文|推醫(yī)匯
肥胖是一種大流行的慢性疾病,可導(dǎo)致許多代謝性疾病,如2型糖尿病(T2DM)、心血管疾病和癌癥。抗肥胖方法,如熱量限制、有氧運動、藥物治療或減肥手術(shù),可使肥胖癥患者的體重減輕并減少疾病風(fēng)險??防锵拗疲–R)和禁食是減輕體重的常用方法,但在恢復(fù)飲食后很難維持。同時,與能量收集相關(guān)的腸道微生物組會隨著營養(yǎng)剝奪而發(fā)生巨大變化。
近日,上海交通大學(xué)附屬第六人民醫(yī)院轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)中心暨上海市糖尿病重點實驗室的研究人員們在Nat Commun上發(fā)表了一篇題為“Gut microbiota-bile acid crosstalk contributes to the rebound weight gain after calorie restriction in mice”的研究性論文,對卡路里限制飲食后體重恢復(fù)的機制進行了研究。
在本研究中,研究人員利用小鼠試驗研究了禁食或CR飲食后體重恢復(fù)的風(fēng)險。研究發(fā)現(xiàn),禁食和CR后恢復(fù)周飲食或HFD導(dǎo)致體重迅速增加和致肥胖代謝表型。
為了研究CR飲食是否通過調(diào)控腸道微生物影響體重變化,研究人員從高脂肪飲食、常規(guī)飲食和CR組中的小鼠中收集盲腸內(nèi)容物,并使用Illumina平臺進行宏基因組測序。物種水平的主坐標(biāo)分析(PCoA)表明,3組微生物群組成顯著不同。CR和高脂肪飲食(HFD)都重塑了具有相似微生物組成的腸道微生物群,副擬桿菌在CR或HFD之后下降最顯著。
他們發(fā)現(xiàn),CR通過產(chǎn)生更高的厚壁菌與擬桿菌的比例來重塑腸道微生物生態(tài)系統(tǒng),這種微生物群組成的變化類似于暴露于高脂肪飲食(HFD)的小鼠中觀察到的變化。特別是,在宿主暴露于CR或HFD后,副擬桿菌二異構(gòu)體顯著減少。
CR改變了微生物群并重新編程了代謝,導(dǎo)致獨特的血清膽汁酸譜,其特征在于消耗非12α-羥基化膽汁酸,熊去氧膽酸和石膽酸的比例。在體重反彈小鼠中觀察到棕色脂肪組織中解偶聯(lián)蛋白1(UCP1)表達的下調(diào)和血清胰高血糖素樣肽-1(GLP-1)的降低。
在恢復(fù)食物攝入后,用于有效能量收集的細(xì)菌豐度和用于有效脂肪吸收的12α-羥基化膽汁酸的豐度顯著增加,導(dǎo)致體重反彈。此外,用副擬桿菌二塔索尼或非12α-羥基化膽汁酸治療通過增加產(chǎn)熱來改善體重恢復(fù)。
圖 CR或HFD下腸道微生物群的重塑
總之,該項研究強調(diào)了腸道微生物群-膽汁酸串聯(lián)在反彈體重增加中的作用,并強調(diào)副桿菌二脫菌是一種潛在的益生菌,可以防止CR后體重快速增加。
參考文獻:Li, M., Wang, S., Li, Y. et al. Gut microbiota-bile acid crosstalk contributes to the rebound weight gain after calorie restriction in mice. Nat Commun 13, 2060 (2022). https://doi.org/10.1038/s41467-022-29589-7