肠道微生物组与人类健康和体重密切相关。肠道微生物组(即肠道中的细菌和真菌)的差异与肥胖和体重增加有关,这引发了一种可能性:改变微生物组可能改善健康。但每个人肠道中都含有数百种不同的微生物物种,这使得难以确定哪些物种可能有益。
现在,犹他大学的研究已经确定了一种特定类型的肠道细菌,称为图里西杆菌(Turicibacter),它能改善高脂饮食小鼠的代谢健康并减少体重增加。肥胖人群体内的图里西杆菌通常较少,这表明这种微生物可能也有助于人类保持健康体重。这些结果可能导致通过调整肠道细菌来控制体重的新方法。
该研究成果发表在《细胞代谢》杂志上。
大海捞针:寻找关键微生物
研究人员从先前的工作中了解到,约100种细菌的组合能够共同防止小鼠体重增加,但找到对体重维持至关重要的特定微生物是一项繁琐的任务。"生活在我们肠道中的微生物根本不喜欢在肠道外生存,"犹他大学Spencer Fox Eccles医学院的博士生兼医学候选人、论文第一作者Kendra Klag解释道。许多微生物会被氧气杀死,必须在密闭气泡中专门处理。
但经过数年的单个微生物培养,Klag发现一种名为图里西杆菌的杆状细菌能够单独降低高脂饮食小鼠的血糖、血液脂肪水平和体重增加。
我原本不认为一种微生物会有如此显著的效果——我以为需要三到四种的组合。所以当[Klag]给我带来第一个使用图里西杆菌的实验,而小鼠保持非常苗条时,我感到非常惊讶,'这太神奇了。'当你看到这类结果时,确实令人兴奋。
June Round博士,犹他大学健康中心微生物学和免疫学教授、论文资深作者
图里西杆菌似乎通过产生被小肠吸收的脂肪分子来促进代谢健康。当研究人员将纯化的图里西杆菌脂肪添加到高脂饮食中时,它们具有与图里西杆菌本身相同的控制体重效果。他们还不知道哪些脂肪分子是关键部分——该细菌产生数千种不同的脂肪,Klag将其描述为"脂质汤"——但他们希望在未来工作中确定最重要的分子,以便潜在的治疗用途。
脂肪反馈循环
研究人员发现,图里西杆菌似乎通过影响宿主产生一种称为神经酰胺的脂肪分子来改善代谢健康。神经酰胺水平在高脂饮食下会升高,而高水平的神经酰胺与许多代谢紊乱相关,包括2型糖尿病和心脏病。但图里西杆菌产生的脂肪能够保持神经酰胺水平较低,即使是对食用高脂饮食的小鼠也是如此。
研究人员还发现,图里西杆菌的水平本身也受到宿主摄入脂肪量的影响。如果环境中脂肪过多,这种细菌就无法生长,因此食用高脂饮食的小鼠会从其肠道微生物组中失去图里西杆菌,除非定期在饮食中补充这种微生物。
这些结果指向一个复杂的反馈循环,其中高脂饮食抑制图里西杆菌,而图里西杆菌产生的脂肪则改善宿主对膳食脂肪的反应。
未来研究方向
研究人员表示,图里西杆菌的效果可能并非独一无二;许多不同的肠道细菌可能都对代谢健康有贡献。而且,基于动物模型的结果可能不适用于人类。"我们在小鼠身上改善了体重增加,但我完全不知道这在人类身上是否真的成立,"Round说道。
但他们希望图里西杆菌能够为开发促进健康代谢和预防过度体重增加的治疗方法提供一个起点。
"确定哪种脂质产生这种效果将是未来最重要的研究方向之一,"Round表示,"从科学角度来看,因为我们想了解它的工作原理,从治疗角度来看也是如此。也许我们可以使用这种细菌脂质,我们知道它确实没有太多副作用,因为人们肠道中就有它,作为一种保持健康体重的方法。"
"通过对单个微生物的进一步研究,我们将能够将微生物转化为药物,并找到安全的细菌,为患有不同疾病的人创建不同微生物的组合,"Klag表示。"微生物是药物发现的终极财富。我们仅仅了解了这些不同细菌产品所能做的一切的冰山一角。"
该研究成果以《膳食脂肪破坏促进代谢健康的共生-宿主脂质网络》为题发表在《细胞代谢》杂志上。
本研究得到了美国国立卫生研究院(包括国家癌症研究所(资助号F32CA243501)、国家糖尿病与消化及肾脏疾病研究所(资助号5F30DK127846-04、R01DK124336和R01DK124317)以及国家补充与综合健康中心(R01AT011423))以及Helmsley基金会、Burroughs Wellcome基金和Keck基金会的支持。内容仅由作者负责,不一定代表美国国立卫生研究院的官方观点。
来源:
犹他大学健康中心
参考文献:
Klag, K., 等. (2025). 膳食脂肪破坏促进代谢健康的共生-宿主脂质网络. 《细胞代谢》. DOI: 10.1016/j.cmet.2025.10.007.
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