近年来,糖尿病在全世界的发病率呈现出逐年增高的趋势,糖尿病及其慢性并发症对人类健康产生极大的危害,已引起全世界医学界的高度重视。动物模型研究表明糖尿病的发生、发展与其肠道菌群有着密切的联系,探索糖尿病与肠道微生物之间的关系已成为国际学术界关注的热点,但是却鲜有针对大量人群的肠道菌群与糖尿病等代谢性疾病之间关系研究的报道。在本研究论文中,我们针对上海市两个行政区的常住居民进行了大型人群肠道菌群与糖尿病、肥胖的病例-对照流行病学调查工作。根据人群纳入与排除标准,筛选得到新发糖尿病147人,单纯肥胖病例413人,体重正常的对照460人。这些第一次被诊断出患糖尿病的新发糖尿病个体占总人数的14.4%。在调查过程中,我们对受试者进行一般问卷,膳食问卷的调查,在体格检查后还采集了他们的血液、尿液、粪便样品。随后对这些样本信息建立完整的数据库。为以后研究糖尿病、肥胖等代谢性疾病与肠道菌群之间的关系打下坚实的基础。目前研究人肠道微生物组成的常规方法是分析粪便样品的菌群结构,研究者们通常将采集到的新鲜粪便样品快速深低温冷冻,然后进行后续分析。此次人群实验中,将受试者统一接送至宾馆进行样本的采集工作,不仅增加了成本和工作量,对新鲜采集的样品进行速冻也有诸多不便。在不影响粪便菌群结构的前提下,为了能够更便利,快速,低成本的收集到新鲜的粪便样品,研发新的粪便样品保存方法是有必要的。在本部分工作中,我们与德国Invitek公司合作研发粪便样品的保存试剂(Stool Collection Tubes With Stool Stabilizer),并将此产品与传统的粪便保存方法进行了比较。结果表明粪便稳定剂具有一定的稳定样品菌群结构的作用,在室温下放置一天后也不会对粪便菌群结构产生大的影响,并且该粪便采集管操作简单,适合受试者自己采集粪便样本,可以大大减少实验人员的工作量。因此,在新鲜粪便样品不能立刻进行深度冷冻的情况下,使用粪便稳定剂是一种较好的样品保存方法。有研究表明高脂饮食喂养导致的糖尿病小鼠模型中其内毒素与双歧杆菌在量上存在负相关性,而小鼠体内内毒素含量的增加会引发糖尿病等慢性代谢性疾病的发生,提示在此小鼠模型中双歧杆菌与糖尿病具有某种联系。然而人体肠道双歧杆菌与糖尿病之间的关系研究却很少出现。在本研究中,在上述人群实验个体中挑取了20对新发糖尿病-健康对照样本,以粪便样品中混合菌群的总DNA出发,通过种属专一性的引物研究了这20对新发糖尿病与对照个体中双歧杆菌的数量和组成情况。实时荧光定量PCR结果表明,新发糖尿病个体肠道内双歧杆菌的16S rRNA基因拷贝数与健康个体相比平均下降了一半。将个体肠道内双歧杆菌的16S rRNA基因拷贝数与个体年龄、性别以及空腹血糖值进行关联,发现随着空腹血糖值的升高,个体双歧杆菌数量有减少的趋势。为了获得双歧杆菌的组成结构信息,对这20对新发糖尿病与对照个体进行双歧杆菌类群特异性DGGE图谱分析。结果表明个体中的双歧杆菌组成比较单一,DGGE图谱中仅出现两条优势条带。结合PCA分析发现,健康个体与新发糖尿病个体中的双歧杆菌组成不存在明显的差异。由于个体间较大的肠道菌群差异,很有可能掩盖了糖尿病与双歧杆菌之间的联系。因此在今后的工作中,需要加大样本研究数量来减少个体肠道菌群差异所带来的影响,进而揭示糖尿病与双歧杆菌之间的关系。