小肠微生物群可以预防肥胖和2型糖尿病

加州大学圣地亚哥分校的研究人员发现，老鼠的进食量和进食时间改变了它们的肠道微生物群的性质:太频繁地吃太多食物会导致微生物和代谢健康变差。

　　

   

   

图:在小鼠模型中，研究人员发现，动物吃了多少食物以及什么时候改变了它们的肠道微生物群，有时会变得更糟。    

据估计，每个人的肠道内居住着500到1000种细菌，其中可能有10万亿个微生物。在2022年7月5日发表在《细胞报告》上的一篇新论文中，加州大学圣地亚哥医学院的研究人员使用小鼠模型来探索饮食和喂养模式如何影响这些肠道微生物，以及宿主的健康，尤其是肥胖和2型糖尿病患者的健康。

在小鼠和人类中，回肠是小肠的最后一段，连接着大肠的第一部分盲肠。在回肠中，营养物质从液化的食物中提取;在盲肠，也标志着结肠的开始，提取水分的过程开始了。

这两个过程都是复杂的、动态的，受到各种因素的深刻影响，从摄入的食物类型和时间，到肠道中的微生物，它们的存在和行为有助于决定消化、营养物质的吸收、维生素的合成和免疫系统的发展。

“重要的是要意识到，肠道微生物群是不断变化的，不仅取决于我们吃的东西，还取决于一天中的时间，”资深研究作者Amir Zarrinpar博士、医学博士、加州大学圣地亚哥医学院的医学助理教授和加州大学圣地亚哥健康中心的胃肠病学家说。

“大多数研究人员都对这种不断变化的环境有了了解，这使得很难理解肠道中发生了什么。通过这项研究，我们试图获得一天中的多个快照，就像电影一样，以更好地理解食物和微生物群如何相互作用，影响体重增加和糖尿病。

“我们已经了解到，肠道微生物群的周期性变化对健康非常重要，因为它们有助于生物钟，从而调节和控制葡萄糖、胆固醇和脂肪酸，以及整体代谢健康。”

在他们最新的工作中，Zarrinpar和同事们进一步阐明了这些因素的影响和相互作用，特别是在回肠及其与消化和吸收相关的独特功能方面。具体来说，他们研究了在小鼠模型中，饮食诱导肥胖(DIO)和限时喂食(TRF)如何改变回肠微生物组的组成和转录组(生物体基因组的蛋白质编码部分)。

研究人员发现，在小鼠模型中，DIO和TRF的缺失(小鼠可以随时想吃多少就吃多少)导致肠道微生物节律和帮助调节肠道时钟的信号通路中断。换句话说，老鼠变得肥胖和不健康。

扎林帕实验室的博士后学者、第一作者Ana Carolina Dantas Machado博士说:“有趣的是，与扶轮基金会一起限制食物获取不仅通过恢复在不健康状态下受影响的模式起作用，而且通过新的途径起作用。”

扎林帕说:“这些发现强调了饮食和时间限制的进食模式对维持健康的肠道微生物群的影响，这反过来又调节了控制代谢健康的昼夜节律。”“微生物群和宿主之间的关系非常复杂，前者帮助决定后者的肠胃功能和健康。”

作者说，他们的工作可以为未来的研究提供信息，特别是关于肠道如何工作，以及药物如何根据特定时间或一天中特定时间的微生物群状态对肠道功能起作用的调查。