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为探究粪便微生物群移植(FMT)对节食后体重反弹的影响,研究发现 FMT 可减轻体重反弹及相关并发症,意义重大。
近年来,肥胖问题在全球范围内日益严重,就像一场来势汹汹的 “健康危机”。它不仅影响人们的外貌,更成为众多严重疾病的 “导火索”,像糖尿病、非酒精性肝病、心血管疾病等都与它密切相关。为了对抗肥胖,很多人选择节食,但节食后体重反弹的现象却让大家的努力常常付诸东流,这背后的原因也一直困扰着科学界。在这样的背景下,江南大学附属医院、江南大学无锡医学院等机构的研究人员开展了一项关于粪便微生物群移植(FMT,即将健康人粪便中的微生物群移植到患者肠道内,以重建肠道微生态)对节食后体重反弹影响的研究,相关成果发表在《BMC Microbiology》上。
研究人员主要采用了气相色谱串联质谱(GC-MS)、超高效液相色谱串联质谱(UHPLC-MS)和鸟枪法宏基因组测序等技术。他们以 54 只 4 周龄雄性 C57BL/6JGpt 小鼠为研究对象,将其分为 9 组,包括正常饮食(ND)组、高脂饮食(HFD)组、小鼠复发性肥胖模型组(cycHFD)以及不同周期接受自体或异体 FMT 的实验组。
研究结果如下:
- FMT 对节食后体重反弹的影响:在首次高脂饮食和正常饮食喂养期间,FMT 对小鼠体重影响较小。但在再次暴露于高脂饮食时,接受 FMT 的 AutC 和 AllC 组小鼠体重明显降低,体重反弹分别减少了 18.28% 和 28.36%,且异体 FMT 效果更优,这表明 FMT 能改善再次暴露于高脂饮食小鼠的节食后体重反弹情况。
- 肥胖相关并发症的改善:cycHFD 组小鼠出现了类似 HFD 组的代谢并发症,而 FMT-C 组小鼠得到了保护。FMT-C 组小鼠的空腹血糖(FPG)、胰岛素、甘油三酯(TG)和总胆固醇(TC)水平升高得到缓解,葡萄糖耐量改善,体脂减少,肝脏和附睾白色脂肪组织的脂质含量降低,这说明 FMT 可改善与体重反弹相关的代谢紊乱,如高血糖、血脂异常和组织脂肪变性。
- 能量消耗和血清因子水平的变化:与 cycHFD 组相比,FMT-C 组小鼠的氧气消耗和能量消耗显著增加,但食物摄入量未增加。同时,FMT-C 组小鼠棕色脂肪组织(BAT)中解偶联蛋白 1(UCP1)表达上调,血清中白细胞介素 6(IL-6)、肿瘤坏死因子 α(TNF-α)水平降低,瘦素水平降低,脂联素水平升高。这表明 FMT 调节了再次暴露于高脂饮食小鼠的能量平衡、免疫平衡和脂肪组织功能。
- FMT 对肝脏脂质代谢的调节作用:通过对肝脏脂质代谢物的分析,研究人员发现 FMT-C 组和 cycHFD 组之间存在显著差异。共鉴定出 182 种(AutC 与 cycHFD 组比较)和 203 种(AllC 与 cycHFD 组比较)差异丰富的脂质物种,其中甘油三酯(TGs)占比最大。KEGG 通路富集分析表明,这些代谢物涉及多个与葡萄糖和脂质代谢密切相关的途径,且 FMT-C 组中脂肪酸合酶(FASN)表达较低,这说明 FMT 抑制了再次暴露于高脂饮食小鼠的肝脏脂质合成。
- SCFA 水平的变化:FMT 主要增加了丙酸的水平,同时异丁酸和戊酸水平也有上升趋势,这表明 FMT 在调节短链脂肪酸(SCFAs)时,主要使丙酸水平升高。
- 肠道微生物群的改变:在门水平上,AllC 组拟杆菌门相对丰度较低,厚壁菌门相对丰度较高;在属水平上,AutC 组梭状芽孢杆菌和脱硫弧菌更丰富,AllC 组拟杆菌更丰富。LEfSe 分析显示,FMT-C 组中 Enterorhabdus caecimuris 和 Enterorhabdus 富集,而 cycHFD 组中 Betaproteobacteria、Burkholderiales 等富集。相关性分析表明,肠道微生物群组成的变化与丙酸水平和体重反弹相关。
研究结论表明,FMT 可以通过调节肠道微生物群和 SCFA 的产生来调节肝脏脂质代谢,从而减轻节食后的体重反弹。这一发现揭示了肠 - 肝轴在自体和异体 FMT 后应对体重反弹方面具有重要意义,为预防和治疗肥胖及相关代谢疾病提供了新的思路和潜在的治疗方法。不过,该研究也存在一定局限性,如 FMT 移植前未使用抗生素,未验证 FMT 细菌是否成功定植,且部分细菌制备在有氧条件下进行,可能影响厌氧菌。未来研究可在此基础上进一步探索,优化 FMT 的治疗策略,为解决肥胖问题带来更多突破。
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