肠道菌群改变肥胖的真正原因

肥胖已成为全球的公共卫生健康之一,无论是发达国家还是发展中国家,肥胖的发生率都呈现明显的上升趋势。全国营养和健康状况调查结果显示,随着我国居民的膳食结构及生活方式变化,营养相关的慢性非传染性疾病患病率增加,已成为威胁我国居民健康的突出问题。

有研究表明,肥胖与糖尿病、高血亚、血脂异常、癌症等慢性病密切相关。近些年研究,不合理的膳食因素导致的肠道菌群结构失调在肥胖及相关慢性病的发生、发展中发挥重要作用。本文概述了肠道菌群与肥胖及相关慢性病关系的研究进展。

人体肠道内寄生着数量繁多的微生物,据估计成人肠道内的微生物数量高达100亿,接近人体体细胞数量的10倍,含有的基因数目约是人体自身基因的100倍,具有人体自身不具备的代谢功能。

一项针对292名丹麦人的肠道菌群研究结果显示,肥胖人的肠道菌群数量和多样性明显降低,而引起消化道乃至整个身体发生轻度炎症的菌群占优势,导致体重增长加剧。为了降低遗传因素和生活环境对肠道菌群结构的影响,Turnbaugh等对痛卵或异卵双生胞胎的肠道菌群进行分析,发现肥胖者体内75%的肠道微生物基因来源于放线菌。而体重正常者42%的肠道微生物基因来源于拟杆菌门,这些细菌参与碳水化合物、脂质和氨基酸代谢。

动物试验表明 ,肥胖小鼠的肠道微生物促进饮食中能量吸收,与移植瘦小鼠肠道微生物的无菌小鼠 比,移植肥胖小鼠肠道微生物者体脂肪明显增加,该研究证实了肠道菌群是肥胖病理生理学的致病因素之一。以上研究结果提示肥胖与肠道菌群结构密切相关,是引起肥胖等相关慢性病的重要致病因子。

一项对3~6岁欧洲儿童(西方饮食结构)及~IIENJL童 (植物 性饮食结构)的肠道微生物研究表明,相比于欧洲儿童,非洲儿童肠道微 生物种群中拟杆菌门明显 高 ,而厚壁菌门明显 降低;普氏菌 (Prevotella)和 Xylanibacter菌仅存在于非洲儿童体内,这些细菌可以分解膳食纤维和木聚糖产生短链脂肪酸 ,而非洲儿童大肠杆菌和志贺菌数量明显降低 ,由该研究结果推测 ,肠道微生物与非 洲儿童富含多糖 的膳 食 模 式共进化 ,菌群所需能量主要来 源 于膳食纤维,同时保护他们远离炎症和慢性病 。由此可见 ,膳 食因素是改变肠道微生物的重要因素之一 ,不同人群由于膳食模式的不同 ,由此引起的肠道微生物组成、结构与功能也会存在较大差异 。

ZHANG等 ¨ 研究了高脂饮食和正常饮食分别对同一 品系野生型与 apoa— 基因敲除 (葡 萄糖 耐 量受 损 )小 鼠 的肠道菌群和代谢的影响,发现饮食对肠道菌群变化的贡献达到57% ,而遗传背景对肠道菌群变化的贡献不超过12% ,高脂饲料可以使有益菌减少甚至消失 ,使致病菌增加 ,从而促进代谢 综合征 的发生和发展 ,该研究证明了饮食结构是塑造肠道菌群的重要 因 素 。在对肥胖患者的临床研究中发 现 ¨ ,从一位重度肥胖患者肠道内分离到一 种可产 生毒素的肠杆菌 ,且占到肠道总菌量的1/3以上 ,经饮食干预后 ,患者体内这种细菌量下降到检测下限 ,患者体重明显下降 ,高血糖、高血压症状得以改善 。将分离的这种肠杆菌接种到无菌小鼠可诱导动物发生严重的肥胖症和胰岛素抵抗 ,同时内毒素载量 增加,炎症状况加重,该研究首次证明在一定的饮食条件下,细菌可以成为导致宿主发生肥胖症的直接原因。以上研究均表明,肥胖与肠道菌群结构失调密切相关,而膳食模式在肠道菌群的结构和组成上发挥着重要作用 。
 

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