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肠道菌群与肥胖症的关系研究进展

基金项目:国家自然科学基金(30730005) 通信作者:赵立平 Correspondingauthor.ZHAOLi‐Ping,E‐mail:lpzhao@sjtu.edu.cn?特约专稿? 肠道菌群与肥胖症的关系研究进展 赵立平,费娜 上海交通大学生命科学技术学院,上海200240 摘 要:越来越多的证据表明肠道菌群与肥胖、胰岛素抵抗等代谢性疾病的发生密切相关,具体分子机制也正被逐步揭示出来。肠道菌群不仅可调节能量代谢,促进脂肪过度积累,还是宿主全身性低度慢性炎症和胰岛素抵抗等代谢紊乱的诱发因素之一。肠道菌群有可能成为预防和治疗肥胖症的新靶点。 关键词:肠道菌群;肥胖;代谢性疾病;慢性炎症;内毒素产生菌 Researchadvanceintherelationshipbetweenthegutmicrobiotaandobesity ZHAOLi‐Ping,FEINa SchoolofLifeScienceandBiotechnology,ShanghaiJiaoTongUniversity,Shanghai200240,China Abstract:Accumulatingevidenceindicatesthatthegutmicrobiotaiscloselylinkedwiththedevelopmentofobesity,insulinresistanceandothermetabolicdiseases,withthedetailedmolecularmechanismbeingeluci‐dated.Thegutmicrobiotacannotonlyregulateenergymetabolismandpromoteexcessivefataccumulation,butalsoactasoneofthepredisposingfactorsfordrivingthehostsystemic,low‐gradechronicinflammationandsubsequentinsulinresistanceandothermetabolicdisorders.Thegutmicrobiotamaybecomeanewtar‐getforthepreventionandtreatmentofobesity. Keywords:Gutmicrobiota;Obesity;Metabolicdisease;Chronicinflammation;Endotoxin‐producingbacte‐rium 1876年前后,德国细菌学家罗伯特?科赫提出了特定的细菌会引起特定的疾病的观点,制定了研究确认传染病致病因素的科赫法则,在微生物与人类疾病之间建立了联系[1]。而大量新的研究表明,肠道共生微生物可能在非传染性疾病如肥胖症的发生、发展中也具有十分重要的作用[2]。 1 肠道菌群结构与功能 肠道菌群结构非常复杂,功能也十分多样化。随着近年来各种分子技术在肠道微生物群落研究中的广泛应用,人和动物肠道中定植的微生物群落的结构与功能正逐步得到揭示。人肠道内定植着复杂的微生物群落,超过1000种细菌,其总重量大约1.5kg,细胞总数达1013~1014,细胞总量几乎是人体自身细胞的10倍,编码的基因数量至少是人体自身基因的100倍[3,4]。 肠道微生物种类繁多,其中80%~90%由厚壁菌门(Firmicutes)〔如梭菌属(Clostridium)、肠球菌属(Enterococcus)、乳杆菌属(Lactobacillus)、瘤胃球菌属(Ruminococcus)〕和拟杆菌门(Bacte‐roidetes)〔如拟杆菌属(Bacteroides)和普氏菌属(Prevotella)〕两个门组成,其次为放线菌门(Acti‐ ? 76 ? 微生物与感染 JournalofMicrobesandInfections,June25,2013,8(2):67‐71 http:∥jmi.fudan.edu.cn万方数据

