近年來(lai)，腸(chang)道(dao)菌群(qun)的(de)研(yan)究(jiu)越(yue)來(lai)越(yue)熱。腸(chang)道(dao)菌群(qun)與(yu)宿主共(gong)生(sheng)，通(tong)過各種(zhong)機制影(ying)響(xiang)宿主新(xin)陳代謝(xie)功能，而(er)且在動物和人體代謝(xie)產(chan)熱過(guo)程中發(fa)揮(hui)重要作(zuo)用(yong)，是代(dai)謝和(he)疾病(bing)領域(yu)壹(yi)個重(zhong)要(yao)的研究(jiu)方向，它(ta)不(bu)僅是醫(yi)學基礎(chu)研(yan)究(jiu)，而(er)且跟(gen)我們(men)的生活(huo)健(jian)康密切(qie)相關(guan)。以(yi)腸(chang)道(dao)菌群(qun)為研(yan)究(jiu)靶點(dian)，大量的果蠅、嚙(nie)齒類動物、人體等(deng)相關(guan)的(de)腸(chang)道(dao)菌群(qun)與(yu)代(dai)謝(xie)健(jian)康、能量平衡的研(yan)究(jiu)被大量報道。

由易科泰生態(tai)技術有限(xian)公司(si)提供的高分辨率能量代謝測量技術可(ke)根(gen)據客(ke)戶(hu)需(xu)求(qiu)定制專(zhuan)業化(hua)的(de)創(chuang)新(xin)型(xing)呼吸(xi)代謝(xie)、能量代謝監(jian)測整體方案，如細胞-組(zu)織器(qi)官(guan)-試(shi)驗(yan)個體至群(qun)體的代(dai)謝(xie)監(jian)測，並與(yu)紅外(wai)熱成像、高光譜、多(duo)光譜(pu)光聲成像系(xi)統等(deng)連用同步(bu)分析(xi)數(shu)據。詳情請咨(zi)詢北(bei)京(jing)易科泰生態(tai)技術有限(xian)公司(si)。

典(dian)型(xing)案例1

The role of gut microbiota in the regulation of standard metabolic rate in female Periplaneta americana[J]. Ayayee P A , Agustí Muñoz-Garcia, Keeney G D . Peerj, 2018, 6(4).

對昆(kun)蟲(chong)來(lai)說，標(biao)準代(dai)謝率（SMR）反(fan)映了(le)其(qi)能量使用（用(yong)於生(sheng)長(chang)和(he)繁殖(zhi)）與(yu)能量消耗(hao)（覓(mi)食(shi)、進食(shi)和消(xiao)化）之(zhi)間(jian)的平(ping)衡(heng)。美國(guo)肯(ken)特(te)州立大(da)學、俄(e)亥俄(e)州立大(da)學生物科學系(xi)科研人員研(yan)究(jiu)了(le)飲食(shi)和抗(kang)生素(su)對美洲(zhou)大蠊SMR的同(tong)步(bu)影(ying)響(xiang),結果(guo)發(fa)現(xian)高蛋(dan)白碳(tan)水(shui)化合(he)物比率餵(wei)養(yang)下細(xi)菌(jun)負荷(he)的嚴重減(jian)少(shao)減(jian)少(shao)了(le)兩種(zhong)飲食(shi)類型(xing)中雌性的(de)SMR，認(ren)為腸(chang)道(dao)細菌(jun)在不(bu)同(tong)飲(yin)食(shi)條件(jian)下作(zuo)為宿主能量消耗(hao)調(tiao)節器(qi)有(you)巨(ju)大的(de)市(shi)場潛(qian)力。文(wen)中代謝實驗(yan)通(tong)過SSI昆(kun)蟲(chong)呼(hu)吸(xi)代(dai)謝系(xi)統進行測量，該(gai)系(xi)統不(bu)僅能夠(gou)測量各代謝參(can)數(shu)，還可(ke)以(yi)對原始代(dai)謝(xie)曲線(xian)進(jin)行(xing)實時(shi)分析(xi)處(chu)理。

標(biao)準代(dai)謝率（SMR）和(he)腸(chang)道(dao)微生物負荷(he)相關性(xing)

類似關於(yu)果蠅(ying)腸(chang)道(dao)菌群(qun)的(de)案例見(jian)：Dietary nutrient balance shapes phenotypic traits of Drosophila melanogaster in interaction with gut microbiota. Y.Henry, J.Overgaard, H.Colinet. Physiology Part A: Molecular & Integrative Physiology, 2020,Volume 241. 文(wen)中實驗(yan)使用16通(tong)道果蠅(ying)呼(hu)吸(xi)代謝系(xi)統研究(jiu)果蠅的(de)呼吸(xi)代(dai)謝情況，如下圖(tu)呼吸(xi)商、氧氣消(xiao)耗(hao)等(deng)。

典(dian)型(xing)案例2

The gut microbiome regulates host glucose homeostasis via peripheral serotonin. Alyce M. Martin, et al. PNAS. 2019,September 16.

