日本静冈大学、神户大学与京都生物技术公司Noster Inc.的联合研究揭示了预防肥胖的新型后生生物途径。研究发现,有益肠道细菌产生的一种天然化合物可以直接作用于脂肪细胞,减小其体积并改善细胞代谢。这一发表在《Nutrients》杂志上的研究指出,微生物群衍生的化合物可能通过新的机制帮助对抗肥胖和相关疾病。该化合物HYA(10-羟基-顺-12-十八烯酸)是由某些肠道细菌(包括乳杆菌)代谢亚油酸(一种常见膳食脂肪)时产生的。虽然HYA之前已被证明可以支持肠道健康和控制炎症,但这项研究是首次证明它可以直接改变脂肪细胞的行为。研究发现,喂食高脂肪饮食的小鼠在补充HYA五周后,脂肪细胞显著减小,表明减少了与胰岛素抵抗和慢性炎症密切相关的脂肪细胞肥大。研究人员还检查了HYA对培养的脂肪细胞的影响,发现HYA处理的脂肪细胞积累的脂肪较少,脂肪合成基因(FAS、ACC1、SCD1)的表达减少,而参与脂肪氧化的基因(CPT1A)的表达增加。这种转变与AMP-激活蛋白激酶(AMPK)的激活有关,AMPK是细胞中关键的能量调节酶。重要的是,研究发现HYA提高了脂肪细胞内的钙水平,这反过来又激活了AMPK。这种新描述的机制独立于GPR40和GPR120两种先前认为介导HYA作用的受体,表明涉及了不同的信号途径。这些结果强化了后生生物——由肠道微生物产生的有益物质——可以通过直接作用于远距离组织来影响代谢健康的观点。
京都大学、Noster Inc.等研究团队发现,肠道细菌链球菌有助于预防与过量糖摄入相关的肥胖。研究揭示了这种共生细菌如何将饮食中的蔗糖转化为有益的胞外多糖(EPS),这些EPS随后被其他肠道微生物代谢为支持代谢健康的短链脂肪酸(SCFAs)。该研究强调了链球菌在减轻蔗糖影响方面的独特作用,其产生的EPS作为益生元,滋养有益的肠道微生物,产生SCFAs,这些化合物已知可以调节能量代谢、减少脂肪储存并改善胰岛素敏感性。研究包括几个关键实验,将链球菌定位为代谢健康和肥胖抵抗的潜在生物标志物。通过利用链球菌的独特特性和其产生有益代谢物的能力,可以开辟解决肥胖和相关代谢紊乱的新途径。
日本静冈大学、Noster公司等机构的研究人员发现,肠道细菌产生的代谢物可减轻脂肪肝疾病。非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是一种慢性肝病,影响发达世界大量人群。研究人员通过喂食糖尿病小鼠pioglitazone,发现其脂肪组织中的亚油酸代谢物增加,这些代谢物通常由肠道细菌产生。进一步研究发现,pioglitazone增加了肠道中的乳酸杆菌,这些细菌产生了代谢物。研究人员还发现,亚油酸代谢物10-羟基-顺-12-十八烯酸(HYA)对NAFLD有直接益处,能够减轻肝脏纤维化。这项研究首次揭示了亚油酸代谢物在减轻NAFLD中的作用,为开发新的治疗策略提供了新的方向。
研究人员发现,特定细菌产生的益生元纤维——如乳酸菌发酵食品中的LmEPS,能够促进肠道健康和代谢,预防肥胖。这种纤维能够提高肠道细菌产生的短链脂肪酸水平,进而降低血糖水平,并改善宿主能量稳态。研究结果表明,结合益生菌和益生元食品可能有助于促进健康,LmEPS有望作为预防生活方式相关疾病如糖尿病或肥胖的策略。
日本神户大学的研究团队在《高血压》杂志上发表了一项研究,揭示了肠道细菌在致命性心血管疾病——腹主动脉瘤(AAA)发展中的作用。研究通过给胆固醇代谢受损的小鼠喂食高胆固醇饮食,并分别给予口服抗生素、腹腔注射抗生素或仅给予水,发现口服抗生素组的小鼠肠道微生物群被显著抑制,且AAA的发病率和相关死亡率最低。研究还发现,口服抗生素组小鼠主动脉中单核细胞(一种白细胞)的积累量非常低,这与脾脏中单核细胞生成和储存的显著减少有关。此外,抑制肠道细菌导致Nod1配体(一种通常激活免疫细胞表面受体的蛋白质)水平降低,而Nod1配体的注射则导致小鼠主动脉中单核细胞积累和主动脉膨胀。这项研究首次证明了肠道微生物群或细菌信号可能是AAA的新治疗靶点,并指出影响肠道健康的生活方式选择也可能对心脏健康产生深远影响。
日本研究人员发现,肠道细菌Blautia wexlerae与肥胖和2型糖尿病之间存在关联,该发现可能为相关代谢疾病的治疗策略提供新思路。研究发现,与肥胖和2型糖尿病患者相比,健康人群肠道中的Blautia细菌含量更高。通过对小鼠的研究,研究人员发现Blautia wexlerae可以抑制体重增加和糖尿病的发展,其机制可能与该细菌含有的具有抗炎和促进能量代谢特性的小分子代谢物有关。尽管目前尚不清楚Blautia wexlerae是否对人类具有同样的效果,但这一发现为预防和治疗代谢疾病提供了新的机会。
Noster公司推出了一项先进的“代谢组分析服务”,旨在为企业和学术界全面分析肠道微生物脂质代谢物,应用于基础研究、医学、补充剂开发和探索新型功能性食品等领域。同时,Noster还宣布了2022年“NOSTER & Science微生物组奖”的获奖者,包括来自犹他大学的Jennifer Hampton Hill、克利夫兰诊所勒纳研究机构的Apollo Stacy和纽约Immunai公司的Irina Leonardi。该奖项旨在奖励年轻研究人员在微生物组功能属性方面的创新研究,以促进对人类或兽医健康和疾病的理解或指导治疗干预。Noster公司专注于肠道微生物脂质代谢物多年,并与京都大学农业研究生院和庆应义塾大学药学院等机构合作,建立了肠道微生物脂质代谢物的综合数据库,并开发了先进的质谱技术,用于检测特定的肠道微生物脂质代谢物。