健康的腸道微生物群特點(diǎn)是氧氣含量低,并且存在大型專性厭氧菌細(xì)菌群落,這些共生菌通過限制腸道病原體的擴(kuò)張為宿主提供益處。
那么是什么導(dǎo)致腸道健康走下坡路,是什么原因引起腸道菌群失調(diào),在科學(xué)界一直有2種觀點(diǎn):
■ 一種是“營養(yǎng)生態(tài)位假說”
大腸內(nèi)多種微生物的共存要求群落中的每個成員,都能夠比所有其他成員在少數(shù)有限資源條件下,能更快地生長。
■ 另外一種是“氧氣假說”
氧氣增加將中斷或抑制厭氧菌群的生長繁殖,同時導(dǎo)致將賦予兼性厭氧菌甚至需氧菌生態(tài)選擇優(yōu)勢,使它們變得更具競爭力并可能過度生長。相反,對氧氣敏感并因其存在而受到傷害的專性厭氧菌將處于不利地位。
當(dāng)我們有腸道炎癥時會發(fā)生什么?
上皮細(xì)胞,即腸道內(nèi)的細(xì)胞,開始發(fā)炎,它們開始將氧氣泄漏到腸道中。當(dāng)這種情況發(fā)生時,許多機(jī)會性病原體如大腸桿菌、沙門氏菌和腸球菌屬(Enterococcus)等喜歡氧氣的菌,可以在有氧條件下利用氧氣作為電子受體代替其他代謝途徑,從而獲得更多的能量和生長優(yōu)勢。
在不同的慢性疾病中,常常觀察到兼性厭氧菌的過度生長,這些微生物可以在氧氣存在時使用它們,并且會“競爭”,消耗其他有益微生物所需的營養(yǎng)物質(zhì),包括一些對維持腸道屏障非常重要的產(chǎn)丁酸菌,如毛螺菌科、梭狀芽孢桿菌、真桿菌屬、羅氏菌屬、普拉梭菌等,導(dǎo)致腸道菌群失衡,從而引起多種消化系統(tǒng)問題和慢性疾病。
人體需要氧氣才能生存。幾乎人體內(nèi)的每個細(xì)胞都需要氧氣。
然而地球上大部分微生物卻不能很好地耐受氧氣,例如腸道的大多數(shù)微生物細(xì)胞在缺氧的環(huán)境中才可以茁壯成長。在健康狀態(tài)下,結(jié)腸是一個低氧環(huán)境。如果腸道狀態(tài)受到干擾,比如使用抗生素,發(fā)炎,氧氣泄漏到腸道中,它會加劇細(xì)菌失衡和炎癥,從而開始腸道生態(tài)失調(diào)、細(xì)胞處理能量饑餓和炎癥的惡性循環(huán)中。
本文我們將重點(diǎn)討論氧氣與腸道菌群失調(diào)之間的聯(lián)系,并分享總結(jié)氧氣對腸道治療的潛在影響。
//氧氣-腸道生態(tài)失調(diào)的聯(lián)系
#1
健康的結(jié)腸:富含微生物的低氧環(huán)境
健康的人類結(jié)腸含有估計超過30萬億個細(xì)菌細(xì)胞,這些細(xì)菌很重要,可以分解復(fù)雜的碳水化合物,蛋白質(zhì)等,產(chǎn)生重要的腸道代謝物(如短鏈脂肪酸)等。然而這些細(xì)菌中大部分只能在缺氧的環(huán)境中生長和繁殖,屬于專性厭氧菌。
嬰兒時期,低氧環(huán)境利于專性厭氧菌定植
在嬰兒的“經(jīng)典”定植模式中,第一步涉及兼性厭氧菌,例如大腸桿菌(Escherichia coli)和腸球菌(Enterococcus)。
兼性厭氧菌在胃腸道的定植發(fā)生在,出生后立即發(fā)生氧化還原電位 (簡稱Eh) 高或呈陽性的腸道環(huán)境中。兼性厭氧菌的增加導(dǎo)致可用氧的消耗,從而產(chǎn)生一個氧氣減少的環(huán)境,有利于出生后幾天內(nèi)專性厭氧菌的到來。然后,與氧氣濃度相關(guān)的 Eh 降低到一個低水平,類似健康成人的腸道那樣。
氧化還原狀態(tài)通過創(chuàng)造抑制競爭者和潛在腸道病原體的生理環(huán)境來參與抵抗腸道定植。未經(jīng)處理的小鼠大腸中的 Eh 約為 -200 mV。用鏈霉素處理后,脂肪酸水平下降,氧化還原態(tài)變?yōu)?+200 mV,同時沙門氏菌數(shù)量增加。
健康成人的腸道內(nèi):大量專性厭氧菌
在健康成人中,胃腸道遠(yuǎn)端的特點(diǎn)是低氧張力,通常含有大量專性厭氧菌群落:
遠(yuǎn)端回腸:107 ?108 ?g ?1
在結(jié)腸中:109 ?1011 ?g ?1
大部分胃腸道的細(xì)菌在體外很難或還沒有被培養(yǎng)出來,部分原因是它們的厭氧或?qū)?strong style="box-sizing: border-box;">氧氣的敏感性,及時培養(yǎng)出來的也需要長時間和費(fèi)力的技術(shù)。
在過去的幾十年中,健康人腸道微生物群的組成已經(jīng)通過獨(dú)立于培養(yǎng)的技術(shù)進(jìn)行了探索,并通過測序分析進(jìn)一步描述,在大人群水平的微生物群中鑒定出超過 20個門。兩個主要的門,厚壁菌門和擬桿菌門,占腸道細(xì)菌的 90%,主要是專性厭氧菌。
在較低的分類學(xué)水平上,一個個體通常存在多達(dá)一千種。在個體間變異中,個體間共享的物種少于 60 種。這些物種代表了核心腸道微生物群。
腸道核心菌屬
人體腸道菌群中的核心菌屬是指在不同人群中普遍存在、數(shù)量相對較高、對人體健康具有重要作用的菌屬。
目前對于核心菌屬的定義還沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),但一般認(rèn)為核心菌屬應(yīng)該具備以下特征:
