研究人员发现了一种减少肥胖的新方法。为肠道提供额外的醋酸可以减少正常和肥胖小鼠的脂肪和肝脏质量,只要肠道中也存在拟杆菌属细菌。在满足这两个条件时,肠道细菌能够从肠道中排除更多的糖分,并促进宿主燃烧脂肪以获取能量。
日本RIKEN综合医学科学中心的大野浩志领导的研究团队发现了一种减少肥胖的新方法。他们的研究表明,为肠道提供额外的醋酸可以减少正常和肥胖小鼠的脂肪和肝脏质量,只要肠道中也存在拟杆菌属细菌。在这两个条件满足时,肠道细菌能够从肠道中排除更多的糖分,并促进宿主燃烧脂肪以获取能量。这一发现已发表在科学期刊《细胞代谢》中。
肥胖影响全球数亿人,是一种全球流行病。它与摄入过多的糖和淀粉食物有关,并且已知会增加心脏病、2型糖尿病和癌症的风险。同时,研究表明,摄入纤维可以降低这些疾病的风险,尽管哺乳动物无法直接消化它。当纤维到达肠道——确切来说是大肠——时,它会被细菌发酵,产生的副产品释放到肠腔中,其中一些进入血液。
这些副产品中最常见的是醋酸,它被认为对宿主的新陈代谢有一些有益的影响。尽管这使得膳食纤维成为一种良好的“益生元”,但是醋酸及其他有用副产品的个体差异限制了其有效性。为了解决这个问题,大野及其团队之前开发了一种醋酸补充剂,将其与纤维素结合。AceCel确保醋酸到达远端大肠,以发挥其作用。
在新研究中,研究团队调查了AceCel对小鼠代谢和肠道细菌组成的影响。他们发现,当给予AceCel时,正常和肥胖小鼠都能减轻体重而不损失肌肉质量。这对于其他短链脂肪酸副产品则不成立,这意味着醋酸本身是关键。进一步的测试旨在确定这是如何发生的。
他们接下来发现,与正常饮食的小鼠相比,给予AceCel的小鼠在休息时从燃烧肝脏脂肪中产生了更多能量,而从燃烧碳水化合物中产生的能量较少。这与空腹或低碳水化合物生酮饮食下的情况相似,促进了体重减轻。假设对肠道微生物群的影响也会相似,他们分析了肠道微生物群,发现摄入AceCel使小鼠肠道内的拟杆菌属细菌增加。
他们随后在控制肠道微生物群的小鼠中测试了AceCel:要么完全没有细菌,要么是几种拟杆菌属之一。他们发现,AceCel对无肠道细菌的小鼠的身体、肝脏或脂肪质量没有影响,而三种拟杆菌属对这些方面有类似的积极影响。这意味着肠道内醋酸和拟杆菌属细菌的特定组合是观察到的体重下降所必需的。
深入研究发现,这种组合导致肠道中碳水化合物的发酵增加,意味着宿主可处理的糖分较少。通过消除糖分,脂肪来源的能量得以促进,较少的糖在肝脏中储存为糖原,从而解释了肥胖是如何减少的。
大野表示:“开发肥胖的治疗或预防策略是一个迫切需要迅速解决的问题。我们发现,乙酰化纤维素可以通过调节肠道微生物群的功能来预防肥胖。”
“我们下一步是确认使用乙酰化纤维素治疗人类肥胖的安全性和有效性。如果成功,它可能成为预防肥胖的功能性食品的重要成分。”