第七屆亞洲微生物體趨勢論壇

解特定腸道菌與健康關聯! 吳明賢率臺大尋NASH解方、傅靜遠領荷蘭16萬人微生物體計畫

撰文記者 巫芝岳
日期2023-01-07
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解特定腸道菌與健康關聯! 吳明賢率臺大尋NASH解方、傅靜遠領荷蘭16萬人微生物體計畫(攝影:羅翊方)

今(7)日,「第七屆亞洲微生物體趨勢論壇」中,臺大醫院院長吳明賢、荷蘭格羅寧根大學醫學中心教授(Medical Center of Groningen)傅靜遠兩位微生物專家,先後分享了臺大的非酒精性脂肪肝炎(NASH)的微生物相關療法研究,以及荷蘭涉及16多萬人的大型微生物體計畫,如何分析出解特定腸道菌與健康、環境的關聯。

吳明賢:運動、營養補充、手術改變腸道菌相! 臺大團隊揪特定菌種可望治NASH


臺大醫院院長吳明賢(攝影:羅翊方)

吳明賢團隊針對NASH進行以微生物為基礎的療法研發,該研究針對連結腸道與肝臟的「腸-肝軸」(gut-liver axis)進行。臺大團隊的這項研究,共涉及減肥外科手術(bariatric surgery)、營養補充,以及運動,在多項小鼠實驗中,也找出與該三項治療方式相關的腸道菌變化,未來可望將這些特定菌種作為生物標記或開發成療法。

在減肥外科手術中,其團隊不但證實手術能改善代謝症候群,和NAFLD的嚴重度外,透過讓菌群人源化(HMA)小鼠接受這些手術後患者的腸道菌移植(FMT),也會發現其腸道菌相和功能都發生了顯著變化,包括血糖和脂肪濃度都會降低。

在營養補充部分,臺大團隊在讓小鼠服用生薑油(ginger oil)和大豆發酵萃取物(fermented soybean extract) LT-17後,其腸道菌會發生變化,且可能有改善NASH的效果。

吳明賢表示,其發現生薑油具有能降低脂肪累積、氧化壓力、肝臟發炎、抑制NLRP3發炎體(NLRP3 inflammasome)、調節LPS-TLR4/NFκB分子路徑的效果;而LT-17目前也正在進行臨床試驗中。

臺大團隊也研究了運動是否可改善NASH小鼠病情,並發現相較於阻力運動(resistance training),有氧運動對改善疾病、腸道微生態失調(gut dysbiosis)更為有效。在鑑定出多項運動後小鼠體內會增加的腸道菌後,他們也正在進一步研究,以運動加上這些腸道菌的補充,是否能改善病情。

該團隊所分析出數種可能對NASH治療有益的菌種,包括:Akkermansia muciniphia、Parabacteroides merdae等。

傅靜遠:荷蘭16萬人微生物體計畫 大數據解特定菌種與健康、環境關聯


荷蘭格羅寧根大學醫學中心教授(Medical Center of Groningen)傅靜遠(攝影:羅翊方)

荷蘭微生物體計畫(Dutch Microbiome Project)創始人傅靜遠,於下午論壇中,以連線方式壓軸分享了其參與大規模的人類腸道菌叢研究。

「LifeLine」這項世代研究(cohort studie)計畫,共有16.7萬名參與者(10%為荷蘭北方族群),每五年接受一次健康數據(包括血液、尿液、糞便、毛髮等)的採集,連續追蹤30年;且為瞭解遺傳相關資訊,這些參與者也涵蓋2,756個家庭。

目前,LifeLine子計畫「LifeLines-DEEP」的大數據分析,已能初步指出腸道中的哪些菌種可能與環境因素相關,如空氣污染、飲食習慣、身邊是否有寵物等,甚至包括社經地位等社會因素也能從中歸納而出。

而受試者若患有癌症、腸胃疾病、精神疾病或皮膚疾病、氣喘等,亦能歸納出某些菌種較多,藉此指出在健康人體內,哪些腸道菌的量應較多。該結果已在2022年發表於期刊《Nature》。

傅靜遠表示,這項涉及微生物的結構多樣性(microbial structural variations)、單核苷酸多型性(single nucleotide polymorphisms, SNP)、以及微生物基因出現與消失的研究,經機器學習分析長時間的數據下也發現,某些菌相在具有一定程度的「穩定性」,不容易隨時間而改變,但某些則可能隨時間劇烈變化。

另外,他們也從中鑑定出許多微生物亞種(sub-species),這些亞種的基因略有不同,對人體可能都有不同的生理影響。

傅靜遠表示,這些微生物的多樣性,以及人體針對細菌產生抗原(bacteria-derived antigen)所產生的免疫反應,都可能因宿主的基因不同而有所差異;要了解這些詳細差異,仍有待整合更多數據分析。

(報導/巫芝岳)