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富玛特生物科普——肠道-脂肪轴与健康风险

发表时间:2024-05-14 09:14

肠道-脂肪轴脂肪介导的小肠效应可能有助于理解脂肪介导的代谢紊乱的病因。肠道脂肪吸收可以根据饮食中的脂肪含量进行调整。肠道菌群通过与脂肪组织的通讯轴影响代谢。



膳食脂肪的消化吸收过程


在我们的饮食中,甘油三酯(TAG)几乎占膳食脂质的95%。在吸收之前,它在胃中被酸性稳定的胃脂肪酶部分水解成二酰甘油(DAG)和游离脂肪酸(FFA)。


它在小肠中继续消化,在小肠中,依赖于脂肪酶的胰脂肪酶释放2-单酰甘油(MAG)和长链脂肪酸(LCFA)。长链脂肪酸具有可能对细胞完整性有害的清洁剂特性。因此,它们分散在肠腔中的胶束中,与肠吸收细胞中的脂质结合蛋白结合,并作为富含甘油三酯的脂蛋白(乳糜微粒)分泌到淋巴中,这些脂蛋白被内皮脂蛋白脂肪酶进一步水解,为外周组织提供长链脂肪酸。


小脂蛋白中剩余的甘油三酯和残余物被肝脏脂肪酶进一步水解,并被肝脏从血液中清除。因此,膳食脂肪的高效消化和吸收确保了长链脂肪酸正确供应到发挥各种基本细胞功能的身体。


脂肪吸收可以根据饮食中的脂肪含量进行调整


小肠是一种选择性屏障,可有效吸收膳食脂肪并负责其处置。新出现的数据表明,肠道的甘油三酯的高生物利用度是后天获得的特性。这表明肠道脂肪吸收可以根据饮食中的脂肪含量进行调整。有趣的是,这些脂质介导的肠道适应防止了高脂肪饮食期间粪便中脂质的过度清除。


因此,在食物匮乏的环境中提供生存优势。相反,在食物充足的时期,它们会增加肥胖和相关疾病的患病率。


总之,这些数据强调,脂肪对小肠的影响可能是促成脂肪介导的代谢紊乱的病因。


过度摄入脂肪的肥胖,引起系列代谢紊乱过度摄入脂肪会增加肥胖的风险,肥胖涉及一系列代谢改变,如葡萄糖稳态紊乱(胰岛素抵抗和2型糖尿病或T2D)、心血管疾病(CVD)或风险因素(如高血压)和非酒精性脂肪肝。它涉及器官间(肠-脂肪组织和肠-大脑)通讯网络的严重紊乱,这有助于能量消耗、脂肪组织发育和胰岛素抵抗的改变。然而,并非所有肥胖者都有胰岛素抵抗和糖尿病。


它与两个主要细菌分类的相对丰度的改变有关,即拟杆菌减少,厚壁菌增加。因此,微生物组从饮食中提取能量的能力更高。肠道菌群不仅是代谢紊乱的结果。


原因有几项研究将肠道双歧杆菌数量的减少与肥胖和/或糖尿病的发病联系起来。然而,现有证据表明,肠道菌群成分的改变不仅仅是结果,还可能导致肥胖。


高脂饮食改变菌群引发炎症反应,导致代谢综合征高脂饮食也与肠内拟杆菌相对丰度降低、含LPS细菌丰度增加以及血浆LPS水平升高(称为代谢性内毒素血症)有关,通过增加LPS-TLR4结合增强局部炎症反应。其次是脂肪/肠系膜脂肪组织积聚和胰岛素抵抗。胰岛素敏感性受绕过LPS诱导的CD95介导的髓样细胞炎症的影响。


然而,在生理学上,局部肠道炎症是一种调节肠道屏障功能和促进乳糜微粒转运的适应,以在脂质摄入增加的情况下存活。但长期高脂肪摄入和肠道菌群改变会在肠道引发持续/慢性低度局部炎症反应,进而导致代谢综合征。





代谢异常也受脂肪分布的影响。中枢性肥胖的个体,脂肪主要集中在上胸廓和腹腔内沉积,更容易发生这种异常。


肠道菌群通过与脂肪组织的通讯轴影响代谢


由生物活性脂质组成的内源性大麻素(eCB)系统可以调节肠道和脂肪组织之间的联系。它通过与大麻素受体结合而引发细胞信号。此外,它的严格调控依赖于特定酶的合成和降解之间的平衡。它在控制能量平衡的组织中表达,因此,其失调会导致各种代谢状况,包括肥胖和2型糖尿病。免疫反应诱导胰岛素抵抗,维持平衡,但长时间会引起代谢异常。





免疫细胞尤其是巨噬细胞(具有LPS受体)对代谢内毒素血症的反应,增加白色脂肪组织浸润,产生炎症免疫反应,增强IL-6和TNF-α,从而诱导胰岛素抵抗,以维持饥饿和感染条件下的体内平衡。然而,在肥胖患者中观察到的,如果它持续很长时间,就会产生有害影响,并导致代谢异常。类似地,肠屏障功能受损和肠系膜脂肪大量积聚的克罗恩病患者中,细菌向肠系膜脂肪的移位增加。脂肪细胞肥大->游离脂肪酸升高->代谢紊乱LPS可以降低前脂肪细胞中过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)的表达,即脂肪生成(脂肪细胞分化和脂肪生成)的关键调节因子,并激活eCB的产生。这会对前脂肪细胞分化产生不利影响,并导致脂肪细胞肥大。肥大脂肪细胞沉积游离脂肪酸的能力受损,从而导致循环游离脂肪酸水平升高,从而导致基础脂肪分解(图1)。相反,它们会释放更多的游离脂肪酸和炎性细胞因子,包括脂肪因子,也就是不好的代谢特征。总之,肝脏代谢受内脏脂肪和肠道分泌特征的影响。在肥胖个体中,内脏脂肪沉积物中的FFA和促炎细胞因子以及肠道进入门静脉循环的内毒素(LPS)的释放增加对肝脏胰岛素敏感性产生负面影响,这可能导致代谢综合征的发生。这证实了“肠道脂肪组织”和肝脏之间存在一个网络。


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