《Scientific Reports》:Carbohydrate intake and activation of gastric acid secretion decrease gastric estrogen secretion
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为探究餐后血脂水平和胃酸分泌变化对胃雌激素产生的影响,研究人员开展了碳水化合物摄入与胃酸分泌激活对胃雌激素分泌影响的研究。结果发现,碳水化合物摄入和胃酸分泌激活会降低胃雌激素分泌,该研究为脂质代谢和脂肪肝疾病防治提供新视角。
在生命的运转过程中,维持能量平衡至关重要,其中血糖和血脂水平的稳定更是重中之重。自 1921 年胰岛素被发现后,血糖调节机制得到了深入研究,但血脂调节的奥秘却长期未被完全解开,此前人们并不清楚是哪些器官在监测血脂水平,又有哪些激素能降低过高的血脂。直到 2021 年,有研究表明胃壁细胞(分泌胃酸的细胞)能根据血脂水平分泌雌激素,雌激素不仅是一种性激素,还在调节能量平衡、降低血脂等方面发挥着关键作用,胃雌激素更是直接进入肝脏,抑制肝脏从头脂肪生成(hepatic de novo lipogenesis) 。然而,胃壁细胞利用脂质产生的能量来分泌胃酸和雌激素,餐后血脂和胃酸分泌的变化会如何影响胃雌激素的分泌,进而对人体健康产生何种影响,这一系列问题亟待解答。
为了揭开这些谜团,日本和歌山医科大学(Wakayama Medical University)的研究人员开展了相关研究。他们发现,碳水化合物摄入和胃酸分泌激活会降低胃雌激素分泌和血液雌激素水平;而脂质摄入则会增加胃雌激素分泌。这一研究成果发表在《Scientific Reports》上,为脂质代谢领域尤其是脂肪肝疾病的预防和治疗提供了全新的思路。
研究人员在实验过程中用到了多个关键技术方法。首先是动物实验,选用 Wistar 大鼠,控制其饮食和环境条件,根据实验需求选择特定饮食(如高脂饮食 HFD、正常饮食 ND)喂养,并对雌性大鼠选取动情周期中的间情期进行实验 。其次是体内干预实验,通过口服给予大鼠碳水化合物、甘油三酯(TG)、蛋白质,以及静脉注射 TG、脂肪酸(FFA)、药物等,观察各项指标变化。再者是体外实验,分离大鼠胃腺上皮细胞进行培养,添加不同激素或药物,检测雌激素(E2)生成水平 。最后,运用多种检测技术测定 TG、葡萄糖、FFA、E2 和磷脂(PL)等物质的浓度,并进行统计学分析。
下面来看具体的研究结果:
餐后尤其是碳水化合物摄入后男性血液雌激素下降 :研究人员给禁食 12 小时的 8 周龄雄性大鼠喂食 HFD 或 ND 30 分钟后监测各项指标。结果显示,两种饮食组大鼠进食后血液 E2 水平均立即下降,同时血糖升高、FFA 水平降低。进一步实验发现,口服碳水化合物使大鼠血液 E2 水平下降,口服 TG 使其上升,口服蛋白质则无明显变化。而且,在给予碳水化合物 1 小时后,血液 FFA 与 E2 水平呈正相关。此外,门静脉中雌激素水平约为体静脉的 3.8 倍,餐后二者均下降。这表明胰岛素诱导的血液 FFA 水平降低会使餐后血液 E2 水平下降,胃雌激素对抑制肝脏脂肪生成至关重要,餐后 FFA 水平下降会增加肝脏脂肪生成。
静脉注射脂质部分恢复男性餐后下降的血液雌激素水平 :为验证餐后血液雌激素水平下降与 FFA 水平降低有关,研究人员给大鼠静脉注射 TG 或 C10 - FFA。结果显示,注射后血液 E2 水平会升高,且与血液 FFA 水平相关。对比禁食和进食 ND 大鼠注射脂质后的情况,发现进食后大鼠血液 E2 水平升高幅度较小,说明餐后 FFA 水平下降对血液雌激素水平下降有显著影响,但还有其他因素需要考虑。
胃酸分泌激活降低男性胃雌激素生成 :研究人员用 15 种与胃和代谢相关的激素及抗酸剂兰索拉唑(LPZ)处理分离的胃腺上皮细胞。结果发现,能增强胃酸分泌的激素(如胃饥饿素、胃泌素、组胺、乙酰胆碱 ACh)会降低 E2 生成;抑制胃酸分泌的激素(除皮质醇外,如去酰基胃饥饿素、生长抑素、胰高血糖素、葡萄糖依赖性促胰岛素多肽 GIP、胰高血糖素样肽 - 1 GLP - 1、胆囊收缩素 CCK 等)则会增加 E2 生成 ;胰岛素、瘦素和三碘甲状腺原氨酸(T3)对 E2 生成无影响。LPZ 还能恢复由胃泌素、组胺或 ACh 导致的 E2 生成减少。这表明胃酸分泌的激活和抑制分别会导致胃雌激素生成的减少和增加。
抑制胃酸分泌增加男性餐后下降的血液雌激素水平 :研究人员给餐后大鼠静脉注射 GLP - 1 或 LPZ。结果显示,二者能使餐后大鼠血液 E2 水平在注射 15 分钟后升高,而对禁食大鼠血液 E2 水平无明显影响,且两组大鼠血液 TG 和 FFA 水平均无显著变化。说明抑制胃酸分泌能增加餐后下降的血液雌激素水平。
餐后女性血液雌激素下降且胃酸分泌激活降低胃雌激素生成 :研究人员用处于间情期的雌性大鼠进行实验,发现其餐后血液 E2 水平下降,同时血糖升高、FFA 水平降低,且门静脉雌激素水平高于尾静脉,这些结果与雄性大鼠一致 。此外,在体外实验中,胃泌素和组胺降低胃 E2 生成,胰高血糖素、GLP - 1 和 LPZ 增加其生成,胰岛素无影响,这也与雄性大鼠实验结果相符。说明无论性别,餐后 FFA 和 E2 水平均下降,胃酸分泌激活都会降低胃雌激素生成。
综合上述研究结果,研究人员得出结论:碳水化合物摄入和胃酸分泌激活会降低胃雌激素分泌和血液雌激素水平,脂质摄入则会增加胃雌激素分泌。胰岛素和胃雌激素分别增强和抑制肝脏从头脂肪生成,胃雌激素与胰岛素共同根据摄入的碳水化合物和脂质水平调节肝脏脂肪生成。
在讨论部分,研究人员指出,传统的运动、禁食、使用 GLP - 1 受体激动剂(GLP - 1 RAs)和低碳水化合物饮食等治疗脂肪肝的方法,可能通过增加胃雌激素分泌来减少肝脏脂肪生成。而一些不良饮食习惯,如 “碳水化合物零食”,可能会持续抑制胃雌激素生成,促进肝脏脂肪生成。此外,随着年龄增长,胃壁细胞和血液睾酮水平下降,胃雌激素生成可能减少,未来 “胃雌激素功能障碍” 可能会成为高脂血症和脂肪肝疾病的一个新分类。不过,该研究仍存在一些有待进一步探究的问题,如激素对胃雌激素生成的间接影响及相互作用、激素对胃壁细胞内芳香化酶活性和能量产生的影响、胃雌激素调节的发育和年龄相关变化,以及利用胃壁细胞特异性芳香化酶敲除动物模型深入研究胃雌激素的作用等。但无论如何,这项研究为脂质代谢领域带来了新的曙光,为脂肪肝疾病的防治开辟了新的研究方向,有望推动相关疾病治疗手段的进一步发展。
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