腸道微生物與身體協(xié)同調(diào)節(jié)脂肪代謝

美國(guó)英語(yǔ)醫(yī)學(xué)研究

2025-01-09 20:00:00閱讀時(shí)長(zhǎng)4分鐘1647字

腸道微生物脂肪代謝膽固醇膽汁酸FXRBA-MCY宿主-微生物群非靶向代謝組學(xué)膳食纖維肝臟肥胖高膽固醇脂肪肝疾病

有益的腸道微生物與人體共同作用，以精細(xì)調(diào)節(jié)脂肪代謝和膽固醇水平，這是由威爾康奈爾醫(yī)學(xué)院（Weill Cornell Medicine）和康奈爾大學(xué)伊薩卡校區(qū)的博伊斯湯普森研究所（Boyce Thompson Institute）的研究人員進(jìn)行的一項(xiàng)新的臨床前研究得出的結(jié)論。

人體與生活在腸道中的有益微生物（稱為微生物群）共同進(jìn)化，形成了有利于雙方關(guān)系，這些關(guān)系有助于食物的消化和必需營(yíng)養(yǎng)素的吸收，從而維持宿主和腸道微生物的生存。這些關(guān)系的一個(gè)重要方面是產(chǎn)生生物活性分子，促進(jìn)食物分解，使宿主能夠吸收營(yíng)養(yǎng)。其中最重要的一組分子被稱為膽汁酸（也稱“膽汁”），它們由肝臟從膽固醇中產(chǎn)生，然后輸送到腸道，促進(jìn)脂肪消化。

科學(xué)家們已經(jīng)知道一段時(shí)間，腸道細(xì)菌會(huì)將膽汁酸轉(zhuǎn)化為一種形式，這種形式可以刺激一種名為FXR的受體，減少膽汁的生成。這項(xiàng)于1月8日發(fā)表在《自然》雜志上的新研究表明，一種由腸細(xì)胞產(chǎn)生的酶將膽汁酸轉(zhuǎn)化為另一種形式，這種形式具有相反的效果。這種改變后的形式稱為膽汁酸-甲基半胱胺（BA-MCY），它抑制FXR以促進(jìn)膽汁的生成，幫助提升脂肪代謝。

“我們的研究表明，腸道微生物與人體之間存在一種對(duì)話，這對(duì)于調(diào)節(jié)膽汁酸的生成至關(guān)重要，”共同通訊作者大衛(wèi)·阿蒂斯博士（David Artis）說(shuō)。他是威爾康奈爾醫(yī)學(xué)院的吉爾·羅伯茨炎癥性腸病研究所、弗里德曼營(yíng)養(yǎng)與炎癥研究中心主任，同時(shí)也是免疫學(xué)教授。

膽汁酸幫助消化系統(tǒng)將脂肪分解成人體可以吸收和利用的形式?！暗F(xiàn)在已明確，膽汁酸不僅僅是消化輔助物質(zhì)；它們還作為信號(hào)分子，調(diào)節(jié)膽固醇水平、脂肪代謝等，”共同通訊作者弗蘭克·施羅德博士（Frank Schroeder）說(shuō)。他是博伊斯湯普森研究所的教授，也是康奈爾大學(xué)藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院化學(xué)與化學(xué)生物學(xué)系的教授?！八鼈兺ㄟ^(guò)與FXR結(jié)合實(shí)現(xiàn)這一切，F(xiàn)XR就像一個(gè)交通燈，控制膽固醇代謝和膽汁酸的生成，以避免過(guò)量積累。”

現(xiàn)在，施羅德博士和阿蒂斯博士實(shí)驗(yàn)室之間的跨校園合作揭示了宿主在這一基本生物學(xué)過(guò)程中的作用。該研究由Tae Hyung Won博士（施羅德實(shí)驗(yàn)室的前博士后研究員，現(xiàn)為韓國(guó)加大學(xué)校的助理教授）、Christopher Parkhurst博士（威爾康奈爾醫(yī)學(xué)院的醫(yī)學(xué)講師，在阿蒂斯實(shí)驗(yàn)室工作）和Mohammad Arifuzzaman博士（威爾康奈爾醫(yī)學(xué)院的醫(yī)學(xué)免疫學(xué)助理教授）共同領(lǐng)導(dǎo)。

施羅德博士和阿蒂斯博士之間的多學(xué)科合作成功地融合了免疫學(xué)、化學(xué)生物學(xué)和宿主-微生物群相互作用的生物醫(yī)學(xué)學(xué)科。在這項(xiàng)研究中，他們使用了一種稱為非靶向代謝組學(xué)的技術(shù)，鑒定了有和沒(méi)有腸道微生物的小鼠所產(chǎn)生的所有分子。通過(guò)比較兩者，他們能夠區(qū)分哪些分子是由腸道微生物產(chǎn)生的，哪些是由身體產(chǎn)生的。BA-MCY分子脫穎而出，表明這些分子是由小鼠產(chǎn)生的，但仍然依賴于腸道微生物的存在。

“BA-MCY展示了新的范式：這些分子不是由腸道微生物產(chǎn)生的，但仍依賴于它們的存在?！惫餐谝蛔髡逿ae Hyung Won博士表示。

通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)，研究人員展示了身體如何制造BA-MCY以及這些分子如何提供一種方式，使身體能夠抵消微生物發(fā)出的減少膽汁酸生成的信號(hào)，防止膽固醇代謝的減慢。

“這種平衡至關(guān)重要，”施羅德博士說(shuō)，“當(dāng)腸道細(xì)菌產(chǎn)生大量強(qiáng)烈激活FXR的膽汁酸時(shí)，身體通過(guò)制造BA-MCY來(lái)推動(dòng)，確保膽汁酸系統(tǒng)保持平衡?！?/p>

研究人員還在他們的臨床前模型中表明，增加BA-MCY水平有助于減少肝臟中的脂肪積累，并且增加膳食纖維攝入也有助于增強(qiáng)BA-MCY的生成。“重要的是，BA-MCY也在人類血液樣本中被檢測(cè)到，這表明類似的機(jī)制也可能發(fā)生在人類身上，”Arifuzzaman博士補(bǔ)充道。

研究結(jié)果可能暗示了治療代謝紊亂（包括脂肪肝疾病、高膽固醇和肥胖相關(guān)疾?。┑臐撛诎悬c(diǎn)。它們還表明，通過(guò)支持身體的自我調(diào)節(jié)系統(tǒng)，增加某些形式的纖維攝入可能有助于改善健康狀況。下一步，研究人員將學(xué)習(xí)更多關(guān)于這些過(guò)程是如何調(diào)控的，并研究這種類型的微生物-腸道對(duì)話在不同疾病狀態(tài)下的表現(xiàn)。

研究人員建議，他們的研究方法還可以幫助其他研究人員研究腸道微生物群在各種疾病中的作用，從感染和慢性炎癥到肥胖和癌癥。

“我們的論文為使用非靶向代謝組學(xué)和化學(xué)更好地理解腸道微生物群與身體之間的對(duì)話如何影響各種疾病提供了路線圖，”阿蒂斯博士說(shuō)。

(全文結(jié)束)

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