我们吃饭的时候,不仅仅只是填报自己的肚子,同时还养活了肠道中不计其数的肠道菌群。在过去的15年中,研究人员发现,肠道微生物产生的代谢产物可以改变人们的各种健康问题,例如糖尿病、心脏病,甚至上升到神经系统中,与抑郁密切相关。
因此近年来这一研究领域蓬勃发展,不少研究证明肠道菌群稳态失衡是影响各种疾病发生发展的重要因素,也是影响药物代谢、药物药效/毒性的关键因素。肠道菌群已成为当今医学与生命科学研究极其重要的热点领域。
而代谢组学(Metabonomics/Metabolomics)是基于高通量分析和生物信息学技术,研究机体内源性整体代谢变化与规律的重要组学技术,近十年来取得了长足的发展,被广泛应用到生命科学与医学研究的各个领域。代谢组学技术可以通过对肠道菌相关的菌群代谢物的检测,清晰的反映肠道菌“功能”在特定条件下的变化。
基于16S rDNA测序的肠道菌多样性分析与代谢组学相结合,成为从肠道菌“结构”与“功能”两个方面全面探索肠道菌群与疾病发生、药物代谢/药效的关系研究的关键策略。
“肠道菌与代谢”主题不仅在国际学术论文发表上表现强劲,近年的国家自然科学基金资助的项目数也节节攀升。从2018国家自然科学基金评审结果:肠道微生物研究可见相关立项近50项,从一个侧面反映了这一研究领域的重要性。
10年内将推出肥胖个性化治疗
伦敦大学国王学院的科学家们研究了肠道环境对脂肪加工和分配的作用,他们分析了500对双胞胎的粪便排泄物(粪便含有肠道微生物产生的化学物质)以建立肠道如何控制和分配脂肪全局总览。他们还评估了有多少活动是遗传的,多少由环境因素决定。
由微生物产生的化学物质夹在在粪便中,简称“粪便代谢产物”中仅有17.9%可归因为遗传因素,67.7%受环境因素影响,主要是人的日常饮食。
这意味着,肠道活动和脂肪分配受饮食和微生物相互作用共同影响。
这一新知识带领我们从一个新角度看待肠道环境改变和对抗肥胖挑战,肠道微生物和饮食可变为有的放矢的调控因素。这非常令人兴奋,因为面对先天腹部脂肪堆积风险,无需改变遗传基因,只需从肠道微生物下手,利用益生菌、药物或高纤维饮食进行精准指导。
葡萄糖、脂肪代谢异常与先天免疫-肠道细菌互作
在肠道,消化道细胞使用先天免疫途径对有害细菌做出反应,而另外一些被称为肠内分泌细胞的肠道细胞则利用同样的途径(IMD)对有益细菌做出反应,该途径关系到机体根据饮食和肠道环境微调全身的新陈代谢。
研究人员指出,肠内分泌细胞的先天免疫途径激活还涉及果蝇的正常生长和发育。当该途径被失活后,果蝇生长发育迟缓,饲喂果蝇乙酸酯或直接重新激活先天免疫途径,可以使果蝇再次生长!
肠道微生物失衡与肥胖有关,而有时又会导致营养不良。由于乙酸酯需要通过发酵产生,Watnick和同事推测,吃更多的可发酵的碳水化合物可以提高乙酸酯水平,促进良好的新陈代谢。这些食物可能有助于抵消因抗生素引起的肠道细菌失衡。这一观点与中医“荣者,水谷之精气也,和调于五脏,洒陈于六腑,乃能入于脉也,故循脉上下,贯五脏,络六腑也。”等理论不谋而合。
文章参考自:《神奇的肠道菌群 详解国家自然科学基金近年来热点:肠道菌与代谢—http://www.ebiotrade.com/newsf/2018-9/201895170438388.htm》