來源 | 中國生物技術(shù)網(wǎng)

肥胖是導(dǎo)致心血管疾病、中風(fēng)、2型糖尿病等一系列代謝綜合征的重大風(fēng)險因素，而飲食在其中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。也就是說，絕大部分的肥胖都是吃出來的。

此前廣泛的人類和動物研究證實，高脂肪飲食引發(fā)了一系列生理事件，并最終導(dǎo)致肥胖和肥胖相關(guān)的代謝疾病。近幾年，科學(xué)家們對這類疾病的后期病理生理學(xué)已經(jīng)有了充分了解，并進行了廣泛的研究報道。

然而，還有兩個重要的問題尚待解決，即：飲食如何啟動代謝疾病的病理事件？非脂肪膳食成分（例類如糖）又在其中發(fā)揮了什么作用？

2022年8月29日，哥倫比亞大學(xué)歐文醫(yī)學(xué)中心的研究團隊在 Cell 發(fā)表了題為：Microbiota imbalance induced by dietary sugar disrupts immune-mediated protection from metabolic syndrome 的研究論文。

這項在小鼠中進行的研究發(fā)現(xiàn)，膳食糖會改變腸道微生物組，引發(fā)一系列事件，導(dǎo)致代謝疾病、糖尿病前期和體重增加等等。這些研究結(jié)果強調(diào)了飲食、微生物組和免疫系統(tǒng)之間的復(fù)雜相互作用在肥胖、代謝綜合征、2型糖尿病等疾病的發(fā)展中起著關(guān)鍵作用。

腸道菌群與宿主健康息息相關(guān)。這個復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)與腸道免疫共同調(diào)節(jié)著組織穩(wěn)態(tài)。此前的研究發(fā)現(xiàn)，高脂肪飲食引發(fā)腸道菌群組成發(fā)生改變，并誘導(dǎo)腸道炎癥水平增加。膳食脂質(zhì)被發(fā)現(xiàn)是這一過程的主要驅(qū)動因素，但所涉及的詳細機制及其對代謝疾病的影響還是未知的。

在這項新研究中，研究人員首先調(diào)查了典型的西式高脂肪飲食對小鼠腸道菌群的影響。他們發(fā)現(xiàn)，與喂食低糖低脂飲食的小鼠相比，4周喂食高脂肪的小鼠出現(xiàn)了代謝綜合征特征，包括體重增加、胰島素抵抗和葡萄糖耐受不良。

而且，小鼠的腸道菌群組成也發(fā)生了重大改變。在小腸固有層中，高脂肪飲食導(dǎo)致輔助性T細胞17（Th17）細胞的比例和總數(shù)顯著減少，而其他細菌數(shù)量大幅增加?；啬c末端組織中IL-17轉(zhuǎn)錄本水平嚴(yán)重降低。

Th17細胞是一種能分泌白介素17（IL-17）的T細胞亞群，在許多炎癥性疾病中發(fā)揮致病的作用，同時也在以非炎癥性方式維持腸道屏障完整性。IL-17在促進受損上皮細胞修復(fù)和保持腸道屏障完整性中發(fā)揮著重要作用。

該團隊此前的研究表明，在無特定病原體的小鼠中，Th17細胞主要由腸道共生菌分節(jié)絲狀菌（SFB）誘導(dǎo)。

隨后，研究人員調(diào)查了高脂肪飲食是否影響了SFB的水平。實驗結(jié)果顯示，高脂肪飲食造成更多脂肪進入回腸末端，導(dǎo)致動物糞便和回腸黏膜中的SFB快速丟失；而正常情況下，脂質(zhì)的吸收主要發(fā)生在空腸。此外，SFB的減少要先于Th17細胞的減少。而且，剩余Th17細胞的RORγt表達降低。轉(zhuǎn)錄因子RORγt在維持成熟Th17細胞譜系中發(fā)揮著關(guān)鍵調(diào)控功能。因此，這意味著Th17細胞功能普遍喪失。

