розробка продуктів харчування або визначення нових терапевтичних цілей, які спричиняють некогнітивне зменшення загального споживання, поглинання чи зберігання енергії, має значне значення для здоров'я населення.
У кишечнику людини міститься величезна кількість мікроорганізмів, спільно відомих як мікробіота. Ця спільнота складається щонайменше з 10 13 громадян, в ній переважають анаеробні бактерії та включає в себе 500-1000 видів, колективні геноми яких, за оцінками, містять у 100 разів більше генів, ніж наш геном людини (5, 6). Мікробіоту можна розглядати як метаболічний “орган”, вишукано налаштований на нашу фізіологію, який виконує функції, які нам не доводилося розвивати самостійно. Ці функції включають здатність переробляти неперетравлювані в іншому випадку компоненти нашого раціону, такі як рослинні полісахариди. Визначення шляхів передачі сигналів господаря, регульованих мікробіотою, дає можливість визначити нові терапевтичні цілі для зміцнення здоров’я. У поточному дослідженні ми використовуємо нормальних та генетично сконструйованих гнотобіотичних мишей для вирішення гіпотези про те, що мікробіота діє через інтегрований сигнальний шлях господаря для регулювання накопичення енергії в хазяїні.