腸(chang)道(dao)微生物群(qun)是宿主代(dai)謝方(fang)面(mian)的(de)既(ji)定調(tiao)節器(qi)，如葡萄糖(tang)處(chu)理。盡(jin)管(guan)腸(chang)道(dao)微生物群(qun)對宿主葡萄糖(tang)平(ping)衡(heng)產(chan)生(sheng)了(le)已知影(ying)響(xiang)，但基(ji)本(ben)機制尚不(bu)清(qing)楚(chu)。澳(ao)大利亞弗(fu)林德斯(si)大(da)學健康(kang)與醫(yi)學研究(jiu)所，加拿(na)大McMaster University醫(yi)學院內(nei)分泌(mi)學和代(dai)謝系(xi)，代謝(xie)、肥胖和糖(tang)尿病(bing)研(yan)究(jiu)中心等(deng)機構研究(jiu)認(ren)為，失(shi)調(tiao)的(de)腸(chang)道(dao)菌群(qun)可(ke)通(tong)過分泌(mi)次級(ji)膽汁(zhi)酸刺激腸(chang)壁(bi)細(xi)胞(bao)大量分泌(mi)“快樂(le)激素(su)”——5-羥色胺，進(jin)而(er)升高血(xue)糖(tang)水(shui)平，使得患者長(chang)期處(chu)於持續高(gao)血糖(tang)狀(zhuang)態(tai)，導(dao)致(zhi)糖(tang)尿病(bing)的發(fa)生(sheng)發(fa)展(zhan)。文(wen)中能量消耗(hao)試(shi)驗(yan)是通(tong)過SSI實驗(yan)動物能量代謝監(jian)測系(xi)統評估小鼠(shu)氧(yang)氣(qi)消耗(hao)，二氧化(hua)碳(tan)排放(fang)、氣體呼吸(xi)交(jiao)換比率和(he)休(xiu)息(xi)能量消耗(hao)。

能量消耗(hao)（D）和(he)呼吸交換比率（E）

典(dian)型(xing)案例3

Secretin-Activated Brown Fat Mediates Prandial Thermogenesis to Induce Satiation. Yongguo Li, Katharina Schnabl, Sarah-Madeleine Gabler, et al. Cell. 2018,November 15.

腸(chang)道(dao)、大腦和(he)褐(he)色(se)脂(zhi)肪(fang)組(zu)織之間(jian)存在(zai)聯(lian)系(xi)，褐色(se)脂肪(fang)不(bu)僅僅是身體加熱器(qi)。德(de)國慕(mu)尼黑(hei)工業大學分子(zi)營養(yang)醫(yi)學系(xi)等(deng)研究(jiu)發(fa)現(xian)促(cu)胰液(ye)素(su)激活(huo)的(de)棕(zong)色脂(zhi)肪(fang)組(zu)織可(ke)通(tong)過介導(dao)進(jin)食(shi)產熱來(lai)調(tiao)控(kong)飽食(shi)感，揭(jie)示(shi)了(le)腸(chang)道(dao)-棕(zong)色脂(zhi)肪(fang)組(zu)織-腦軸(zhou)的攝食(shi)調(tiao)控(kong)新通(tong)路，這(zhe)項(xiang)研(yan)究(jiu)有助於(yu)通(tong)過分泌(mi)素(su)靶向褐(he)色脂(zhi)肪(fang)或(huo)許(xu)對肥(fei)胖癥(zheng)預防和(he)代謝(xie)疾病(bing)營養(yang)或(huo)藥(yao)理(li)學幹預指出希(xi)望。

文(wen)中實驗(yan)使用了(le)便攜(xie)式(shi)Foxbox便(bian)攜(xie)式(shi)能量代謝儀(yi)與(yu)MSOT多(duo)光譜(pu)光聲系(xi)統連用，詳細使用方(fang)法參(can)見(jian)：Non-invasive Measurement of Brown Fat Metabolism Based on Optoacoustic Imaging of Hemoglobin Gradients[J]. Reber J , Karlas A , et al. Cell Metabolism, 2018.

典(dian)型(xing)案例4

Incorporation of Therapeutically Modified Bacteria into Gut Microbiota Prevents Obesity[J]. Zhongyi Chen, Lilu Guo, Yongqin Zhang et al. J Clin Invest, 2014,124(8):3391-3406.

