越来越多的证据表明,失调的肠道菌群是引发肥胖及其相关慢性代谢性疾病的一个重要病理原因。我们之前对Prader-Willi syndrome(PWS)遗传性肥胖儿童膳食干预临床试验的结果指出,患者健康指数的改善与他们肠道菌群明显的转变相关。将其中一名PWS儿童膳食干预前和膳食干预后的肠道菌群分别移植给两组无菌小鼠,分别被称为pre组和post组。与post组相比,移植了同一PWS儿童膳食干预前失调的肠道菌群的pre组有着更强的炎症反应和更多的脂肪积累。本研究利用RNA-seq技术对这两组小鼠在菌群移植后两周和四周时结肠和肝脏miRNA和基因的表达情况进行观察,以post组作为对照,干预前失调的肠道菌群引起了pre组小鼠miRNA和基因不同的表达,且差异表达的miRNA和基因集中在菌群移植后两周时。对筛选出来的差异表达的miRNA的有效的靶基因进行富集分析,大部分被显著富集的GO生物学过程和KEGG通路是在肝脏两周时找到的。我们筛选出了与小鼠表型差异相关的23个关键基因和调控它们的73个miRNA,并构建了在失调的肠道菌群的压力下miRNA-基因-生物学功能的调控网络。该网络中包含了92对miRNA-基因调控关系,其中的51对正相关,41对负相关。失调的肠道菌群通过调节miRNA的表达使得宿主结肠和肝脏中促炎基因的表达都上调,肝脏中参与脂肪酸氧化、脂质分解和血浆胆固醇清除的基因表达下调,这与pre组小鼠脂质和胆固醇的积累和高的炎症水平相一致。此外,我们还发现结肠中胰高血糖素样肽1(glucagon-like peptide 1,GLP-1)信号通路失调,肝脏中胰岛素信号通路被抑制。该研究为解释失调的肠道菌群如何促进宿主炎症和扰乱宿主脂质和葡萄糖代谢提供了基础的分子信息。