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  • 肠道微生物会导致你变胖吗?

  • 2019-03-05 10:02
  • 来源:   作者:张蒙   编辑:张蒙
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      在人体的众多系统中,肠道无疑扮演着关键作用,通过多种机制进行消化、或产生饥渴感。如今,研究人员又将目光投向了肥胖者和消瘦者肠道菌群之间的区别,并根据研究发现制定个性化的体重管理疗法。

      人类基因组中有成百上千种使人们容易肥胖的基因差异,而肥胖又会增加患心血管疾病和2型糖尿病的风险,并且这些风险在全球大多数国家都呈上升趋势,对双胞胎的研究显示,肥胖的遗传概率介于40%至75%之间。这就意味着,其它因素仍有发挥作用的空间。不过,虽然肠道菌群有多种差异会影响体重,但科学家还不清楚其中的原因,甚至不知道其中有多少与遗传因素有关。

      有些人要花更大功夫节食才能瘦下来,这可能要归咎于肠道菌群。说得更具体些,与肠道菌群携带的酶有关,“我们吃下去的东西不仅会被自己的身体享受到,也会被肠道中的细菌享受到。细菌会帮我们消化由于缺少特定的酶而无法消化的那部分食物。”梅奥诊所副教授、肠道菌群实验室主任珀纳喀什亚普(Purna Kashyap)指出,“这一过程会为我们的身体产生额外热量。因此这是一种互利共赢的关系。细菌给予我们的回报可谓‘物超所值’。”

      喀什亚普想通过测试,看看如果换成热量更低的食物,肠道细菌是否能更高效地从食物中获取能量。这在食物供应匮乏时将很有帮助,但可能对减肥造成阻碍。

      在一项先导性研究中,26名受试者采用了低热量、富含蔬果的饮食习惯,而其中有些人减重的幅度不如其他人高。对受试者肠道菌群的分析显示,有两类特定细菌的含量会影响减重速度,其中有一种为小杆菌属(Dialister)。

      在难以减重的那部分人体内,这种细菌能够分解碳水化合物,更高效地利用其中的能量,但喀什亚普表示,这些细菌只能控制一部分减重,除此之外还有其它影响因素,“这些细菌会阻碍减重,这从生物学角度是说得通的。但它们发挥的作用有限,因为它们产生的热量只占人体所需的一小部分。”

      虽然这项研究无法断定这些小杆菌属来自何处,但有一项研究发现,来自食物中的细菌可以改变肠道行为,从而间接导致体重增加。

      研究人员分析了600名肥胖和非肥胖者的血浆与粪便样本,发现与四种肠道细菌有关的19种代谢物可导致体重增加,包括与肥胖有关的谷氨酸、以及与胰岛素分泌过多、增加2型糖尿病和心血管疾病风险有关的支链氨基酸。

      路易斯布伦克沃(Louise Brunkwall)指出,这些代谢物可能在一定程度上取决于我们食用的肉类,“我们发现代谢物中含有大量支链氨基酸,该物质常见于肉产品中。其它研究也显示,摄入蛋白质过多会导致多种疾病的患病风险,这与我们的发现是一致的。”

      布伦克沃指出,研究需关注肠道菌群的组成需如何改动、才能降低肥胖风险,还要弄清健康的肠道应该是什么状态,以及哪些因素会改变肠道的菌群构成。

      哥本哈根大学诺和诺德基金会基础代谢研究中心代谢遗传学教授奥卢夫佩德森(Oluf Pedersen)表示,目前人们还不清楚肥胖人群和消瘦人群肠道菌群的差别。但有一点很清楚:肠道菌群的多样性非常重要,应含有多种不同细菌。

      佩德森和他的团队分析了123名非肥胖者和169名肥胖者的肠道细菌,发现肠道菌群多样性较低的受试者中,有23%的人肥胖几率更高,具有胰岛素耐受性、血脂更高、血液中的炎症标记物也更高,这些都会增加患2型糖尿病和心血管疾病的风险。体型肥胖、且肠道菌群多样性较低的受试者在过去九年中增加的体重比其他受试者都要多。

      佩德森表示,肠道菌群多样性各异的原因目前尚不清楚,但科学家知道,多重抗生素治疗会导致体内菌群大量减少,并且永远无法彻底恢复,目前尚不清楚肠道菌群多样性究竟是体重增加的原因还是结果。但有证据显示,微生物的确可以影响人体新陈代谢。

