猴子瘦身记
26-06-07 22:03 微博认证:科学科普博主

肠道免疫介导的抗肥胖机制:肠道菌群代谢物调控肥胖
近期,Jiang等在Nature Metabolism发表的研究通过中国大型人群队列和高脂饮食小鼠模型发现,肠道菌群来源的芳香族氨基酸代谢物4HPAA、3HPP和4HPP与较低体脂积累相关,并可在小鼠中显著抑制高脂饮食诱导的体重增长、脂肪细胞肥大和肝脂肪变性。
研究发现
1.4HPAA与人体脂肪积累呈负相关
在人群数据中,作者发现芳香族氨基酸代谢通路中的 7 个分子与肥胖相关。其中4HPAA、苯丙氨酸、酪氨酸、马尿酸、5-羟色氨酸和色氨酸与肥胖负相关,而4-羟基苯丙酮酸与脂肪积累正相关。特别是4HPAA,是与全身体脂百分比负相关最明显的代谢物。
这说明:体内4HPAA水平较高的人,往往体脂百分比较低、血脂水平也更好。
2.4HPAA等能减少高脂饮食小鼠体重和脂肪增加
在高脂饮食小鼠中,口服 4HPAA 后,体重增长明显低于未处理的高脂饮食小鼠。论文中报道,4HPAA 处理组高脂饮食小鼠的平均体重增加约7.90 g,而未处理高脂饮食组约14.31 g,体重增加减少约45%;体脂率也从约36.1%降至23.6%。类似地,3HPP 和 4HPP 也能减轻高脂饮食诱导的体重增长和脂肪积累。
作者进一步发现,这些代谢物能缓解脂肪细胞肥大和高脂饮食诱导的肝脏脂肪变性,同时降低总胆固醇和 LDL-C。
3.抗肥胖作用不是靠“少吃”实现的
研究检测了食物摄入、能量消耗和粪便甘油三酯。结果显示,这些代谢物并没有明显减少小鼠进食量,因此其抗肥胖作用不是通过抑制食欲实现的。
长期处理后,小鼠在口服葡萄糖耐量试验和胰岛素耐量试验中的血糖表现也更好,提示代谢健康有所改善。
4.作用靶点主要在肠道
作者比较了口服和腹腔注射两种给药方式。结果发现,口服4HPAA或3HPP 能减少高脂饮食诱导的体重和脂肪积累,但腹腔注射绕过肠道后,并没有明显降低体重增长和脂肪积累。这说明这些分子的关键作用部位很可能是肠道黏膜/肠道局部环境。
5.机制:调节肠道免疫,降低脂质吸收和慢性炎症
肠道转录组分析显示,4HPAA 处理后,高脂饮食小鼠结肠中与脂质吸收和脂质代谢相关的通路被抑制,包括Scd1、Lpl、Aqp7、Fabp2、Cd36等基因表达下降;同时,B 细胞相关免疫反应上调。
但作者进一步发现,短期处理时脂质吸收相关基因尚未明显改变,肠道免疫变化更早出现,提示免疫调节可能先于脂质吸收下降。高脂饮食导致小鼠肠道慢性炎症、上皮屏障破坏和炎症细胞浸润,而 4HPAA 处理可改善肠上皮完整性、减轻炎症,并降低 IL-17A、IL-27、GM-CSF 等炎症相关因子。
6.T/B细胞不是关键,ILCs介导菌群代谢物抗肥胖作用
为了确定免疫细胞类型,作者使用了不同免疫缺陷小鼠模型。结果显示,缺乏 T/B 细胞的 Rag2 缺陷小鼠中,4HPAA 仍能发挥抗肥胖作用,说明 T 细胞和 B 细胞并不是关键。相反,ILCs 相关实验提示,先天淋巴细胞 ILCs 与 4HPAA 在高脂饮食下对体重增长具有拮抗性调节作用。
7.瘦人来源菌株可能产生这类代谢物
作者从瘦人粪便中分离菌株,并检测其产生 4HPAA、3HPP、4HPP 的能力。其中一个Clostridium argentinense分离株能产生较高水平的 4HPAA 和 3HPP;在伪无菌小鼠中口服该菌后,小鼠体重增长少于其他测试菌株。不过作者也指出,
4HPAA 和 3HPP 在抗生素清除菌群的小鼠中仍有效,说明这些小分子本身可以发挥作用,并不完全依赖后续改变肠道菌群组成。
8.结论
这篇文章的核心结论是:肠道菌群来源的芳香族氨基酸代谢物,尤其是4HPAA、3HPP 和 4HPP,是一类具有抗肥胖潜力的小分子。它们主要通过作用于肠道黏膜,调节肠道免疫稳态,减轻高脂饮食诱导的肠道慢性炎症,并降低肠道脂质吸收,从而减少脂肪积累。

发布于 广西