导语:近年来,随着宏基因组等测序技术在肠道菌群研究中的逐渐应用,科学家们发现肠道菌群与
肥胖症患者的肠道菌群特征
肥胖症是一种慢性代谢性疾病[2],可影响消化、心血管、内分泌等各大系统功能的正常运行,极大地增加了
肠道菌群和肥胖症之间的联系非常密切[4]。肥胖症会诱导机体肠道菌群发生变化,与正常人相比,肥胖症患者的肠道菌群的相对丰度较低[1,5]。厚壁菌门和拟杆菌门是人类肠道微生物群中最丰富的两个门。厚壁菌门是革兰阳性细菌,主要包括梭菌、乳酸杆菌和粪球菌;拟杆菌门主要包括拟杆菌、普雷沃氏菌和脱硫杆菌[6]。国内一项研究表明,在菌群门水平上,超重肥胖组菌群组成中,拟杆菌门含量高于正常体重组而厚壁菌门的含量低于正常体重组(p<0.01)。在菌属水平上看,超重肥胖组和正常体重组菌群多样性也存在差异,超重肥胖组的普雷沃菌属含量高于正常体重组,而
肠道菌群是肥胖症的
“背后推手”之一
肠道菌群作为人体重要的组成部分,在肥胖症及相关代谢紊乱的发病机制和进展中具有核心作用[8]。现有研究表明,肠道菌群可能通过扰乱能量平衡、调节脂肪累积、影响炎症水平、影响神经通路、影响昼夜节律等机制参与肥胖症的发生和进展[9-14]。
扰乱能量平衡:肠道内微生物群的丰富性和多样性促进着能量的摄取,而能量的摄入、支出和储存共同维持着能量的平衡,当能量摄入大于能量消耗时,能量平衡将会趋于正能量平衡状态引发肥胖症[9]。
调节脂肪累积:肠道微生物群作为能量储存和脂肪累积的重要环境因素,对脂肪累积具有显著的影响[9]。首先,SCFA可作为 G 蛋白耦联受体的信号分子刺激 G 蛋白耦联受体43,增加过氧化物酶体增殖物激活受体的分化,减少脂肪分解,导致脂肪组织堆积[10]。其次,肠道菌群能抑制禁食诱导脂肪因子(FIAF)基因表达而增加白色脂肪组织的脂质储存[11]。此外,有研究表明,肠道菌群的存在可能通过涉及AMPK磷酸化的代谢途径抑制骨骼肌脂肪酸氧化,从而导致脂肪堆积[12]。
影响炎症水平:肥胖症与低度慢性炎症密切相关,高脂肪的饮食会改变肠道微生物群的组成,导致肠道内内毒素的增加,从而增加肠道的通透性。同时肠道微生物群通过影响肠道的通透性来激活免疫信号,引发慢性、低度炎症反应来增加发生肥胖相关疾病的风险[9,13]。
影响神经通路:肠道菌群通过分解吸收食物,刺激胃饥饿素和
影响昼夜节律:哺乳动物通过感知个体与自然环境的变化周期,使机体获得能量和营养,这一过程具有昼夜规律。睡眠与进食的节律性使肠道菌群的组成和功能也具有昼夜节律性[4]。Kuang等研究证明,肠道微生物通过肠上皮细胞中组蛋白去乙酰化酶 3 的表达调控组蛋白的节律性乙酰化,使 CD36(脂质转运蛋白基因)的转录变得具有节律性,从而促进脂质的吸收和肥胖[14]。
调节肠道菌群或可改善肥胖症
肠道菌群作为肥胖症中的可控因素,对其组成的调控显得极为重要。调控益生菌及饮食模式等可通过调节菌群组成并促进对机体有利的代谢作用减轻机体炎症反应,并创造健康稳定的肠道环境[15]。近年来有一些研究探讨通过补充益生菌(和/或益生元)以调节肠道菌群组成,降低肠道通透性,以改善机体免疫功能,并由此调整脂肪代谢等从而达到减肥的目的[15]。此外,运动及改变饮食方式均可改善肠稳态,肠道菌群的生长依赖于机体摄入的食物,随着饮食模式的改善,肠道菌群组成也会发生一定变化,这种变化多数是对机体有益的,并且结合适当的运动会放大这种有益变化[15]。例如生酮饮食和地中海饮食,生酮饮食可改善肠道菌群组成,能够对肠道环境产生有益作用,减轻体内炎症状态,从而改善肥胖症[15]。地中海饮食是公认的健康饮食方式,其对肠道菌群也有积极的影响[16]。
结语
综上所述,肠道菌群与肥胖症相互影响且关系密切,肥胖症的发生可伴随着肠道菌群的改变。根据现有的研究结果,肠道菌群通过扰乱能量平衡、调节脂肪累积、影响炎症水平等机制诱导肥胖的发生是客观存在的。而通过健康的饮食及生活习惯等方式调节肠道菌群,可使肠道微生态发生逆转,改善肠道屏障功能、抑制炎症因子水平,有助于预防并辅助治疗肥胖症[15]。
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