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微生物群中的隱藏寶石:新發現的腸道細菌有益於肥胖、新陳代謝和粒線體健康

微生物群中的隱藏寶石:新發現的腸道細菌有益於肥胖、新陳代謝和粒線體健康

儘管微生物組研究在過去二十年取得了突飛猛進的發展,但在了解腸道細菌生態系統到底如何影響健康方面,我們仍然只觸及表面。 由於多達 70% 的人類腸道微生物尚未被識別,這種「微生物暗物質」引起了研究腸道細菌與疾病結果之間聯繫的人們的極大興趣。 類似於淘金熱時期加州淘金者篩選貴金屬的方式,或是現代古生物學家挖掘史前化石的方式,挖掘腸道中的新細菌可以被認為相當於微生物尋寶。  

比利時魯汶大學的一個細菌尋寶小組最近中了大獎——他們不僅發現了一種新細菌,還給它命名,在實驗室培養牠,並揭示了它與人類健康的臨床相關性。 由 le roy 及其同事撰寫,發表在 bmj 雜誌上 Gut,這項開創性的研究展示了這種新型腸道細菌如何, 嗜滲桿菌 韋爾比奧尼斯,有益健康,從肥胖到新陳代謝再到粒線體功能(我們細胞的能量產生工廠)。

進行微生物尋寶之旅 

儘管人們曾經認為它只在消化食物和合成特定維生素方面發揮作用,但最近的研究對我們腸道中的 100 兆微生物如何影響人類健康有了新的見解。 乙身體的每個器官或系統都受到我們隨身攜帶的這些微小生物體的生態系統的影響。

儘管知識不斷增長,研究人員仍然沒有繪製出我們胃腸道中的所有細菌種類。 部分原因是微生物研究並不是一件容易的事——即使在鑑定出一種新的腸道微生物之後,工作也不會就此停止。 然後,研究人員必須在實驗室培養物中培養細菌,以觀察它們吃什麼、它們如何相互作用以及它們產生什麼副產品。 然後,他們在人類或動物身上測試純實驗室培養的樣本,以確定其在臨床應用中的效果——是有益還是有害。 

比利時研究小組的目標就是做到這一點——儘管他們並沒有著手尋找這種特定的細菌。 相反,他們撒下了更廣泛的網,對來自世界各地 11,984 人的微生物數據進行了測序,並出乎意料地發現,一種類型的細菌反復出現,高達 70% 的健康成年人中存在。 比利時團隊將他們的發現命名為 韋氏異常桿菌(d. welbionis) ——將希臘語中的「臭味」和「細菌」與資助這項研究的生命科學和生物技術組織 WELBIO 結合。 資深作家帕特里斯‧卡尼 (Patrice Cani) 評論 當談到他們發現的隱藏寶石時,“這就是研究的樂趣:你挖掘恐龍骨頭,最終會發現寶藏。”

健康人類從 d. welbionis 中獲得幸福感

健康人類從 d. welbionis 中獲得幸福感

除了發現這種新型腸道細菌的高盛行率之外,研究團隊還發現,大量的 韋爾比奧尼斯 代謝健康的人和不健康的人之間有差異。 由於只有少數細菌種類與肥胖和第 2 型糖尿病等代謝紊亂有關,因此發現 韋爾比奧尼斯 如果細菌用於臨床或製藥環境,可能會產生廣泛的影響。 

在本研究的超重或肥胖族群樣本中,較高 韋爾比奧尼斯 腸道中的豐富的維生素D與體重指數(BMI)、空腹血糖和糖化血紅蛋白(第2型糖尿病的診斷標記)的降低有關。 這些結果表明 嗜滲桿菌 屬可能可以預防肥胖和葡萄糖相關的代謝改變,這些改變在世界各地越來越普遍。

微生物減輕小鼠代謝功能障礙

儘管過去一些細菌種類與肥胖和心臟代謝疾病(如心臟病和第 2 型糖尿病)有關,但絕大多數細菌從未在臨床環境中進行過培養或分析。 le roy 和同事的目標是透過測試施用藥物的效果來做到這一點 韋爾比奧尼斯 給老鼠。 

餵食高脂飲食的小鼠出現肥胖、血糖控制不佳和代謝失調,所有這些都透過補充 6 週的活培養物得到緩解 韋爾比奧尼斯 透過口服強迫餵食法或一種動物管飼法。 這些小鼠對飲食引起的肥胖和脂肪量增加有部分保護,並表現出改善的葡萄糖耐受性和較低的胰島素抗性——所有這些都將降低罹患第 2 型糖尿病的風險。 

添加的 韋爾比奧尼斯 也改變了小鼠體內脂肪的類型。 白色脂肪組織 (WAT) 是不健康的脂肪類型,而棕色脂肪組織 (BAT) 代謝活躍,會增加能量消耗並降低肥胖風險。 收到的老鼠 韋爾比奧尼斯 結果顯示,WAT 細胞大小和數量減少,而 BAT 細胞中細胞數量和粒線體活性增加。 根據這些結果,研究人員推測 WAT 到 BAT 的調節可能是背後的驅動因素 韋爾比奧尼斯’s 改善肥胖和代謝健康。

雖然將治療持續時間從 6 週增加到 13 週放大了對肥胖和新陳代謝的有益影響,但細菌的巴氏殺菌消除了其影響——這意味著, 韋爾比奧尼斯 需要在其生存狀態下進行管理以造福人類健康。 最後,在對小鼠的微生物組進行整體觀察後,研究小組發現,在給藥後,它們的細菌組成僅發生了微小的變化。 韋爾比奧尼斯, 這顯示細菌直接作用於宿主的新陳代謝,而不是改變微生物生態系。 

健康人類從 d. welbionis 中獲得幸福感

這種新型細菌能對抗人類肥胖嗎?

這項研究有力地支持了新發現的觀點 威爾氏異常桿菌 細菌有利於體重和新陳代謝,以應對高脂肪飲食。 作為 韋爾比奧尼斯 這種細菌在體重較低和血糖控制較好的人中含量更豐富,因此補充這種細菌可能是針對肥胖和其他代謝紊亂的有價值的干預措施。 然而,我們還不確定人類是否會像這些老鼠一樣受益。  

正如 le roy 及其同事的結論:「總而言之,我們的數據強烈支持活體動物的有益影響。 韋爾比奧尼斯 關於飲食引起的肥胖和糖尿病。 這些發現顯示[韋爾比奧尼斯] 是一種下一代有益細菌,應該在肥胖和糖尿病之外的其他臨床範例中進行研究……並且應該在人體中測試其對宿主代謝的積極影響。

參考:    

Le Roy T、Moens de Hase E、Van Hul M 等。 威爾氏異常桿菌 是一種新分離的人類共生細菌,可預防小鼠飲食引起的肥胖和代謝紊亂[提前在線發布,2021 年 6 月 8 日]。 腸道。 2021;gutjnl-2020-323778。 土井:10.1136/gutjnl-2020-323778



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