1. 在不同人群中普遍存在:核心菌屬應(yīng)該在不同人群中都能夠被檢測到,而不是僅存在于某些特定人群中。
2. 數(shù)量相對較高:核心菌屬應(yīng)該在腸道菌群中占據(jù)較高的比例,而不是僅占據(jù)極小的比例。
3. 對人體健康具有重要作用:核心菌屬應(yīng)該對人體健康具有重要作用,如參與食物消化、維持腸道屏障功能、調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)等。
谷禾健康基于龐大的60萬人腸道菌群檢測樣本數(shù)據(jù),給出了人體腸道菌群核心菌屬的標(biāo)準(zhǔn):
在90%人群檢出,人群平均豐度1%以上的菌屬為核心菌屬(雙歧桿菌和乳桿菌作為益生菌相對豐度低于1%但是重要性很高)。
核心菌屬及有益菌累加占總腸道菌群比例低于60%就可能出現(xiàn)腸道菌群紊亂。
#2
腸道菌群失調(diào)的微生物特征:
產(chǎn)丁酸菌豐度低和兼性厭氧菌增多
現(xiàn)在,“腸道菌群失調(diào)”通常是指腸道微生物群的狀態(tài)改變,一般與疾病有關(guān)。在腸道生態(tài)失調(diào)期間觀察到的最一致和最強(qiáng)大的生態(tài)模式可能是屬于變形菌門的兼性厭氧細(xì)菌的擴(kuò)張。
變形菌門是人類腸道中常見的五種主要細(xì)菌門之一。它包括多種屬,包括埃希氏菌屬、志賀氏菌屬、沙門氏菌屬、螺桿菌屬、弧菌屬、耶爾森氏菌屬、假單胞菌屬、彎曲桿菌屬和脫硫弧菌屬,其中大多數(shù)被認(rèn)為是機(jī)會性病原體。
關(guān)于變形菌門詳見:
認(rèn)識變形菌門,變形菌門擴(kuò)張的原因和健康風(fēng)險
氧氣的存在使變形菌門有了生存優(yōu)勢
在平衡的生態(tài)系統(tǒng)中,低豐度時無害的微生物,但當(dāng)環(huán)境變得特別適合它們的生長時,它們會迅速擴(kuò)散并引起問題。
導(dǎo)致變形桿菌快速擴(kuò)張的一個環(huán)境因素是——氧氣。大多數(shù)變形菌是兼性厭氧菌,這意味著它們可以在氧氣存在的情況下生存和繁殖。這使它們在含氧環(huán)境中比有益的專性厭氧菌具有顯著的競爭優(yōu)勢。
變形菌擴(kuò)張的同時,產(chǎn)丁酸菌減少
值得注意的是,變形桿菌的擴(kuò)張幾乎總是伴隨著產(chǎn)丁酸鹽細(xì)菌豐度的減少。高變形菌和低產(chǎn)丁酸菌這種組合,是微生物群失調(diào)特征,并與許多慢性疾病有關(guān),包括:炎癥性腸病、腸易激綜合癥、結(jié)直腸癌、憩室炎、組胺不耐受、2 型糖尿病、肥胖等。
這個特征還表明,存在潛在的上皮功能障礙,這個后面會講到。
#3
丁酸鹽有助于維持結(jié)腸的“生理性缺氧”
專性厭氧菌產(chǎn)生的一種代謝物是丁酸鹽。丁酸鹽是這些細(xì)菌在結(jié)腸中代謝膳食纖維時產(chǎn)生的短鏈脂肪酸之一。我們之前寫過丁酸鹽對健康的好處,包括它能夠減輕神經(jīng)炎癥、預(yù)防結(jié)腸癌和幫助維持腸道屏障功能。
詳見:如何通過喂養(yǎng)菌群產(chǎn)生丁酸調(diào)節(jié)人體健康
丁酸鹽給結(jié)腸細(xì)胞提供能量,該過程耗氧量大,由此導(dǎo)致的低氧對維持腸道穩(wěn)態(tài)很重要
在健康的腸道中,丁酸鹽提供結(jié)腸細(xì)胞所需能量的大約 70%。這些結(jié)腸細(xì)胞排列在結(jié)腸上,形成腸道屏障。被結(jié)腸細(xì)胞攝取后,丁酸鹽和其他短鏈脂肪酸通過β 氧化途徑在線粒體中分解。該過程使用大量氧氣。事實(shí)證明,這種結(jié)腸細(xì)胞耗氧量對于維持腸道穩(wěn)態(tài)非常重要。
2015 年,科羅拉多大學(xué)研究小組證明,丁酸鹽的腸道代謝是維持結(jié)腸“生理性缺氧”所必需的。通過一系列實(shí)驗(yàn),他們證明了丁酸鹽以及較小程度上的短鏈脂肪酸丙酸鹽和乙酸鹽會耗盡結(jié)腸細(xì)胞中的氧氣水平。低氧導(dǎo)致缺氧誘導(dǎo)因子 (HIF)的蛋白質(zhì)穩(wěn)定,它在細(xì)胞中充當(dāng)一種“氧傳感器”。
氧氣含量高低如何影響HIF?
當(dāng)氧氣水平低時,HIF 會促進(jìn)有助于協(xié)調(diào)腸道屏障保護(hù)的基因的表達(dá)。如果氧氣水平升高,HIF 將不再穩(wěn)定,這些腸道保護(hù)基因將不再表達(dá)。
抗生素是否會影響缺氧,從而影響腸道屏障?
研究人員僅使用三天廣譜抗生素后,丁酸鹽水平急劇下降,腸道含氧量上升,上皮缺氧狀態(tài)消失。氧氣傳感器 HIF 不再穩(wěn)定,腸道保護(hù)基因不再表達(dá),導(dǎo)致腸道屏障功能喪失。
這不僅僅是因?yàn)槿狈w維(纖維是生產(chǎn)丁酸鹽的基質(zhì)),抗生素治療小鼠的腸道菌群,完全喪失了從膳食可發(fā)酵纖維中產(chǎn)生丁酸鹽或其他短鏈脂肪酸的能力。不過好在他們又發(fā)現(xiàn),補(bǔ)充丁酸鹽能夠挽救“生理性缺氧”,修復(fù)腸道屏障功能。
// 哪些因素引起氧氣泄露到腸道?
