腸道內多形擬桿菌與人胖瘦密切相關


腸道內多形擬桿菌與人胖瘦密切相關

研究發現腸道內多形擬桿菌與人胖瘦密切相關。發現腸道內的多形擬桿菌與人的胖瘦密切相關,相關成果已經在線發表於國際著名醫學期刊《自然·醫學》。

中國肥胖人群腸道菌群特徵怎樣,如何影響人體代謝水平,是否可以利用腸道共生菌開發減肥藥物?上海交通大學醫學院聚焦青少年肥胖人群的腸道菌群研究,首次揭示中國青少年肥胖的腸道菌群組成,發現多形擬桿菌能夠降低普通飲食和高熱量飲食狀態下脂肪含量,延緩體重增長速率。

多形擬桿菌具有代謝穀氨酸鹽的能力,而穀氨酸鹽是日常生活中味精的主要成分;既往健康營養學調查顯示,穀氨酸鹽攝入有促進中國成人超重的發生風險。研究團隊發現,多形擬桿菌灌胃可降低小鼠血清穀氨酸濃度,增加脂肪細胞的脂肪分解和脂肪酸氧化過程,從而降低脂肪堆積,達到減重效果。

為了進一步證明多形擬桿菌在減肥中的作用,研究團隊還分析了接受減重手術的肥胖患者手術前後的腸道菌群特徵譜改變,發現肥胖患者腸道內下降的多形擬桿菌在減重手術3月後即明顯升高,恢復至正常體重人群水平。同時,術後血清穀氨酸水平亦明顯下降,同樣接近正常體重對照人群。這些研究結果提示多形擬桿菌水平的恢復可能有助於肥胖患者的減重過程。

腸道內多形擬桿菌與人胖瘦密切相關


基於隊列人群、動物及臨床干預等多層次證據,研究人員認為,多形擬桿菌有望成為新的益生菌研發靶點,用於減肥藥物或食品開發。當然,長期的臨床安全有效性還需要更多的隨訪干預研究證實。


研究對肥胖和正常體重人群進行腸道菌群宏基因組測序及多組學分析。

結果顯示,小鼠口服多形擬桿菌可降低血清穀氨酸濃度,並緩解飲食誘導的體重增加和肥胖。肥胖患者腸道內較低丰度的多形擬桿菌,在患者接受減重手術3月後其丰度明顯升高,隨後恢復到正常體重人群水平,同時,術後血清穀氨酸水平也明顯下降,同樣接近正常體重對照人群(圖1)。

腸道內多形擬桿菌與人胖瘦密切相關

圖1 正常體重人群(左)和肥胖人群(右)的腸道菌群組成差異

這些研究結果提示,多形擬桿菌水平的恢復可能有助於肥胖患者的減重過程。

腸道菌群對肥胖發生的直接誘發作用,是肥胖發生的致病原因。


目前,國外研究多以歐洲、非洲裔美國人群為研究對象,報道了肥胖人群腸道菌群結構和功能較正常體重人群發生明顯改變,表現為腸道菌群的多樣性下降,基因數目顯著降低。部分研究觀察到擬桿菌門與厚壁菌門比值降低,這種變化在體重減輕後顯著恢復; 但也有研究並未看到擬桿菌門與厚壁菌門比值在肥胖人群中下降。研究表明腸道菌群紊亂與肥胖相關。

進一步通過糞便移植實驗將胖瘦不同的雙胞胎糞便分別移植入無菌小鼠體內,發現小鼠即相應出現胖瘦不同的表型,這項研究明確闡述了腸道菌群對肥胖發生的直接誘發作用,是肥胖發生的致病原因。那麼,具體哪些腸道細菌異常、又通過何種方式導致肥胖的呢?目前能夠明確的調節體重的腸道共生菌屈指可數,具體機制不清,亟待進一步的研究。

腸道內多形擬桿菌與人胖瘦密切相關


高質量、臨床表型均質化的隊列研究是研究成果的關鍵。

構建極端肥胖表型標本庫為難點之一,高質量、臨床表型均質化的隊列研究是取得高水平研究成果的關鍵。如果將入組標準放寬,會產生很多噪音信號,干擾後續分析。提高入組標準就意味著要花更多精力和時間選擇患者。

2007年啟動中國青少年肥胖遺傳學研究,主要研究對象為15~30歲、BMI>30 kg/m2、籍貫為華東地區的漢族單純性肥胖患者,嚴格排除繼發性肥胖,並納入年齡、性別、籍貫等匹配的正常體重對照人群。用超過10年的時間,目前已經建成1500例青少年肥胖患者與1500例正常對照的隊列。此次在肥胖患者腸道菌群方面取得的突破就是來源於這一隊列人群。

為未來針對中國人減肥藥物的開發提供了全新的方向和候選菌株。

該研究以中國漢族年輕肥胖患者和嚴格匹配的正常對照人群為研究對象,第一次揭示了中國人群肥胖相關的腸道共生菌,並且建立了腸道共生菌與血清代謝物之間的相關性。由於腸道菌群本身受到年齡、地域、人種等多因素影響,而國人的飲食特徵和遺傳背景與西方人群相差甚大,菌群特徵也存在較大差異。

這項工作無疑為未來針對中國人減肥藥物的開發提供了全新的方向和候選菌株。

腸道內多形擬桿菌與人胖瘦密切相關


我國3成超標或肥胖患者。

隨著生活方式改變,肥胖發病率在世界範圍迅猛增加,已成為蔓延全球的公共衛生問題。我國肥胖現狀也不容樂觀,我們團隊與中國疾病控制中心合作完成的中國慢病調查研究顯示,我國超重和肥胖總患病率高達33%,2型糖尿病患病率11.6%,成為全球患病人數最多的國家。

肥胖是2型糖尿病、心血管病、癌症等慢性非傳染性疾病的重要發病危險因素,危害人民健康並造成沉重醫療負擔。

維持正常的腸道菌群狀態會延緩或預防代謝疾病的發生。

研究結果進一步證明腸道菌群對人體代謝的重要性。我們發現腸道菌群的改變可以通過改變人體血清代謝物水平從而增加肥胖及糖尿病、心血管病等併發症的發生風險,靶向調節腸道菌群有可能成為肥胖干預新的契機。飲食、運動、益生菌等諸多因素都可以作用並調節腸道菌群。

因此,通過攝入高纖維、低脂肪低熱量飲食、食用被證明具有代謝獲益的益生元或者益生菌維持正常的腸道菌群狀態會延緩或預防代謝疾病的發生。


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