脑肠肽

其他答案 在脑和胃肠道中双重分布的肽类。1931年,恩勒(von Enler)和加德姆(Gaddum)在研究体内乙酰胆碱分布时意外发现,马脑和小肠提取物都可刺激兔肠平滑肌收缩,此作用不受阿托平阻断,证明其不是乙酰胆碱。当时命名为P物质。40年后,此物质从脑和肠中分离出来,证明其有效物质为同一分子,由11个氨基酸残基组成的肽。双重分布的肽类有: 从脑和胃肠道(包括胰腺)中均被分离的有P物质,神经降压素,生长抑素,胆囊收缩素,胰液素。 从脑中被分离,放射免疫分析和免疫细胞化学分析显示胃肠道中有相应物质的有:脑啡肽和内啡肽,促甲状腺素释放激素。 从胃肠道中被分离,放射免疫分析和免疫细胞化学分析显示脑内有相应物质的有:血管活性物质,蛙皮素,组异肽,胰岛素,高糖素,胰多肽,胃动素。 从其他部分分离出来,放射免疫分析和免疫细胞化学分析显示脑和胃肠道内有相应物质的有:促肾上腺皮质激素,血管紧张素Ⅱ,生长激素。 脑-肠肽的作用途径可分为循环着的和局部作用的两大类。胃素,胆囊收缩素,胰液素,胰多肽,抑胃肽,高糖素,胰岛素,胃动素,肠高糖素,神经降压素和生长抑素为循环着的肽类。这一类特点为:(1)在胃肠道上皮细胞均发现有产生这些肽的相应内分泌细胞;(2)在进食或刺激下可引起释放,使血浆内该物质浓度升高;(3)外源性给予该种肽类物质,其生物效应可复制。局部作用的肽类不出现在血液循环中,只存在胃肠道的内分泌细胞和神经纤维中,通过旁分泌或神经分泌而起作用。 一、内分泌腺和激素分泌细胞 1 .内分泌腺人体的内分泌腺主要包括:① 下丘脑和神经垂体(垂体后叶); ② 松果体;③ 腺垂体(垂体前叶和中叶);④ 甲状腺;⑤ 甲状旁腺;⑥ 内分泌胰腺(包括胰岛和胰岛外的激素分泌细胞);⑦ 肾上腺皮质和髓质;⑧ 性腺(皋丸或卵巢)。此外,也有人将胸腺和胎盘列为内分泌腺,但它们的主要功能不是内分泌调节。 2 .弥散性神经-内分泌细胞系统亦称为胺前体摄取和脱羧(amine precursor uptake and de -carboxylation , APUD)细胞系统。这些细胞主要分布于脑、胃、肠、胰和肾上腺髓质。在其他组织中,也散布有数目不等的APUD 细胞,主要合成和分泌肽类与胺类激素。 3 .组织的激素分泌细胞非内分泌组织的细胞也往往具有激素和/或细胞因子的合成和分泌功能如心房肌细胞(ANP)、脂肪细胞(leptin)、血管内皮细胞(内皮素)、成纤维细胞(FGF)等。 二、激素分泌细胞的结构特点 1 .合成肽类激素的细胞这类细胞的共同特点是:① 与激素合成相关的内质网和高尔基体含量丰富;② 胞浆内含有膜包裹的分泌颗粒,颗粒内含肤类激素及其前体;③ 细胞常排列成索状或团块状,有时形成滤泡或具有特殊分化的