上皮細(xì)胞代謝驅(qū)動腸道菌群失調(diào)
上皮細(xì)胞是排列在腸道壁上的細(xì)胞,是宿主與微生物通訊的主要界面。
正常代謝過程,正反饋循環(huán)維持穩(wěn)態(tài)
當(dāng)腸道健康且處于體內(nèi)平衡狀態(tài)時,結(jié)腸細(xì)胞主要通過利用大量氧氣的過程代謝丁酸等脂肪酸。由此導(dǎo)致的腸道粘膜缺氧有助于維持以專性厭氧菌為主的腸道微生物群。
這些專性厭氧菌反過來通過將纖維發(fā)酵成短鏈脂肪酸(如丁酸鹽)來促進(jìn)健康,短鏈脂肪酸被結(jié)腸上皮細(xì)胞吸收。這種正反饋循環(huán)可維持腸道健康狀態(tài)。
異常:結(jié)腸細(xì)胞從其他途徑獲取能量帶來的問題
然而,當(dāng)干擾使結(jié)腸上皮細(xì)胞的代謝遠(yuǎn)離脂肪酸的 β 氧化時,系統(tǒng)就會崩潰。能量匱乏的結(jié)腸細(xì)胞必須尋找其他能量來源,最終從血液中提取葡萄糖并將其發(fā)酵成乳酸,這個過程不使用氧氣。由此產(chǎn)生的炎癥也會導(dǎo)致硝酸鹽的產(chǎn)生增加。由于沒有其他地方可去,氧氣、乳酸鹽和硝酸鹽會“泄漏”到腸道粘膜中。
那么氧氣泄露到腸道粘膜后會發(fā)生什么呢?
這種變化有利于變形桿菌門中的病原體茁壯成長。例如沙門氏菌、克雷伯氏菌、檸檬酸桿菌和大腸桿菌,它們可以耐受氧氣并依靠乳酸和硝酸鹽。
同時,結(jié)腸的氧合作用抑制了專性厭氧菌的生長,包括非常重要的產(chǎn)丁酸菌。換句話說,“結(jié)腸細(xì)胞的新陳代謝充當(dāng)腸道微生物群的控制開關(guān),調(diào)節(jié)群落在穩(wěn)態(tài)和失調(diào)之間的轉(zhuǎn)變?!?nbsp;
兼性厭氧菌:有氧也可以生長,包含許多腸道病原體,引發(fā)炎癥
健康的結(jié)腸還可能含有少量兼性厭氧菌,它們能夠在有氧或無氧環(huán)境中生長和繁殖。兼性厭氧菌包括許多腸道病原體。健康腸道的低氧濃度和豐富的專性厭氧菌都會抑制這些兼性厭氧菌的生長。
所以一般來說,兼性厭氧菌往往更容易發(fā)炎,所以它們往往會給腸道帶來壓力,引起炎癥、結(jié)腸上皮細(xì)胞缺氧,腸道通透性增加,并且還會直接使腸道上皮細(xì)胞發(fā)炎,然后導(dǎo)致腸道產(chǎn)生更多的氧氣。
病原菌破壞腸道菌群,繼續(xù)擴(kuò)張,形成惡性循環(huán)
因此,這些病原體幾乎可以破壞腸道新陳代謝,為自己提供生存所需的底物,開始擴(kuò)張,然后形成了一個惡性循環(huán)。兼性厭氧菌大多數(shù)都屬于變形菌門,特別是腸桿菌科在這種氧氣泄漏增加的情況下最常見,如在IBD中那樣,潛在有害的變形菌,尤其是腸桿菌科的大量繁殖,也就是增強(qiáng)炎癥反應(yīng)。一些粘附侵入性大腸桿菌 (AIEC) 在 IBD 發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮重要作用(關(guān)于IBD中腸道菌群變化與氧氣相關(guān)在后面章節(jié)有詳細(xì)介紹)。
這些觀察結(jié)果表明變形桿菌的生態(tài)失調(diào)擴(kuò)張是腸道菌群失調(diào)和上皮功能障礙的潛在診斷微生物特征。
抗生素處理為兼性厭氧菌產(chǎn)生微需氧生態(tài)位
抗生素介導(dǎo)的腸道微生物群破壞,會增加感染沙門氏菌引起的胃腸炎的風(fēng)險,它會增加患者腸道攜帶沙門氏菌血清型的持續(xù)時間,并且偶爾會導(dǎo)致復(fù)發(fā)。
使用一種特殊的染色技術(shù),有研究人員證明,抗生素治療增加了結(jié)腸細(xì)胞的氧合作用并導(dǎo)致腸道粘膜缺氧的喪失(也就是說進(jìn)去了些氧氣)。這種缺氧喪失導(dǎo)致沙門氏菌和其他兼性厭氧菌在氧氣驅(qū)動下擴(kuò)張。
鏈霉素 -> 腸道菌群破壞 -> 兼性厭氧菌擴(kuò)張
鏈霉素介導(dǎo)的小鼠腸道菌群破壞,與兼性厭氧腸桿菌科(例如共生大腸桿菌)或致病性腸沙門氏菌不受控制的擴(kuò)張有關(guān)。
注:實(shí)驗(yàn)室特別選擇了鏈霉素,因?yàn)樗谙鬆钛挎邨U菌方面特別有效,這樣他們就可以研究丁酸鹽消耗對結(jié)腸代謝的影響。鏈霉素通常不用于人體口服;然而,已知許多其他廣譜抗生素會影響產(chǎn)生丁酸鹽的細(xì)菌,因此 1-2 周的其他抗生素療程可能也會通過相同的機(jī)制促使氧氣泄漏到腸道中。
鏈霉素治療 -> 耗盡產(chǎn)短鏈脂肪酸菌 -> 短鏈脂肪酸降低
鏈霉素治療,優(yōu)先耗盡腸道相關(guān)微生物群落中屬于梭狀芽胞桿菌綱(Clostridia)的細(xì)菌。鏈霉素處理后恢復(fù)定植抗性的嘗試表明,轉(zhuǎn)移梭狀芽胞桿菌(Clostridia)在防止小鼠腸道內(nèi)共生大腸桿菌擴(kuò)張方面最有效。
梭狀芽胞桿菌是腸道相關(guān)微生物群落中短鏈脂肪酸的重要生產(chǎn)菌。鏈霉素治療與大腸中短鏈脂肪酸濃度的顯著降低有關(guān)。由于短鏈脂肪酸可在體外阻礙大腸桿菌或腸道沙門氏菌(S. enterica)的生長,因此有人提出短鏈脂肪酸這些代謝物的存在,通過代謝排斥限制了大腸中腸桿菌科的生長。
