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[imtoken钱包客户端]益生菌Bw通过改善肠道环境抑制肥胖和糖尿病

admin 区块链资讯 2022年09月20日

数据显示,全球范围内,肥胖率在过去的40年里增长了3倍,目前超重(BMI≥25)和肥胖(BMI≥30)的人数超过了20亿。肥胖给全身健康带来负面影响,大大增加了罹患糖尿病等代谢相关疾病的风险。而肠道菌群失调被认为是促成肥胖和2型糖尿病的一个关键因素,有研究发现,和正常体重人士相比,肥胖人士的肠道菌群构成发生变化,提示某些肠道细菌与肥胖的关系非同一般。

研究人员又招募了195名来自不同地区的参与者作为验证队列,检验Blautia与肥胖的关系,证实了肥胖人士肠道内Blautia丰度下降。然后,研究人员分析了肠道中Blautia属肠菌的丰度,发现Bw菌在Blautia中占据主导地位,其相对丰度几乎等于Blautia的总体丰度。这些结果表明,Bw菌是体重相关肠菌,可能有效改善肥胖症和2型糖尿病。研究人员随后在小鼠动物模型中探究发现,Bw菌能改善高脂饮食诱导的肥胖和糖尿病。

综上所述,这项研究结合人群队列、动物实验和细胞实验,筛选并鉴定出一种新的与肥胖和2型糖尿病负相关的益生菌──Bw菌。Bw菌凭借其独特的氨基酸和碳水化合物代谢产物,重塑肠道环境,从而减重、抗炎和减轻胰岛素抵抗,抑制肥胖和2型糖尿病。这些发现揭示了微生物代谢对宿主的独特调节途径,有望为代谢紊乱的防治提供新的策略。

但研究人员注意到,小鼠在口服Bw菌后肠道内丙酸和丁酸这两种短链脂肪酸的浓度也增加了,而Bw菌并不能直接产生丙酸和丁酸,提示Bw菌促进了产丙酸和丁酸肠菌的增殖。肠道菌群分析显示,在添加Bw菌后,Akk菌、Rik菌和But菌等益生菌丰度增加,它们能以琥珀酸、乳酸或乙酸为底物,产生丙酸和丁酸。这些结果表明,Bw菌通过增加肠道内的短链脂肪酸和益生菌,改善肠道环境,抑制肥胖和糖尿病。

为了确定Bw菌控制肥胖和糖尿病的有效代谢产物,研究人员对Bw菌的代谢进行了通路分析,发现相比于其他的肠道核心肠菌,Bw菌的氨基酸代谢和碳水化合物代谢具有独特之处。就氨基酸代谢而言,Bw菌产生大量的S-腺苷蛋氨酸、乙酰胆碱和L-鸟氨酸。研究人员分别使用这2种物质处理脂肪细胞,发现它们能以剂量依赖的方式减少甘油三酯的积累,其中,,S-腺苷蛋氨酸还抑制了S100A8的表达,表明这些化合物具有调节脂代谢和抗炎的作用。就碳水化合物代谢而言,Bw菌胞内富含直链淀粉,并利用淀粉直接产生琥珀酸、乳酸和乙酸这3种短链脂肪酸。短链脂肪酸能经肠肝轴减少脂肪堆积和炎症反应,减轻胰岛素抵抗从而改善糖尿病。

研究人员首先在一项人群队列研究中,对217名成年受试者进行肠道菌群检测,并结合BMI和糖尿病患病情况,评估肠道菌群与肥胖或2型糖尿病的关系。多元回归分析显示,肠道菌群与BMI和2型糖尿病之间存在高度相关性。进一步分析发现,相比于体重正常的健康人士,肥胖人士和2型糖尿病患者的肠道内有4属肠菌发生变化。巨球型菌属(Megasphaera)丰度增加,经黏液真杆菌属(Blautia)、丁酸球菌属(Butyricoccus)和普拉梭菌属(Faecalibacterium)丰度降低。其中,Blautia是肠道核心菌属,包括Bw菌、Bs菌和Bg菌等几种肠道内丰富的细菌。既往研究发现,肠道Blautia越丰富,内脏脂肪面积越小,而内脏脂肪面积是代谢疾病风险的肥胖标志物。因此,Blautia成为体重和糖尿病相关肠菌的研究重点。

本报讯 近日,日本国立生物医学创新、健康与营养研究所国泽纯教授领衔的团队,在人群队列中发现肠道细菌Bw(Blautia wexlerae)与肥胖和2型糖尿病呈负相关,体内外实验证实Bw菌能减重、抗炎和减轻胰岛素抵抗,机制探究发现,Bw菌通过代谢产物重塑肠道环境。相关研究发表于《自然通信》(Nature communications)上。

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