肠道菌群引起肥胖的科学证据

肠道菌群引起肥胖的科学证据 来源:上海交大赵立平教授的科学网博客 博主(赵立平教授)按:2004年以来,随着国际上一系列的研究论文发表,肠道菌群与肥胖的关系逐步浮出水面,日渐清晰。现有证据表明,肠道菌群可以控制动物的脂肪代谢、引发全身性的低度慢性炎症,从而导致肥胖症和胰岛素抵抗的发生,而且这种致病作用远远大于动物自身基因缺陷对发病的贡献。另外,最新研究表明,饮食结构是决定肠道菌群组成的最重要的因素。因此,通过改变饮食结构,可以让引起肥胖、糖尿病、冠心病的菌群结构恢复正常,从而为预防、缓解甚至逆转这些疾病带来新的希望。本人试图对最重要的几篇论文进行解读,以帮助大家了解这些最新进展,为调理自己的身体,改善健康状况提供理论指导。其实这个工作最重要的是用数据表明:动物不需要基因缺陷就可以罹患非常严重的肥胖和胰岛素抵抗,其严重程度可超过某些有先天代谢性缺陷的动物。 一、肠道菌群是如何调节脂肪存储的 美国华盛顿大学(圣路易斯)的杰夫戈登教授领导的实验室是研究肠道菌群诱发肥胖的领先实验室之一。他们一系列的工作表明,肠道菌群作为一种“内化了的环境因子”,可以直接调控动物的脂肪合成与存储相关基因的表达,从而扭曲动物的能量代谢,使其向过度合成和存储脂肪的方向发展,最终导致肥胖的形成。 2004年,该研究小组在美国科学院院刊上发表论文(PNAS,101:15718)指出肠道菌群可以直接调控动物的脂肪代谢基因的活动。 他们主要是用无菌小鼠与普通有菌的小鼠做对比,来研究这个问题的。通过无菌接生、无菌环境饲养、并给予添加了维生素K(需要肠道菌群合成的维生素)等特殊养分的无菌饲料,就可以培育出无菌的动物品系。用这样的动物可以比较方便地研究菌群与宿主的互作关系,例如,可以比较无菌动物与有菌动物的差别,也可以把不同种类的细菌甚至各种复杂的菌群回接到无菌动物中,观察回接前后动物生理、代谢的变化等等,这样的研究对于搞清楚肠道菌群到底如何影响动物的健康很有帮助。戈登教授是美国科学院院士,他的实验室在用无菌动物研究菌群的作用方面处于世界领先地位。 他们发现,有菌动物与同龄、同性别的无菌动物对照相比,体内总脂肪含量高出42%,但是,有菌动物的饲料消耗量其实比无菌动物要少29%。也就是说,同样的动物,体内有菌的话,比没有菌的会吃得少,但体内脂肪积累的多。 无菌动物养到成年后,如果重新给肠道里接入正常动物的菌群,其体内总脂肪含量会比无菌时增加57%,但饲料用量反而减少27%。这个结果是用B6自交系做的。当用NMRI自交系做同样试验时,结果更加惊人:“有菌化”以后的小鼠比无菌时的体内总脂肪量增加90%,进食量减少31%。这些结果提示我们,肠道菌群有促进动物增加体内脂肪总量的作用,而且是在减少热量摄入的条件下做到这一点的。换言之,肠道菌群可以帮助动物更加高效的利用饲料来合成、储存更多的脂肪。 由于这种由肠道菌群促进的体脂肪增加不是因为热量摄入增加造成的,他们接下来就测定了动物的代谢活动情况,看这种体脂肪增加是不是因为动物的能量消耗减少引起的。结果发现不是这么回事。因为,无菌动物的代谢率比同样的有菌动物要低27%。也就是说,有菌动物比无菌动物代谢消耗大、吃得少,但是体内脂肪存储的反而多很多。这显然不符合“多吃,少运动,多余的热量变成脂肪存起来”的规律。另外,随着体脂肪含量的增加,空腹血糖水平升高,胰岛素抵抗也出现了。 为什么会这样呢? 他们猜测肠道菌群可能会直接干扰动物脂肪合成、存储有关的基因的表达活性,于是,他们进一步分析了肝脏和肠道内的基因表达的变化。结果发现,肠道菌群进驻无菌鼠的肠道后,