也有人認(rèn)為,短鏈脂肪酸的代謝排斥不足以解釋問題
然而,有的研究者認(rèn)為,短鏈脂肪酸的代謝排除,無法解釋共生腸桿菌科在健康個體中保持低豐度,因?yàn)檫^多的抑制物會導(dǎo)致它們被消除,而過少的抑制物會導(dǎo)致它們的擴(kuò)張,直到另一種資源變得有限。將腸桿菌(Enterobactericeae)維持在恒定的低水平需要持續(xù)保持一種精確的抑制劑濃度,這與體內(nèi)發(fā)生的短鏈脂肪酸濃度波動不相容。
一個更強(qiáng)大的抗定植概念框架:營養(yǎng)生態(tài)位假說
為了解釋抗生素治療后腸桿菌科不受控制的擴(kuò)張,營養(yǎng)生態(tài)位假說預(yù)測,抗生素介導(dǎo)的腸道微生物群破壞,增加了通常限制腸桿菌科生長的關(guān)鍵資源的可用性。
因此,要了解定殖抗性,揭示此類有限資源的特性,并闡明抗生素處理后它們的豐度升高的原因至關(guān)重要。
抗生素介導(dǎo)的腸道菌群消耗,增加了唾液酸和巖藻糖的可用性
腸道相關(guān)微生物群落中的糖分解細(xì)菌可以從復(fù)雜的碳水化合物中釋放出這些糖分,并隨后消耗它們。鏈霉素治療提高了唾液酸和巖藻糖的可用性,這有助于鏈霉素治療小鼠腸腔擴(kuò)張。
鏈霉素處理后在小鼠盲腸粘膜中觀察到的另一個變化是,誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(iNOS)的合成增加,一種宿主酶,可催化l-精氨酸產(chǎn)生一氧化氮 (NO)。
源自一氧化氮的活性氮物種可以氧化單糖,例如半乳糖和葡萄糖,分別產(chǎn)生葡糖二酸和半乳糖二酸,這在鏈霉素處理的小鼠的生長過程中賦予大腸桿菌和鼠傷寒沙門氏菌的管腔適應(yīng)性優(yōu)勢。
總的來說,這些數(shù)據(jù)表明糖是腸道中的關(guān)鍵資源,但目前尚不清楚為什么腸桿菌科在這些有限資源上,比腸道微生物群的所有其他成員生長得更快。
最近的數(shù)據(jù)表明,腸桿菌科可以在可用碳源上生長得更快,因?yàn)榭股亟閷?dǎo)的微生物群落破壞,通過改變宿主生理學(xué)提高了呼吸電子受體的可用性。
在這方面特別重要的一種微生物代謝物是短鏈脂肪酸丁酸鹽。腸道微生物群通過乙酰輔酶 A 途徑、戊二酸途徑、4-氨基丁酸途徑或賴氨酸途徑產(chǎn)生丁酸,編碼這些途徑的大多數(shù)細(xì)菌都是梭狀芽胞桿菌綱的成員。
丁酸鹽是結(jié)腸細(xì)胞的重要能量來源。結(jié)腸的主要功能是通過吸收鈉 (Na + )產(chǎn)生滲透梯度來吸收水分。Na +通過位于表面結(jié)腸細(xì)胞頂膜中的通道沿著電化學(xué)梯度擴(kuò)散,然后被位于其基底外側(cè)膜中的 Na +泵(Na + K + ATP 酶)主動擠出。
DOI: 10.1016/j.freeradbiomed.2016.09.022
表面結(jié)腸細(xì)胞激活 Na+ 所需的 ATP運(yùn)輸來自微生物群衍生的丁酸鹽氧化成二氧化碳 (CO2)。這種新陳代謝消耗大量氧氣,從而使表面結(jié)腸細(xì)胞缺氧,這對應(yīng)于小于 7.6 mmHg(<1% 氧氣)的氧分壓 (pO2)。相比之下,含氧量正常的宿主組織的 pO2在 23 和 70 mmHg 之間(即含氧量在 3% 和 10% 之間)。
致病菌可以破壞結(jié)腸細(xì)胞代謝以加劇腸道生態(tài)失調(diào)
某些病原體也可能利用這種結(jié)腸細(xì)胞轉(zhuǎn)換在腸道中獲得競爭優(yōu)勢。如果你曾經(jīng)因急性食物中毒而倒下,之后又出現(xiàn)腸道健康問題,這可以解釋原因。
在前面中提到的某些沙門氏菌菌株(特別是腸沙門氏菌血清型鼠傷寒沙門氏菌,以下縮寫為S. Tm)可以操縱宿主上皮細(xì)胞以促進(jìn)腸道菌群失調(diào)。
S. Tm 是一種特別有毒的細(xì)菌,它會侵入宿主粘膜,引起嚴(yán)重的炎癥。這種炎癥導(dǎo)致產(chǎn)生丁酸鹽的梭狀芽胞桿菌耗盡,進(jìn)一步增強(qiáng)了S. Tm 在腸道中增殖的能力。換句話說,這表明某些病原體可能會“破壞”腸道新陳代謝以增加自身健康,從而損害健康細(xì)菌。
值得注意的是,丁酸鹽生產(chǎn)者的消耗似乎比抗生素治療更緩慢,大約需要 1-3 周,但恢復(fù)速度也慢得多。感染后 4 周,梭菌的豐度仍比基線水平低兩個半數(shù)量級。
由S. Tm 引起的炎癥還導(dǎo)致活性氧和氮物質(zhì)釋放到腸道中,它們與單糖反應(yīng)形成底物,選擇性地喂養(yǎng)S. Tm 和腸桿菌科(變形桿菌門)內(nèi)的其他微生物。
這不僅適用于S. Tm。在小鼠模型中證明,檸檬酸桿菌(Citrobacter)和空腸彎曲桿菌(Campylobacter jejuni)感染也能夠引起宿主腸道炎癥并驅(qū)動腸桿菌科過度生長。
空腸彎曲桿菌詳見:細(xì)菌大盤點(diǎn)(二) | 葡萄球菌、沙門氏菌、彎曲桿菌
