Cell：生物钟紊乱可干扰肠道微生物节律 促进宿主患肥胖等代谢性疾病

  有机体中不管是细菌还是人类都有生物钟，生物钟可以帮助其同步每一天的生物活性；近日，刊登在国际著名杂志Cell上的一篇研究报告中，来自魏茨曼科学研究学院的研究人员揭示了，人类和小鼠机体中的肠道微生物也具有生物钟，而肠道微生物的生物钟则会被寄生宿主的机体生物钟所控制，而宿主生物钟的打乱则会改变机体肠道微生物的节律及组成，从而引发肥胖和其它代谢类疾病的发生。
  文章作者Eran Elinav表示，由于反复性时差或轮班工作影响而引发生物钟长期紊乱的个体往往更易出现肥胖及其它代谢性障碍疾病，本文研究发现为我们后期开发合适的预防性措施或疗法来降低生物钟紊乱个体疾病的发生提供了一定的线索和思路。
  人类生物钟打乱是最近生活方式改变的一个主要标志，比如个体长期轮班工作或者经历频繁地跨时区飞行，这些行为方式往往都会引发一系列的机体疾病，比如肥胖、糖尿病、癌症及心脑血管疾病等。截止到目前，研究者并不清楚为何生物钟的改变会增加个体患病的风险。

  这项研究中，研究者试图去研究来确定是否肠道微生物具有关键的作用，当研究者分析来自人类和小鼠不同时间段粪便样品中的微生物时，他们发现了小鼠和人类机体肠道的大量微生物的生物活性和节律发生了波动，而宿主生物钟和正常的饮食习惯是肠道微生物节律波动产生所必需的。
  当小鼠经历光暗时间表不断变化及异常的24小时喂食习惯行为时，其肠道中的微生物群就会失去节律波动，而且组分也会随之改变；更重要的是高脂肪饮食会使得生物钟紊乱的小鼠的体重不断增加，并且引发和糖尿病相关的代谢性障碍。类似地，在人类机体中也会出现上述症状。
  最后研究者Elinav说道，我们的研究揭示了一种新型的治疗靶点，未来研究中研究者们就可以通过调节生物钟紊乱个体的肠道菌群来改善宿主个体的机体健康，利用益生菌或抗菌疗法来靶向作用人类肠道中微生物菌群的有害改变或许可以帮助抑制人类患肥胖及其代谢综合征的风险。（转化医学网360zhyx.com）
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Transkingdom Control of Microbiota Diurnal Oscillations Promotes Metabolic Homeostasis
Cell  DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2014.09.048
Christoph A. Thaiss, David Zeevi, Maayan Levy, Gili Zilberman-Schapira, Jotham Suez, Anouk C. Tengeler, Lior Abramson, Meirav N. Katz, Tal Korem, Niv Zmora, Yael Kuperman, Inbal Biton, Shlomit Gilad, Alon Harmelin, Hagit Shapiro, Zamir Halpern, Eran Segal, Eran Elinav
All domains of life feature diverse molecular clock machineries that synchronize physiological processes to diurnal environmental fluctuations. However, no mechanisms are known to cross-regulate prokaryotic and eukaryotic circadian rhythms in multikingdom ecosystems. Here, we show that the intestinal microbiota, in both mice and humans, exhibits diurnal oscillations that are influenced by feeding rhythms, leading to time-specific compositional and functional profiles over the course of a day. Ablation of host molecular clock components or induction of jet lag leads to aberrant microbiota diurnal fluctuations and dysbiosis, driven by impaired feeding rhythmicity. Consequently, jet-lag-induced dysbiosis in both mice and humans promotes glucose intolerance and obesity that are transferrable to germ-free mice upon fecal transplantation. Together, these findings provide evidence of coordinated metaorganism diurnal rhythmicity and offer a microbiome-dependent mechanism for common metabolic disturbances in humans with aberrant circadian rhythms, such as those documented in shift workers and frequent flyers.