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成，并揭示了其與2型糖尿病進展的相關性和因果關聯，相關成果于2022年2月10日在線發表在Advanced Science上。

細菌的抗生素耐藥性已成為全球性的公共衛生問題，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，采集豐富的表型數據，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構組成。結果顯示，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分析和孟德爾隨機化分析，并創新性地構建糖尿病—抗性基因評分，結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），大環內酯、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評價發現，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。

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，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）