總的來說,這表明腸道感染可能有助于結(jié)腸的氧合作用并促進(jìn)腸道生態(tài)失調(diào)的長期狀態(tài)。因此,清除現(xiàn)有感染可能是恢復(fù)腸道上皮細(xì)胞正常代謝和健康腸道微生物群的關(guān)鍵步驟。
DOI: 10.1016/j.freeradbiomed.2016.09.022
(A) 專性厭氧菌降解復(fù)合碳水化合物產(chǎn)生發(fā)酵產(chǎn)物,如甲酸鹽和丁酸鹽。成熟的結(jié)腸細(xì)胞通過將丁酸氧化成二氧化碳 (CO2 ) 來產(chǎn)生能量 (ATP),這會導(dǎo)致粘膜表面缺氧。相反,位于隱窩中的未分化結(jié)腸細(xì)胞通過將葡萄糖發(fā)酵成乳酸來獲取能量。
(B) 病原體C. rodentium ( Citrobacter ) 利用其毒力因子緊密附著在結(jié)腸細(xì)胞表面(AE 損傷)。樹突狀細(xì)胞 (DC) 和巨噬細(xì)胞 (MΦ) 引起的宿主反應(yīng)導(dǎo)致產(chǎn)生作用于結(jié)腸細(xì)胞和淋巴細(xì)胞(T 細(xì)胞和 ILC)的細(xì)胞因子(IL-6、IL-23 和 IL-1β),從而誘導(dǎo)合成嗜中性粒細(xì)胞趨化因子(CXCL1, 2) 和 IL-22,可激活上皮增殖。
過度的上皮增殖導(dǎo)致隱窩伸長和粘膜表面未分化的含氧量正常的結(jié)腸細(xì)胞的積累。由此產(chǎn)生的氧氣擴(kuò)散到腸腔的增加,使用cydAB基因驅(qū)動C. rodentium的有氧擴(kuò)張,編碼高親和力細(xì)胞色素bd氧化酶。由fdoGHI基因編碼的氧依賴性甲酸脫氫酶使病原體能夠消耗微生物群衍生的甲酸。
右下角顯示的色標(biāo)表示原理圖著色方案表示的氧濃度。
低纖維飲食可能導(dǎo)致氧氣泄漏和變形菌擴(kuò)張
到目前為止,我們已經(jīng)看到兩個例子,其中丁酸鹽耗盡導(dǎo)致腸道氧合和生態(tài)失調(diào)。鑒于丁酸鹽的第一大來源來自膳食纖維,從理論上講,低纖維飲食很可能可以通過相同的機(jī)制促進(jìn)變形菌的擴(kuò)張。
如果膳食纖維攝入量低,丁酸鹽和其他短鏈脂肪酸的產(chǎn)生水平將無法滿足結(jié)腸細(xì)胞的能量需求。結(jié)腸細(xì)胞將轉(zhuǎn)向厭氧葡萄糖代謝。無氧代謝會消耗更少的氧氣,并導(dǎo)致更多的氧氣泄漏到腸道中。
雖然這種機(jī)制中的所有步驟并沒有像低纖維飲食對抗生素和腸道感染的影響那樣有序地得到證明,但一些研究確實(shí)將低纖維攝入量與較高水平的變形桿菌聯(lián)系起來:
一項(xiàng)針對歐洲城市地區(qū)兒童和布基納法索非洲農(nóng)村兒童的大規(guī)模比較研究發(fā)現(xiàn),歐洲兒童的腸桿菌科細(xì)菌含量更高。研究人員推測這是由于西方飲食中纖維含量低所致。
2009 年的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),采用無麩質(zhì)飲食的人雙歧桿菌和乳酸桿菌的相對豐度較低,而腸桿菌科的含量較高。無麩質(zhì)飲食顯著降低了參與者的多糖攝入量。
那么低纖維生酮飲食是否也如此?
正如之前討論的,酮體乙酰乙酸和 β-羥基丁酸可以補(bǔ)充丁酸作為腸道上皮細(xì)胞的燃料來源。因此,低纖維生酮飲食不太可能激活這種機(jī)制來驅(qū)動腸道菌群失調(diào)。事實(shí)上,酮可能有助于恢復(fù)上皮缺氧。
導(dǎo)致腸道炎癥的其他因素也可能導(dǎo)致腸道菌群失調(diào)
有趣的是,所有這些腸道菌群失調(diào)的驅(qū)動因素,包括抗生素、腸道感染和低纖維加工飲食,都與腸道炎癥有關(guān)。
腸道炎癥
2007 年,在動物模型中證明,腸道炎癥本身足以破壞腸道微生物群并促進(jìn)腸桿菌科的過度生長。通過敲除 IL-10,無論是接觸葡聚糖硫酸鈉(一種破壞腸道屏障完整性的化學(xué)物質(zhì)),還是嚴(yán)重的遺傳易感性,都能夠?qū)е履c道菌群失調(diào)。
其他更溫和的炎癥因子也可以促進(jìn)這些炎癥細(xì)菌的擴(kuò)張。2015的一項(xiàng)研究表明,給小鼠喂食羧甲基纖維素和聚山梨醇酯 80(加工食品中常用的兩種乳化劑),12 周會降低微生物多樣性并導(dǎo)致粘膜相關(guān)變形菌增加。同樣,發(fā)現(xiàn)給小鼠喂食無熱量甜味劑阿斯巴甜 8 周會導(dǎo)致腸桿菌科細(xì)菌增多。
關(guān)于食品添加劑與腸道菌群詳見:
你的焦慮可能與食品添加劑有關(guān),警惕食品添加劑引起的微生物群變化
心理壓力
壓力還會促進(jìn)炎癥和腸道菌群失調(diào)。研究報道了在慢性社會心理壓力的小鼠模型中變形桿菌的擴(kuò)張。
食物不耐受
未被識別的食物不耐受也可能導(dǎo)致腸道炎癥、結(jié)腸細(xì)胞代謝改變和腸道生態(tài)失調(diào),盡管需要更多的研究來證實(shí)這一點(diǎn)。
以上,我們已經(jīng)回顧了一些可能導(dǎo)致腸道缺氧和導(dǎo)致腸道菌群失調(diào)的因素。
// IBD 中腸道微生物群失調(diào)
與氧氣的作用相關(guān)