進一步的實驗表明，受分節(jié)絲狀菌調(diào)節(jié)的腸道共生Th17細胞在預(yù)防代謝疾病、糖尿病和體重增加中發(fā)揮著核心作用。這些免疫細胞產(chǎn)生的分子可以減緩腸道對‘壞’脂質(zhì)的吸收，從而減少腸道炎癥。此外，過渡到高脂肪飲食的小鼠內(nèi)臟脂肪組織中的主要炎癥免疫細胞亞群還沒有發(fā)生顯著變化。這表明，腸道的炎癥變化要先于肝臟和脂肪組織，腸道免疫穩(wěn)態(tài)失衡是這些全身性疾病發(fā)病機制的重要初始步驟。

接下來，該團隊研究了導(dǎo)致保護性腸道共生Th17細胞喪失的膳食成分。眾所周知，高脂肪飲食中，除了脂肪以外，另一種成分是高糖含量。那么這兩個成分哪一個對健康的影響更甚？

實驗結(jié)果顯示，糖的影響更惡劣。在正常飲食中添加蔗糖水后，糖以劑量依賴性的方式清除了分節(jié)絲狀菌，保護性的Th17細胞也因此減少。進一步研究表明，糖通過增加丹毒絲菌科成員Faecalibaculum rodentium的數(shù)量取代了分節(jié)絲狀菌。

當(dāng)研究人員給小鼠喂食無糖高脂肪食物時，即使攝入了相同數(shù)量的熱量，動物腸道的Th17細胞也沒有減少，從而避免了肥胖和出現(xiàn)糖尿病前期癥狀。

然而，不攝入糖分并沒有對所有小鼠都有幫助。那些一開始就沒有分節(jié)絲狀菌的小鼠即使攝入無糖飲食也沒能產(chǎn)生有益效果，它們依然會變得肥胖并患上糖尿病。因此，這意味著，一些流行的飲食干預(yù)措施，如無糖飲食，可能只對那些腸道中有特定菌群的人有幫助。

研究人員表示，雖然人體內(nèi)的分節(jié)絲狀菌和小鼠的存在差異，但人體其他腸道細菌可能具有相同的保護作用。

總之，這項研究表明飲食、腸道菌群和腸道免疫調(diào)節(jié)宿主肥胖和代謝綜合征。腸道的炎癥變化要先于肝臟和脂肪組織，進而驅(qū)動了肥胖相關(guān)代謝疾病的病理變化。腸道免疫穩(wěn)態(tài)失衡是這些全身性疾病發(fā)病機制的重要初始步驟。該研究還將蔗糖鑒定為大幅消耗誘導(dǎo)保護性Th17細胞的腸道共生菌的膳食成分；而這些腸道細菌可以通過調(diào)節(jié)腸道T細胞穩(wěn)態(tài)來避免代謝疾病。因此，研究人員認為，這一機制可以作為2型糖尿病和代謝綜合征的關(guān)鍵治療靶點。

本文由“健康號”用戶上傳、授權(quán)發(fā)布，以上內(nèi)容（含文字、圖片、視頻）不代表健康界立場?！敖】堤枴毕敌畔l(fā)布平臺，僅提供信息存儲服務(wù)，如有轉(zhuǎn)載、侵權(quán)等任何問題，請聯(lián)系健康界（jkh@hmkx.cn）處理。

相關(guān)知識

Protein & Cell：腸道菌群及其代謝物在代謝性疾病中的作用
腸道菌群及其代謝產(chǎn)物與妊娠期糖尿病相關(guān)性的研究進展
腸菌移植可治療非酒精性脂肪肝、糖尿病等代謝性疾病
：腸道菌群及其代謝產(chǎn)物：膳食營養(yǎng)素與肥胖相關(guān)疾病的橋梁
肥胖可引發(fā)“糖胖病”
肥胖會引起糖尿病嗎
無糖＝健康？人工甜味劑或會誘發(fā)腸道菌群病變
警惕過度肥胖引發(fā)疾病?8種疾病與肥胖關(guān)系密切
肥胖會引起的疾病有哪些
【Nature子刊】乳酸桿菌可減輕糖尿病和肥胖癥，為代謝性疾病進行益生菌治療打開了大門！

網(wǎng)址: Cell：糖會引起腸道菌群平衡，引發(fā)肥胖和糖尿病等代謝疾病 http://www.u1s5d6.cn/newsview717662.html