脑肠肽的种类

脑肠肽的种类 1 概述 脑肠肽是指在胃肠道和脑中双重分布的肽类统称。胃肠道是动物机体内最大的内分泌器官,能分泌多种不同的激素,目前已发现的50多种胃肠肽中,至少有20多种也分布于脑中。其中参与食欲调节的脑肠肽,如肽YY(PYY)、胰多肽(PP)、生长激素释放肽(Ghrelin)、胰高血糖素样肽-1(GLP-1)和胆囊收缩素(CCK)见表。脑肠肽由胃肠道分泌并传递信号到下丘脑、脑干,通过不同的代谢途径和神经元通路调节食欲和能量消耗之间的平衡 表脑肠肽的概述 脑肠肽释放位置器官受体体重调节作用 PYY远端小肠(L-细 胞)小肠Y2 增加饱感 增加能耗 长期调节体重 可能对防治肥胖有作用 PP胰岛(F细胞)胰腺Y 4 增加饱感 增加能耗 可能对防治肥胖有作用 Ghreli n 胃黏膜 (X/A样细胞) 胃GHS-R1a 摄食引发剂 长期调节体重 营养物质分配 可能对防治肥胖有作用 GLP-1远端小肠(L-细 胞)大肠GLP-1R 增加饱感 促进胰岛素的释放 可能对防治肥胖有作用 增加饱感

CCK近端小肠(I细胞)小肠CCK-A可能对防治肥胖有作用 2 Ghrelin 生长激素释放肽(Ghrelin)是生长激素促分泌素受体(GHS-R)的内源性配体,是一种胃源性促生长激素释放多肽,也是第一个被确认的末梢具有活性的促食欲因子。它主要是由胃组织泌酸腺的X/A样细胞分泌,也在小肠和下丘脑中少量表达。Ghrelin有28个氨基酸,在第3个丝氨酸残基上有1个酰化的侧链,侧链对于结合受体发挥生物学效应有重要意义。它需要蛋白修饰才具有生物活性,这种修饰包括中链脂肪酸分子尤其是辛酸酯的附着,酰化作用的酶是胃o-酰基转移酶(GOAT)。去酰化Ghrelin不能结合GHS-R,也不能增加摄食量。研究表明Ghrelin与摄食关系密切,具有促胃肠动力作用,可促进摄食、刺激胃酸分泌、保护胃黏膜等。 3 GLP-1 胰高血糖素样肽1(Glucagon like peptide-1,GLP-1)属于肠促胰岛素家族,能够促进胰岛素分泌。GLP-1由回肠和结肠黏膜的L-细胞内的胰高血糖素原剪切产生,与胃泌酸调节素(OXM)是同一基因不同片段的翻译产物。GLP-17-36是主要的循环激素,而食物是释放这种激素的主要来源,实际摄食量也影响其释放的时间和数量,快速消耗蛋白如乳清蛋白将促进GLP-17-36的释放,而慢速消耗蛋白如酪蛋白将对其释放产生抑制作用。GLP-1受体存在于下丘脑,其中在下丘脑弓状核、室旁核及视上核高表达,GLP-1作用于GLP-1受体发挥抑制摄食的作用。 4 CCK 胆囊收缩素(Cholecystokinin,CCK)是由小肠I型内分泌细胞分泌的,作用于CCK-A 和CCK-B两种受体,研究表明,CCK-A受体对CCK的厌食作用有影响。CCK是一种致饱激素,它作用于下丘脑食欲中枢可产生明显致饱效应,同时可使胃排空延缓及摄食减少,其主要通过作用于幽门及胃平滑肌上CCK-A受体、迷走—迷走反射以及中枢边缘系统,舒张近端胃、提高幽门括约肌的张力,进而延缓胃的排空。 5胰多肽家族

肠神经系统神经肽对免疫系统的作用

肠神经系统神经肽对免疫系统的作用 ? 296?圈医兰凼塾堂坌盟o05年7月第32卷第7 肠神经系统神经肽对免疫系统的作用 陈敏综述;罗和生审校 摘要:肠神经系统和免疫系统钉着极为密切的联系.神经肽不仅在畅神经元合成,而且 存肠相关淋巴组织的免疫胞也ff合成淋巴细胞表达大部分神经肽的受体淋巴细 胞,巨噬细胞,肥大细胞和肠上皮细胞都能对这些神经产生应答,并促增生或抗增生的反 应,还能影响细胞因子和免疫球蛋白的合成一些神经肽,特别是胆囊收缩素,促胃泌素 释放肽和神经降压素,似乎rf为闻疾病或胃肠道切除而不能接收肠正常反馈的患者维持 黏膜免疫. 关键词:神经呔;肠神经系统;Hjj捌关淋巴组织;免疫系统 中图分类号:R392文献标识码:A文章编号:1004—2369(2005)07-0296,-04 l肠神经系统(entericnervoussystem,