在患有 IBD 的患者中觀察到微生態(tài)失調(diào)。反復(fù)觀察表明專性厭氧菌(F. prausnitzii)減少,兼性厭氧菌(腸桿菌科)增加,甚至出現(xiàn)需氧菌。加上遠(yuǎn)端腸道的正常厭氧腸道生理學(xué),這些觀察結(jié)果支持了細(xì)菌群落變化的假設(shè),該變化是由氧氣增加引起的,從而改變了胃腸道中的 Eh。
F. prausnitzii對氧氣極其敏感,但仍可以看到粘附在氧氣從上皮細(xì)胞擴(kuò)散的腸道粘膜上。為了解釋這個悖論,2012有研究報道說F. prausnitzii可以在低氧環(huán)境下生長。他們表明F. prausnitzii 利用黃素和硫醇的細(xì)胞外電子穿梭將電子轉(zhuǎn)移到氧氣。然而,存在于健康人體腸道中 的黃素和硫醇是普拉梭菌在氧氣存在下存活所必需的,而在IBD患者的受損組織中可能并非如此。
IBD 患者中的腸道微生態(tài)失調(diào)
doi: 10.1038/ismej.2013.80
腸道微生物在腸道中的氧依賴性變化
研究在小腸移植和回腸造口術(shù)后監(jiān)測微生物成分,腸道細(xì)菌群落從專性厭氧菌轉(zhuǎn)變?yōu)橐约嫘詤捬蹙鸀橹鞯娜郝?/strong>,并且腸桿菌科增加,就像 IBD 患者的微生物群一樣。
在回腸造口關(guān)閉后,假設(shè)它提供了氧氣入口,轉(zhuǎn)變被逆轉(zhuǎn),專性厭氧菌再次占主導(dǎo)地位。
這些研究作者提出,氧氣是菌群從專性厭氧菌轉(zhuǎn)變?yōu)榧嫘詤捬蹙蛐柩蹙脑颉?/strong>
雖然腸桿菌科增加,但在大多數(shù)患者中未觀察到炎癥。與 IBD 菌群失調(diào)形成鮮明對比的是,乳酸桿菌也大量繁殖,后者很少見乳酸菌增加的報道。研究表明,乳酸桿菌及其細(xì)胞壁成分具有抗炎特性,這表明調(diào)節(jié)或補(bǔ)充乳酸桿菌可能會限制 IBD 患者的炎癥反應(yīng)。
菌群失調(diào)與炎癥和氧氣增加相關(guān)
在 IBD 中,氧氣濃度的增加可能是由于血液進(jìn)入胃腸道引起的,這種情況在慢性炎癥期間經(jīng)常觀察到,這會促使攜帶氧氣的血紅蛋白在腸道細(xì)菌所在的腸粘膜和內(nèi)腔中釋放。小鼠模型表明,炎癥可能導(dǎo)致微生物群失調(diào),并促進(jìn)腸桿菌科的過度生長。
一項(xiàng)初步研究評估了克羅恩病中抗腫瘤壞死因子-α 抗體治療對糞便微生物群的組成和活性的影響,并報告了Faecalibacterium的適度增加, 這表明阻斷炎癥反應(yīng)可能會促進(jìn)這些菌增加。
氧氣條件的變化也可能是由于炎癥反應(yīng)本身,導(dǎo)致腸道組織氧化爆發(fā),例如,通過中性粒細(xì)胞釋放活性氧。有趣的是,活性氧可以與內(nèi)源性腔內(nèi)硫化合物反應(yīng),形成腸道沙門氏菌使用的呼吸電子受體血清型 Typhimurium(一種好氧物種和屬于腸桿菌科的腸道病原體),賦予沙門氏菌相對于專性厭氧菌的競爭性腸道微生物群的生長優(yōu)勢。
//可以做些什么來打斷這個循環(huán)
并恢復(fù)腸道穩(wěn)態(tài)
“
——丁酸鹽有助于恢復(fù)腸道菌群
第一步只是確保有基本的健康。我們可以討論各種先進(jìn)的腸道干預(yù)措施,但最基礎(chǔ)的永遠(yuǎn)都是要從源頭上開始,比如說健康的飲食、鍛煉、睡眠和壓力管理等方式,如果飲食等很糟糕,那么再多腸道治療,先進(jìn)的療法改變腸道和健康狀況都不會持久。所以這是第一步。
健康的飲食對于不同人有不同的定義
是的。我們并不完全知道對腸道微生物組最好的飲食是什么,而且并沒有一種所謂對腸道微生物組最好的飲食。每個人的微生物組都不同,大家知道,有些人可能對生酮飲食反應(yīng)非常好,而有些人可能對包含更多植物性食物的飲食效果更好。
建議大家可以從自己身上進(jìn)行健康探索,比如某一階段進(jìn)行某種健康的飲食或生活方式,堅持一段時間后進(jìn)行腸道菌群檢測,配合自身感受,更多角度更細(xì)微層次地去了解自己的身體狀況。
假如說腸道真的發(fā)炎了,做一個短期的低過敏性飲食(比如自身免疫方案)可能是有益的,去除一些更容易引起炎癥的食物,至少在一段時間內(nèi)促進(jìn)康復(fù)。減少炎癥將從根本上阻止導(dǎo)致菌群失調(diào)的氧氣泄漏。
如果變形菌過多和氧氣失調(diào)的情況發(fā)生怎么辦?它的典型癥狀是什么?
通過我們多年研究發(fā)現(xiàn)這個可以以很多不同的方式表現(xiàn)出來?;旧线@種高變形桿菌和低產(chǎn)丁酸鹽的微生物特征存在于各種不同的疾病中:炎癥性腸病、腸易激綜合癥、結(jié)直腸癌,也可能是2型糖尿病、肥胖癥、過敏以及牛皮癬等。
像這樣情況的人通常傾向于腹瀉或大便不成形?
不一定。在持續(xù)腹脹和脹氣的患者身上看到了很多。這是看到的一個非常常見的問題,但它也可能因谷禾目前客戶群體而有所偏差。
擴(kuò)展閱讀:“肚子像氣球?”“好像懷孕?”——可能是腹脹惹的禍
建議補(bǔ)充丁酸鹽可能會扭轉(zhuǎn)這種生態(tài)失調(diào)狀態(tài)?