      一项研究发现,我们也许可以通过增加纤维摄入来提高肠道菌群多样性。该研究作者、诺丁汉大学副教授安娜瓦尔德斯(Ana Valdes)指出,人体在消化纤维时,肠道会将其分解为短链脂肪酸,包括丁酸盐(一种与消瘦和降低炎症疾病有关的抗炎物质),“如果2型糖尿病患者采用高纤维饮食,就可以改善疾病状态,增加丁酸盐的分泌。”瓦尔德斯表示。“肠道菌群更多样、且摄入纤维更多的人一般会食用升糖指数较低的食物(即食用后更不容易导致体内葡萄糖和胰岛素含量激增的食物),能量消耗也可能更高。我们需要好好测试这一点。但肠道细菌的确可以将纤维素转化为能够调节胰岛素敏感度和能量代谢的物质。”

      最近科学家在研究体重与肠道健康之间关联方面取得了一项重大突破,其中涉及一类叫做Christensenellaceae的细菌。在约97%的人体内,该细菌数量都达到了可探测水平。但科学家发现,该细菌在较瘦者体内数量更多。

      研究人员在研究可遗传的肠道微生物时,Christensenellaceae排在首位。世界各地人群的肠道菌群中都有这种微生物,并且从年龄很小时就已经出现,就连婴儿肠道中都有它的存在。

      “我们此前从未听说过它。”该研究带头人、马克斯普朗克发展生物学研究所微生物科学部门主任露丝雷伊(Ruth Ley)表示,“我们不得不回头看看它这段时间到底藏在了哪里,但这种微生物才刚刚被命名,因此还无法通过名字检索。”

      研究人员对一个与肥胖有关的微生物群做了修改,在其中加入了Christensenellaceae细菌,然后将这个菌群移植到了小鼠体内,结果发现,该细菌能够阻止小鼠体重增加。

      “由于宿主基因只能解释细菌相对丰度的40%,我们不知道剩下60%的Christensenellaceae细菌究竟从何而来。”吉莉安沃特斯(Jillian Waters)表示,她是发现该细菌抗体重增加能力的研究团队成员之一。她有种预感:这种细菌可能来自我们的饮食和生活习惯中。目前,研究人员正在努力分析该细菌的功能和来源,为未来制定相关治疗方案奠定基础。

      与此同时,以色列魏兹曼研究所的研究人员找到了一种制定个人化治疗方案的方法,能够改善肠道健康,并降低患糖尿病的风险。

      研究人员招募了1000名受试者,要求他们每隔5分钟测一次血糖,并记录自己的饮食、睡眠情况和身体感受,为期一周时间。结果发现,受试者对不同食物的反应有所不同。

      “许多食物产生的反应是我们可以预料到的。例如,食用不含糖食物可以让大多数人的血糖维持在稳定水平,甜食则会使血糖浓度激增,但增加的程度因人而异。”该项目首席科学家伊兰西加尔(Eran Segal)表示。“番茄会使一些人体内的血糖浓度大幅上升,因此食用时应加以控制。还有些人发现,某种食物单独食用时可能对自己不利,但与另一种食物结合食用就会好一些。”

      研究人员利用收集到的数据,开发了一套计算机算法,能够通过某人的肠道细菌组成,预测其血糖水平会对各种食物做出怎样的反应。他们让25名受试者连续一周食用对血糖“有利”的食物,然后再食用对血糖“有害”的食物。这些饮食改变了受试者的血糖反应,成功使血糖水平维持在均衡水平。

      西加尔称,我们的肠道细菌和对不同食物的血糖反应可能会随着时间而变化,但这需要很长时间。而且与其他人的肠道相比,变化后的肠道仍会更接近自己原本的肠道。

      这套算法已经授权给了Day Two公司。该公司在以色列和美国提供服务,并计划近期向英国扩展。西加尔正在糖尿病前期患者和糖尿病患者身上开展研究,观察通过该算法制定、并长期沿用的定制化食谱能否使病症有所好转。

      研究人员认为,接下来五年之内,还会有其它定制化治疗方案应运而生。但科学家还有很多工作要做,喀什亚普指出,肠道细菌能够进行复杂的生物化学反应,“我们需要弄清这些细菌是如何影响这些反应过程的。这些反应会导致肥胖和糖尿病,都是很复杂、由多种因素导致的疾病。微生物群是可变的,我们可以修改它。如果能弄清肠道菌群如何驱动这些反应,我们就应当能让它更加‘有的放矢’,影响对肥胖的治疗。微生物群无疑正是这种解决方案不可或缺的一部分。”

    来源:新浪科技

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