代謝(xie)紊(wen)亂包括(kuo)肥(fei)胖、糖(tang)尿病(bing)和(he)心血管(guan)等(deng)疾病(bing)已成多(duo)發(fa)態(tai)勢(shi)。腸(chang)道(dao)微生物群(qun)組(zu)合(he)是導(dao)致個體易患這(zhe)些(xie)疾病(bing)的(de)壹(yi)個重(zhong)要(yao)因素(su)。因而(er)改變壹(yi)個人的微生物群(qun)可(ke)以(yi)改(gai)善疾病(bing)。美國(guo)範(fan)德(de)堡大學等(deng)研究(jiu)人員通(tong)過SSI實驗(yan)動物能量代謝監(jian)測系(xi)統實驗(yan)研(yan)究(jiu)表示(shi)，細菌(jun)可(ke)以(yi)在(zai)腸(chang)道(dao)中產生壹(yi)種治(zhi)療性(xing)的(de)化(hua)合物，抑制小(xiao)鼠體重增(zeng)加(jia)、胰(yi)島素(su)耐(nai)受性(xing)以(yi)及(ji)其(qi)它(ta)高脂肪(fang)飲(yin)食(shi)所引(yin)發(fa)的(de)副作(zuo)用(yong)。

pNAPE-EcN轉基(ji)因菌株處(chu)理對小(xiao)鼠能量消耗(hao)的(de)影(ying)響(xiang)

因各種因素(su)導(dao)致肥胖並使用SSI模塊(kuai)式(shi)能量代謝系(xi)統或(huo)Foxbox便(bian)攜(xie)式(shi)能量代謝儀(yi)的(de)部(bu)分案例如下：

Myricetin-induced brown adipose tissue activation prevents obesity and insulin resistance in db/db mice. Hu T, Yuan X, Wei G, Luo H,Lee HJ, Jin W. Eur J Nutr. 2018.57(1):391-403（中國科學院動物研究(jiu)所）.

A high salt diet inhibits obesity and delays puberty in the female rat[J]. Pitynski-Miller D , Ross M , Schmill M , et al. International Journal of Obesity, 2017.

Short-term menthol treatment promotes persistent thermogenesis without induction of compensatory food consumption in Wistar rats: implications for obesity control[J]. Lillo V R C , Motzko-Soares A C P , Marchini A G , et al. Journal of Applied Physiology, 2018, 124(3):672-683.

典(dian)型(xing)案例5

Microbial regulation of organismal energy homeostasis. Cani, P.D., Van Hul, M., Lefort, C. et al. Nat Metab, 2019 (1)34–46.

比利(li)時(shi)布(bu)魯(lu)塞(sai)爾盧(lu)萬(wan)大(da)學代謝(xie)和營養(yang)研究(jiu)小組(zu)、盧(lu)萬(wan)藥(yao)物研究(jiu)所等(deng)在Nature上(shang)詳(xiang)細(xi)介紹(shao)了(le)腸(chang)道(dao)菌群(qun)與(yu)能量平衡的相(xiang)關(guan)研(yan)究(jiu)。腸(chang)道(dao)微生物重要(yao)的細(xi)菌(jun)代(dai)謝(xie)物短(duan)鏈脂(zhi)肪(fang)酸(suan)作(zuo)為宿主細(xi)胞的(de)直接能量來(lai)源(yuan)，刺激腸(chang)道(dao)激素(su)的(de)產生，並在(zai)大(da)腦中作(zuo)用(yong)調(tiao)節食(shi)物的攝(she)入(ru)量。其(qi)他(ta)微生物代謝(xie)物通(tong)過影(ying)響(xiang)熱生(sheng)成和脂(zhi)肪(fang)組(zu)織褐化(hua)來(lai)影(ying)響(xiang)個體的能量消耗(hao)。文(wen)中呈(cheng)現(xian)了(le)大量證據，支持(chi)腸(chang)道(dao)微生物群(qun)療法可(ke)用(yong)於(yu)調(tiao)節宿主代(dai)謝健(jian)康，期望在不(bu)久(jiu)的(de)將(jiang)來(lai)看到此(ci)類(lei)方(fang)法從實驗(yan)室轉(zhuan)移到臨床(chuang)應用(yong)中。

需(xu)要(yao)說(shuo)明的(de)是，關(guan)於人體能量平衡（能量代謝）測量技術請參(can)見(jian)易科泰能量代謝艙(cang)或(huo)人體能量代謝監(jian)測系(xi)統介紹(shao)及(ji)案例。