是的,當(dāng)然并不是單靠補(bǔ)充丁酸鹽就一定能夠解決這種生態(tài)失調(diào)。因此,本文概述了一些不同的因素,包括飲食和生活方式因素,以及可能有助于防止氧氣泄漏到腸道并恢復(fù)體內(nèi)平衡狀態(tài)的補(bǔ)充因素,丁酸鹽是其中的重要方式之一。
如果沒有丁酸鹽,氧氣沒有得到利用,就會溢出腸腔喂養(yǎng)病原體
基本上發(fā)生的氧氣泄漏的部分原因是腸道內(nèi)的上皮細(xì)胞缺乏能量。當(dāng)極度缺乏能量時,如果它們沒有丁酸鹽,就不會代謝丁酸鹽。所以從血液中提取葡萄糖,基本上發(fā)酵成乳酸,然后乳酸滲入腸道,除了通常通過丁酸代謝使用的氧氣。所以實(shí)際上如沒有丁酸鹽存在,就意味著從血液流入上皮細(xì)胞的氧氣沒有得到利用。那就是它最終溢出到腸腔并喂養(yǎng)病原體的時候。
因此,從本質(zhì)上講,提供補(bǔ)充丁酸鹽就是提供的是上皮細(xì)胞喜歡的能量。它們將使用更多的氧氣作為丁酸代謝的一部分,并且基本上不需要進(jìn)行厭氧葡萄糖發(fā)酵。這會產(chǎn)生乳酸,最終不會耗盡氧氣,這意味著氧氣和乳酸會滲入腸道,并喂養(yǎng)沙門氏菌、腸桿菌科和許多不同的變形菌。
抗生素治療期間補(bǔ)充丁酸鹽——雪中送碳
2019 年,在小鼠模型中證明,同時給予丁酸鹽和抗生素可以減輕艱難梭菌引起的結(jié)腸炎。艱難梭菌是一種革蘭氏陽性、形成孢子的細(xì)菌,是使用抗生素后腸道感染的常見原因。
在使用抗生素前一天開始補(bǔ)充丁酸鹽,并在整個抗生素療程和 5 天感染挑戰(zhàn)期間持續(xù)使用。有趣的是,丁酸鹽對艱難梭菌定植或毒素產(chǎn)生沒有影響,但通過穩(wěn)定 HIF-1 和增加腸道屏障的完整性,丁酸鹽減少了腸道炎癥和細(xì)菌穿過腸道屏障的運(yùn)動。
研究人員繼續(xù)測試另外兩種提供丁酸鹽的策略。在感染前后的三天內(nèi)給予高劑量三丁酸甘油酯與丁酸鹽具有同樣的保護(hù)作用,就像在感染前服用抗生素后喂食高纖維飲食(含有高達(dá)25%的菊粉)一樣。
顯然,丁酸鹽可以防止抗生素后病原體的擴(kuò)張。但丁酸鹽能否通過支持結(jié)腸細(xì)胞代謝來預(yù)防與抗生素相關(guān)的所有生態(tài)失調(diào),這仍有待在對照研究中確定。
//導(dǎo)致腸道菌群失調(diào)的
結(jié)腸細(xì)胞代謝“開關(guān)”
PPAR-γ 作為結(jié)腸細(xì)胞代謝的控制開關(guān)
在分子生物學(xué)領(lǐng)域,過氧化物酶體增殖物激活受體 (PPAR) 是一組核受體蛋白,作為轉(zhuǎn)錄因子調(diào)節(jié)基因的表達(dá)。PPAR 在調(diào)節(jié)細(xì)胞分化、發(fā)育和代謝(碳水化合物、脂質(zhì)、蛋白質(zhì))以及腫瘤發(fā)生中起著重要作用。
PPAR-γ:一個具體的結(jié)腸細(xì)胞代謝“開關(guān)”
如果說前面一直在抽象地談?wù)搶?dǎo)致腸道菌群失調(diào)的結(jié)腸細(xì)胞代謝“開關(guān)”,那么這里來個具體的。研究人員已經(jīng)確定了一種特殊的基因 PPAR-γ,它似乎可以調(diào)節(jié)這種轉(zhuǎn)換。PPAR(過氧化物酶體增殖物激活受體的縮寫)是一組與 DNA 結(jié)合以直接影響基因表達(dá)的蛋白質(zhì)。PPAR-γ 在許多細(xì)胞中表達(dá),但在脂肪(脂肪)組織和結(jié)腸中表達(dá)最高。
健康腸道:
丁酸鹽 ? PPAR-γ:互相促進(jìn),正向循環(huán)
在健康的腸道中,丁酸鹽不僅可以為結(jié)腸細(xì)胞提供能量,還可以增強(qiáng) PPAR-γ 的激活。這起到了一個正反饋循環(huán)的作用:PPAR-γ 激活了增加丁酸鹽和其他脂肪酸代謝的基因。這會降低上皮細(xì)胞和腸粘膜中的氧氣濃度,從而抑制致病性變形菌的生長,并促進(jìn)有益的、產(chǎn)生丁酸鹽的細(xì)菌的生長。
失調(diào)腸道:沒有足夠丁酸鹽→ 較低的 PPAR-γ 表達(dá)→ 致病菌生長
然而,在失調(diào)的腸道中,沒有足夠的丁酸鹽或其他底物來激活 PPAR-γ。較低的 PPAR-γ 表達(dá)導(dǎo)致 Nos2 的表達(dá)增加,Nos2 是編碼誘導(dǎo)型一氧化氮合酶 (iNOS) 的基因,并且增加了硝酸鹽釋放到腸道中。這與厭氧糖酵解產(chǎn)生的乳酸和氧氣一起促進(jìn)了致病菌的生長。
PPAR-γ 激活對于維持腸道先天免疫也至關(guān)重要
2010 年發(fā)表在PNAS雜志上的一項(xiàng)研究通過一系列實(shí)驗(yàn)證明,PPAR-γ 有助于維持抗菌肽β-防御素的持續(xù)表達(dá),后者調(diào)節(jié)結(jié)腸的微生物定植。缺乏 PPAR-γ 的小鼠表現(xiàn)出對白色念珠菌、脆弱擬桿菌、糞腸球菌和大腸桿菌的免疫防御缺陷。
分泌型 IgA 的產(chǎn)生也需要 PPAR-γ 。
IgA 詳見:對抗病原菌,幫助共生菌定植的“重要開關(guān)”
刺激 PPAR-γ 通路能否預(yù)防或逆轉(zhuǎn)腸道菌群失調(diào)?
