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PNAS:调节代谢的肠道菌

日期:2013-05-16 09:36:03

肠道是无数细菌居住的复杂生态系统,与多种机体功能有关。研究人员对小鼠的肠道菌进行研究,发现细菌Akkermansia muciniphila在控制肥胖和代谢疾病(如二型糖尿病)中起着重要作用。文章发表在本周的美国国家科学院院刊PNAS杂志上。

 

在肥胖症和二型糖尿病中,患者体内发生炎症、肠道菌群遭到改变、肠道的屏障受到破坏。对于健康的哺乳动物肠道来说,细菌A. muciniphila占肠道菌的35%。但在患有肥胖症或二型糖尿病的人类和小鼠中,这种细菌在肠道内的水平要低得多。鲁汶大学(Catholic University of Louvain)的Patrice Cani一直致力于研究肠道菌与代谢的关系,他领导的这项新研究揭示了肠道菌与人类疾病的关联。

 

研究人员发现,摄取高脂饮食的小鼠,肠道的A. muciniphila比正常饮食的小鼠少一百倍。他们随即给这些小鼠喂食活A. muciniphila,并通过饮食促进肠道菌的生长,由此将小鼠肠道的A. muciniphila恢复到正常水平。

 

研究显示,上述措施产生了显著的效果。与对照组相比,小鼠的体重减轻,脂肪量更少,肠道粘液层更厚,胰岛素抵抗得到缓解。此外,其他许多与肥胖和代谢疾病相关的指标也得到了改善。文章总结道,A. muciniphila的丰度正常化,可以改善代谢谱,逆转高脂饮食诱发的代谢紊乱。

 

“我们在疾病相关的各种参数之间寻找共同的因素,”Cani说。

 

研究团队随后进行了深入研究,以阐明细菌影响代谢的复杂机制。研究显示,使A. muciniphila重回正常水平的措施,增加了肠道中内源性大麻素(endocannabinoid)的水平,而这一信号分子可以帮助机体控制血糖水平,并且协助肠道抵御有害微生物。

 

研究人员还指出,A. muciniphila与肠道壁细胞和免疫系统均有交流。该细菌能够发出信号影响抗菌分子的合成,并同时增加肠道的粘液。

 

Cani坚信,未来A. muciniphila将有望用于治疗肥胖症、糖尿病和结肠炎等疾病。“已有许多证据将这种细菌与人类疾病联系起来,”他说。不过,这项研究用于临床治疗还需要时日,人们首先需要找到改变肠道菌群的最佳方式。

 

这项研究向人们展示了肠道菌与宿主间的相互交流,有助于进一步认识细菌调控的复杂机制。研究人员指出,在A. muciniphila与机体相互作用时还涉及了免疫系统,在此基础上人们或许能够找到出操纵肠道菌的新途径。