肠道细菌可以防止老鼠肥胖,也可以控制人的体重

犹他州健康大学的研究人员已经确定了一种特殊的肠道细菌,这种细菌可以防止老鼠变得肥胖,这表明这些相同的微生物同样可以控制人的体重。有益的细菌,称为梭状芽孢杆菌,是微生物群的一部分,细菌和其他微生物聚集在肠道内。

这项研究于7月25日发表在《科学》杂志的网络版上,研究表明健康的老鼠体内有大量的梭状芽孢杆菌(一类20到30种细菌),但是免疫系统受损的老鼠随着年龄的增长会失去肠道中的这些微生物。即使喂食健康饮食,老鼠也不可避免地会变得肥胖。把这类微生物还给这些动物使它们保持苗条。

June Round博士是美国卫生部病理学副教授,与美国卫生研究部助理教授W.Zac Stephens博士、当时的研究生Charisse Petersen博士共同撰写了这项研究。

既然我们已经发现了导致这种减肥效果的最小细菌,我们就有潜力真正了解生物体在做什么,以及它们是否具有治疗价值。”

June Round博士,美国卫生大学病理学副教授

这项研究的结果已经指向了那个方向。彼得森和他的同事发现梭状芽孢杆菌通过阻断肠道吸收脂肪的能力来阻止体重增加。实验处理后的小鼠肠道中只有梭状芽孢杆菌,比完全没有微生物群的小鼠更瘦,脂肪更少。他们还拥有较低水平的基因CD36,它可以调节人体对脂肪酸的摄取。

Round说,这些见解可能会导致一种治疗方法,与目前作为恢复健康微生物群的方法被广泛研究的粪便移植和益生菌相比具有优势。由于饮食和其他影响细菌存活和繁殖的因素的不同,基于将活微生物群转移到肠道的治疗方法对每个人都不起作用。

目前的研究发现,梭菌产生的一个或多个分子阻止肠道吸收脂肪。下一步是分离这些分子并进一步描述它们是如何工作的,以确定它们是否能够激发针对肥胖、2型糖尿病和其他相关代谢紊乱的集中治疗。

相关的研究人员开发了3D打印药丸,对肠道内发现的细菌进行采样。研究人员发现了能够预防艰难梭菌引起腹泻的抗生素。或者说,抗生素正在研究一种新的分子来对抗耐药细菌。“这些细菌已经进化成与我们生活在一起。”彼得森说:“让我们受益。”我们有很多东西要向他们学习。”

好的防守是最好的进攻

发现免疫系统受损的老鼠会变得肥胖,这是一个几乎没有发生的发现。机缘巧合的是,彼得森在合适的时间进入了实验室,发现基因工程缺乏MYD88的小鼠“和煎饼一样胖”,MYD88是免疫反应的核心基因。她让啮齿动物的年龄比平时长,揭示了免疫和肥胖之间一种不被重视的联系。

然而,观察结果并没有回答为什么动物会超重的问题。

根据她之前在圆形实验室进行的研究,她怀疑涉及到微生物群。她帮助证明了免疫系统的一个作用是维持肠道内各种细菌之间的平衡。削弱身体的防御能力会导致某些细菌种类在其他细菌中占主导地位。有时,这种转变会对健康产生负面影响。

根据类似的逻辑,彼得森和他的同事确定,在免疫功能受损的小鼠身上观察到的肥胖是由于机体防御系统不能正确识别细菌造成的。这些老鼠产生的抗体很少,通常会附着在微生物群似的靶向导弹上。这种变化使肠道对梭状芽孢杆菌的好客性降低,导致更多的脂肪吸收和过度的体重增加。随着时间的推移,小鼠也出现了2型糖尿病的症状。

Round指出,其他人的研究表明,肥胖的人同样缺乏梭状芽胞杆菌,这反映了这些老鼠的情况。也有一些迹象表明,肥胖或有2型糖尿病的人可能有一个次优的免疫反应。希望了解这些联系将为预防和治疗这些普遍存在的健康状况提供新的见解。

“我们偶然发现了2型糖尿病和肥胖的一个相对未被探索的方面,”Round说。这项工作将为免疫反应如何调节微生物群和代谢疾病展开新的研究。”

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