多項(xiàng)研究表明,PPAR-γ 激活可能會預(yù)防或逆轉(zhuǎn)與免疫激活相關(guān)的腸道菌群失調(diào)和組織損傷。例如,PPAR-γ 表達(dá)在炎癥性腸病 (IBD) 中顯著降低。
藥物激活PPAR-γ :羅格列酮(不適合長期使用)
羅格列酮是一種與 PPAR-γ 結(jié)合并增加其活性的藥物,在動物模型中已被證明在急性給藥時可預(yù)防生態(tài)失調(diào)并減輕結(jié)腸炎的癥狀。雖然這種藥物有時仍被用作抗糖尿病藥物,但它有一些不良副作用,不適合長期使用。盡管如此,它證明了該途徑對腸道微生物群產(chǎn)生重大變化的能力。
藥物激活PPAR-γ :美沙拉嗪 (目前使用較多)
研究人員一直在尋找其他方法來刺激這一途徑。另一種藥物美沙拉嗪也可以激活 PPAR-γ,但程度適中。它在腸道中具有更多的局部作用,因此相對具有更少的全身副作用。這種藥物現(xiàn)在被用作 IBD 的一線治療藥物。這種藥物的抗炎作用是通過其上調(diào) PPAR-γ 的能力介導(dǎo)的。此外,對照研究表明,美沙拉嗪處理可降低變形桿菌的豐度并增加糞桿菌和雙歧桿菌的豐度。
藥物激活PPAR-γ :丹參素冰片酯(激活程度小,但仍然提供顯著保護(hù)作用)
北京的一組研究人員還發(fā)現(xiàn)丹參素冰片酯(DBZ)是一種 PPAR-γ 激動劑,具有預(yù)防或逆轉(zhuǎn)腸道菌群失調(diào)的潛力。DBZ 是傳統(tǒng)中藥復(fù)方丹參中天然存在的兩種化合物的合成版本。與羅格列酮和其他經(jīng)典噻唑烷二酮類藥物相比,DBZ 被發(fā)現(xiàn)對 PPAR-γ 的激活程度更小,但仍然能夠在小鼠飲食模型中提供顯著的保護(hù)作用,防止腸道菌群失調(diào)、腸屏障功能障礙、胰島素抵抗和體重增加-誘發(fā)肥胖。
丁酸鹽補(bǔ)充劑也可能參與激活
丁酸鹽補(bǔ)充劑也被證明可以改變?nèi)祟惖哪c道生態(tài)系統(tǒng)。一項(xiàng)針對 49 名 IBD 患者的前瞻性、隨機(jī)、安慰劑對照研究發(fā)現(xiàn),每天 1800 毫克的丁酸鹽不僅可以減輕炎癥并改善生活質(zhì)量,而且還會增加產(chǎn)丁酸菌的數(shù)量。
經(jīng)過兩個月的補(bǔ)充,患有克羅恩氏病的人的丁酸球菌和Subdoligranulum豐度增加,而患有潰瘍性結(jié)腸炎的人的毛螺菌科則大量增加。雖然研究人員沒有直接測量 PPAR-γ,但考慮到產(chǎn)丁酸菌和炎癥標(biāo)志物的豐度發(fā)生了如此巨大的變化,這一途徑可能參與其中。
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總而言之,這是一個非常有趣的研究領(lǐng)域,在未來幾年無疑會受到更多關(guān)注。
《科學(xué)》雜志上的評論中寫道:“結(jié)腸細(xì)胞的代謝重編程以恢復(fù)上皮細(xì)胞缺氧,代表了一種有前途的新治療方法,可以在廣泛的人類疾病中重新平衡結(jié)腸微生物群”。
換句話說,如果能夠靶向結(jié)腸細(xì)胞的新陳代謝,我們就可以恢復(fù)腸道中的低氧環(huán)境,并有可能逆轉(zhuǎn)腸道微生態(tài)失調(diào)。
谷禾也正積極開展研究合作,以確定丁酸鹽和其他 PPAR-γ 激動劑是否可以預(yù)防抗生素引起的各種菌群失調(diào)。
靶向 PPAR-γ 和腸道缺氧的干預(yù)策略
以下是可能增加腸道 PPAR-γ 活性以支持腸道缺氧的干預(yù)措施的總結(jié)。可能有助于解決對其他治療沒有反應(yīng)的腸道菌群失調(diào)疑難病例,尤其是那些以高變形桿菌和低豐度產(chǎn)丁酸菌為特征的腸道菌群失調(diào)。
首先應(yīng)該關(guān)注的地方依然是日常能做到的,比如說健康的飲食,定期鍛煉,充足的睡眠、陽光和健康的社交互動。
其他療法包括:
美沙拉嗪 (5-ASA):該藥物通常用作 IBD 的一線治療藥物。它的抗炎作用已被證明是通過其上調(diào) PPAR-γ 的能力介導(dǎo)的。
丹參素冰片酯(DBZ):這種化合物來源于丹參酚和冰片,存在于中藥復(fù)方丹參中。它上調(diào) PPAR-γ,并已證明具有減輕微生態(tài)失調(diào)的潛力。注意:草藥的來源和劑量應(yīng)謹(jǐn)慎,最好是在草藥方面經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)生的指導(dǎo)下。
丁酸鹽:一種短鏈脂肪酸和 PPAR-γ 的有效刺激劑。即使是低濃度的丁酸鹽也能將 PPAR-γ 蛋白表達(dá)增加 7 倍。
酮類: β-羥基丁酸和乙酰乙酸會激活腸上皮細(xì)胞中的 PPAR-γ,就像丁酸一樣。生酮飲食已被證明可以在許多組織中上調(diào) PPAR-γ,還可以為 β 氧化和上皮能量產(chǎn)生提供底物。希望能有更多支持這方面的研究。
禁食/熱量限制:一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),在熱量限制期間,交感神經(jīng)系統(tǒng)激活需要腸道 PPAR-γ。然而,禁食或熱量限制在多大程度上在腸道中誘導(dǎo)該通路仍不清楚。
運(yùn)動:一個研究小組發(fā)現(xiàn),在結(jié)腸炎模型和飲食誘導(dǎo)的肥胖模型中,自愿運(yùn)動對腸道的保護(hù)作用是由運(yùn)動增加腸道內(nèi)源性糖皮質(zhì)激素和上調(diào) PPAR-γ 的能力介導(dǎo)的。
壓力管理:壓力會降低腸道中 PPAR-γ 的表達(dá)。
大麻素:大麻二酚 (CBD) 降低了潰瘍性結(jié)腸炎患者直腸活檢中的 iNOS 活性,這種作用是通過激活 PPAR-γ 介導(dǎo)的。
蘿卜硫素:2008 年發(fā)現(xiàn)這種來自十字花科蔬菜的植物化學(xué)物質(zhì)通過激活 PPAR-γ 增強(qiáng)先天免疫成分。
姜黃素:一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)姜黃素通過激活 PPAR-γ 抑制小鼠化學(xué)誘導(dǎo)的結(jié)腸炎。達(dá)到這些效果所需的口服劑量尚不清楚。
其他草藥:洋甘菊、當(dāng)歸、水飛薊素、甘草根和檸檬香脂都是 PPAR-γ 的部分激活劑。
脂肪酸:共軛亞油酸 (CLA) 和 omega-3 脂肪酸 (DHA) 均可增強(qiáng) PPAR-γ 的表達(dá)。
益生菌:對結(jié)腸細(xì)胞的體外研究表明,布拉酵母菌(Saccharomyces boulardii)具有增加 PPAR-γ 表達(dá)的能力。
益生元:對結(jié)腸細(xì)胞的體外研究表明,低聚糖 alpha3-唾液酸乳糖和 FOS 的抗炎作用是通過它們誘導(dǎo) PPAR-γ 的能力介導(dǎo)的。
維生素 A:視黃酸是維生素 A 的一種形式,是 PPAR-γ 的激活和功能所必需的。維生素 A也稱為“抗感染素”。
注:本賬號內(nèi)容僅作交流參考,不應(yīng)將以上信息視為醫(yī)療建議。采取干預(yù)措施前請咨詢醫(yī)生,了解治療是否適合。
主要參考文獻(xiàn)
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