ENS) ENS首先由英国生理学家Langley发现(1921)并命名为肠神经系统:ENS是胃肠 壁内的自主神经系统,具有独立于大脑而行使其功能的完整结构.实验证明,一个离体胃或 一 段离体小肠放在含饱和氧的生理溶液中可以自动收缩达10~20h,并能对电或各种化学刺激起良好反应,完成胃肠蠕动局部神经反射,说明胃肠壁内有一个完整的反射装置,从一级感觉神经元,中间神经元到支配胃肠效应器的运动神经元,并独立于大脑之外的肠神经系统,称之为肠脑.胃肠运动功能的神经调l节主要依赖三个系统即中枢神经,自主神经和肠神经系统: 目前发现人肠神经元的总数达到8~l0亿个, 相当于整个脊髓内所含神经元的总数分为三种类型的神经元:感觉神经元,中间神经元和运动神经元.任何在中枢神经系统中发现的突触联系均可在ENS中看到.ENS神经网络中,具有大量含有脑肠肽的神经元,对胃肠运动的兴奋,调节和抑制起重要作用.ENS中主要的兴 奋性递质有乙酰胆碱,速激肽,阿片肽和5一羟

肠脑学说及其临床应用

万方数据

万方数据

肠脑学说及其临床应用 作者:王文举, 李克钧, 韩世春, 周翔, 张洪顺, 潭涛, 刘胜 作者单位:天津中医学院第一附属医院骨伤推拿科,天津市,300193 刊名: 中国临床康复 英文刊名:CHINESE JOURNAL OF CLINICAL REHABILITATION 年,卷(期):2004,8(16) 参考文献(8条) 1.胡仁明内分泌代谢病·临床新技术 2002 2.朱智明;段立平;高连如脑肠肽与肥胖[期刊论文]-中国临床康复 2003(21) 3.翟森神经生物化学 1981 4.田明清中医学的经络实质探讨 2004(03) 5.田明清中医学气的电实质探讨[期刊论文]-中国临床康复 2003(23) 6.胡云章经络的本质-蛋白质电传感效应 1995 7.薄智云腹针疗法 1965 8.王文举中华腹部推拿奇术 1995 本文读者也读过(10条) 1.车旭东.石志超.安照华推腹点穴治疗单纯性肥胖病的疗效观察[期刊论文]-中医药学刊2005,23(7) 2.五耀堂推腹可治哪些病[期刊论文]-家庭保健2011(2) 3.刘明军.王之虹.张欣.卓越.陈邵涛运腹通经推拿法对单纯性肥胖症患者脂肪代谢的影响[期刊论文]-长春中医药大学学报2011,27(3) 4.车旭东.安照华推腹点穴治疗单纯性肥胖病探析[期刊论文]-实用中医内科杂志2005,19(2) 5.中里巴人"推腹法":推走慢性病[期刊论文]-家庭科学·新健康2009(12) 6.陈鹏飞.罗洪洁.Chen Pengfei.Luo Hongjie马寿椿教授与癌症中医支持疗法[期刊论文]-四川中医2007,25(10) 7.欧云喜振腹推拿对改善Ⅱ型糖尿病运动能力的疗效观察[期刊论文]-按摩与康复医学(中旬刊)2011,02(6) 8.张欣.刘明军.李冬梅.卓越运腹推经法治疗单纯性肥胖症疗效观察[期刊论文]-吉林中医药2009,29(12) 9.骆仲达.骆竞洪腹诊推拿手法与其他推拿的比较[会议论文]-2009 10.丛德毓.胡金凤.王立新.王宇峰.吴兴全.邹权腹背推拿对亚急性衰老家兔血清SOD、MDA的影响[期刊论文]-中国老年学杂志2011,31(7) 引用本文格式:王文举.李克钧.韩世春.周翔.张洪顺.潭涛.刘胜肠脑学说及其临床应用[期刊论文]-中国临床康复 2004(16)

