减肥总是不成功?可能你的肠道菌群出了问题

2021
09/22

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生物谷
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导致肥胖的因素有很多,尤其是现代人的生活习惯早已与过去不同,人体内悄悄发生的一些变化导致了肥胖率的上升。有趣的是,我们常常会发现,生活中有一些人总是很容易变胖,即使吃着相似的食物,摄入量也并没有巨大差异,但是有的人却轻松地可以保持苗条,但另一些人却总是面临着减肥的苦恼。近日,西雅图的系统生物研究所给出了一个可能的解释:是否能够减肥成功可能与肠道的微生物有关。


肠道微生物群由数以万亿计的细菌组成,这些细菌在人体新陈代谢中发挥着重要作用。已有多项动物和人类的研究发现,肥胖和代谢综合征中可能存在着异常的肠道微生物平衡。导致体重增加的细菌可能会影响脂质和碳水化合物代谢相关的基因表达,从而导致从相同的饮食中会获得更多的能量。但是肠道微生物群对肥胖影响的机制可能是多方面且复杂的,仍有很多研究试图更全面的回答这个问题,进而有助于解决肥胖者很难减肥的烦恼。而通过饮食、益生元和益生菌、抗生素、手术来调节肠道微生物有可能对肥胖产生重大影响。


9月14日在《mSystem》上发表的“Baseline Gut Metagenomic Functional Gene Signature Associated with Variable Weight Loss Responses following a Healthy Lifestyle Intervention in Humans”中,西雅图系统生物研究所(ISB)的研究团队,对105个减肥人士的各项数据和临床报告进行了分析。研究员们通过实验中的分析和数据整理发现,肠道菌群的特征可能决定着减肥是否能够成功。



人类肠道中有100万亿个微生物组成的复杂群落,这是人体自身真核细胞数量的 10 倍,据估计,它们代表的独特基因是我们自己基因组的 150 倍。肠道微生物的组成与宿主自身的基因型、年龄、饮食因素和抗生素治疗相关,并且是以动态变化的形式;也就是说,随着当下的状态可以发生改变。微生物群的变化通过对宿主免疫和代谢功能的复杂机制产生影响,会导致肥胖。


ISB研究人员调查的105名参与消费者健康计划的人中,体重减轻者的微生物组具有更高的细菌生长率,并且富含将膳食营养转移到细菌细胞生长的基因。相反,体重难以减轻者的微生物群的生长速度较低,而且将不可吸收的纤维和淀粉分解成可吸收的糖的能力更强,也就是说更容易吸收能量。


图片注:在容易增重体质(左)和容易减重体质(右)的肠道中,分别出现的肠道菌群活动和表现,以及有可能与体重变化相关的机制。

来源:mSystems。


因此,与肠道菌群相关的生活方式调节对于减肥就变得非常重要了。比如饮食调节就可以通过多种途径对微生物代谢和宿主免疫功能产生影响,其中可能包括营养物质的选择性细菌发酵、肠道屏障功能降低、与疾病相关的基因过度表达以及引起先天性和适应性免疫反应。这表明很多后天出现的免疫类疾病可能也与饮食方式有关,进而也会影响身体的肥胖情况的变化。


另外对于各类药物的使用,尤其是抗生素,会改变肠道菌群环境,进而影响菌群的生长,进而影响摄入食物的能量转化。不过,生活方式对于肠道菌群的影响是动态的,也就是说,随着不同时期的生活方式和身体环境的变化,肠道菌群也是会持续性变化的。肠道菌群的种类和活动情况并不是永久的或一成不变的。


此研究也为今后的肥胖干预提供了更好的思路,那就是我们可以通过了解哪些微生物和代谢过程有助于促进肠道微生物群对于减肥的作用,进而可以设计有针对性的益生元和益生菌干预措施。通过这种动态变化,可以干预菌群对于摄入食物的能量转化,进而干预减肥的困难程度。


综上,此研究通过各项数据分析表明,肠道微生物通过改善从食物中获取的能量,在宿主代谢中发挥着重要作用,例如降解宿主无法消化的多糖。此外,肠道菌群可以提高粘膜免疫、肠道通透性和调节宿主衍生的化合物,这也对体重的变化有着很高的相关性。


肠道菌群是我们摄入的食物和血液之间的重要过滤器;当我们的肠道细菌减缓自身生长速度时,减肥可能会非常困难,菌群会将膳食纤维分解成富含能量的糖,而这些糖在被微生物群发酵成有机酸之前会进入我们的血液,进而促进肥胖。


Reference: “Baseline Gut Metagenomic Functional Gene Signature Associated with Variable Weight Loss Responses following a Healthy Lifestyle Intervention in Humans” 14 September 2021, mSystems. DOI: 10.1128/mSystems.00964-21


撰文|Sherry Lyu

编辑|小耳朵




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关键词:
肠道菌群,微生物群,减肥,细菌,宿主,饮食,基因

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