肥胖和代謝綜合征被認為是21世紀的大流行病。在中國,超重和肥胖人群已逾3億人。肥胖者更有可能患上糖尿病、心血管疾病和慢性腎臟病等。
眾所周知,高脂飲食會導致肥胖和腸道菌群失衡,使有害微生物群增加,但目前尚不清楚高脂飲食和肥胖如何通過影響腸道與腸道菌群之間的關系來增加心血管疾病的風險。
2021年8月13日,美國范德比爾特大學醫(yī)學中心的研究人員在國際醫(yī)學頂刊" Science "期刊上發(fā)表了一篇題為" High-fat diet–induced colonocyte dysfunction escalates microbiota-derived trimethylamine N-oxide "的研究論文。該研究首次揭示了高脂飲食、腸道、腸道菌群與心臟病的關系。
研究發(fā)現(xiàn),高脂肪飲食會破壞腸道內(nèi)壁細胞及其腸道菌群的生物學特性,并促進可能導致心臟病的代謝物的產(chǎn)生。
該研究強調(diào)了高脂飲食通過腸道和微生物群在心血管疾病發(fā)展中的關鍵作用,這是一種先前未探索的機制。
早期的研究表明,腸道內(nèi)壁的上皮細胞和腸道微生物之間存在著一種促進健康腸道環(huán)境的互利關系。然而,研究人員并不清楚肥胖等疾病是否會影響這種關系。
在飲食誘導的肥胖小鼠模型中,研究人員發(fā)現(xiàn),長期高脂肪飲食會引起炎癥并損傷結腸上皮細胞,進而損害產(chǎn)生能量的線粒體的功能,導致腸道細胞產(chǎn)生更多的氧氣和硝酸鹽。
高脂飲食損傷腸道細胞
進而,一些有害的腸道微生物(如大腸桿菌)在高氧和硝酸鹽環(huán)境中茁壯成長,并促進細菌產(chǎn)生一種稱為三甲胺(TMA)的代謝物。然后肝臟將TMA轉化為三甲胺-N-氧化物(TMAO)。
根據(jù)2020年6月發(fā)表在《高血壓》" Hypertension "的一項早期研究表明,TMAO這種化合物會損傷動脈,進而增加患心臟病的風險。
然后,研究人員更進一步,研究保護這些腸上皮細胞是否可以阻止整個高脂肪飲食誘導的事件鏈。研究人員采用了一種名為5-氨基水楊酸(5-ASA)的藥物,30多年來,該藥物一直用于幫助減輕炎癥性腸病患者的腸道炎癥。
5-ASA恢復線粒體功能,降低TMAO
在小鼠模型中,5-ASA有助于激活腸上皮細胞中的線粒體生物學功能,隨后降低了動物模型中的TMAO。
研究人員表示,高脂肪飲食的一些負面結果是可以預防的,未來有可能將5-ASA等藥物與益生菌一起使用,以幫助維持健康的腸道細菌群,并限制高脂肪飲食對心臟的負面影響。
總之,該研究強調(diào)了高脂飲食通過腸道和微生物群在心血管疾病發(fā)展中的關鍵作用,只有充分了解健康和腸道微生物之間的關系,我們才能設計出有效控制肥胖和肥胖相關代謝綜合征的療法。
論文鏈接:
https://doi.org/10.1126/science.aba3683
https://doi.org/10.1161/HYPERTENSIONAHA.120.14759
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