肠道菌群与肥胖关系的研究进展_黄晓飞

肠道菌群与肥胖关系的研究进展 黄晓飞1△(综述),陆颖理2※(审校) (1.上海交通大学医学院,上海200025;2.上海交通大学医学院附属第九人民医院内分泌科,上海200011)中图分类号:R589文献标识码:A文章编号:1006-2084(2014)01-0082-03 doi:10.3969/j.issn.1006-2084.2014.01.029 摘要:肥胖现已成为困扰世界各国的公共卫生问题之一,其发生、发展是遗传背景和环境因素综合作用的结果。近来越来越多的证据表明,作为人体肠道生态系统的重要组成部分,肠道菌群与肥胖的发生、发展有着密切关系。肠道菌群改变能量摄取、引发慢性系统炎症、影响肠道激素分泌、激活内源性大麻素系统等作用的发现,为肥胖的治疗提供了新的线索。 关键词:肠道菌群;肥胖;能量平衡;慢性系统炎症 Research Progress of theRelationship between Gut Microbiota and Obesity HUANG Xiao-fei1,LU Ying-li2.(1.Shanghai Jiaotong University School of Medicine,Shanghai200025,China;2.Department of Endocrinology,the Ninth People's Hospital Affiliated to Shanghai Jiaotong University School of Medicine,Shanghai200011,China) Abstract:Obesity has become a worldwide public health problem.Its occurrence and development are generally considered as a combined effect of genetic background and environmental factors.Recently,more and more evidence shows that as an important component of human intestinal ecological system,the gut microbiota is closely related to the occurrence and development of obesity.Proposed mechanisms for the role of gut microbiota include the increase of energy harvest from the diet,causing chronic system inflammation,effects on gut-hormone production,and activation of the endocannabinoid system.These discoveries can pro-vide new clues for the treatment of obesity. Key words:Gut microbiota;Obesity;Energy homeostasis;Chronic systemic inflammation 随着人们生活水平的提高,肥胖的发病率日益 增加,现已成为困扰世界各国的公共卫生问题之一。 肥胖对健康有多种负面影响,肥胖与2型糖尿病、心 血管系统疾病、骨关节疾病等的发病有密切关系,严 重影响人们生活水平。肥胖的病因至今尚未完全明 确,一般认为肥胖是在遗传因素与环境因素两方面 共同介导下产生。近来越来越多的研究表明,人体 肠道菌群在肥胖的发病过程中也起到重要的作用。 本文就肠道菌群与肥胖关系的研究进展综述如下。 1人体肠道菌群概述 正常人体的胃肠道内寄居着数量繁多的微生 物,构成了一个巨大而复杂的生态系统。据估计,人 体肠道中约含有1013 1014个微生物,这些微生物所 编码的基因总数约是人体基因总数的100倍[1]。由 于培养条件的限制,使用传统的细菌培养技术只能 分离得到大约30%的肠道微生物,这也限制了研究 者对肠道菌群的深入了解。近年来,根据细菌16S rRNA基因序列分析,发现肠道菌群的种类超过1000 种,绝大部分为厌氧菌[2]。现已鉴定出肠道菌群主 要分布在以下9个门中:厚壁菌门、拟杆菌门、变形 菌门、疣微菌门、放线菌门、梭杆菌门、蓝藻菌门、螺 旋体门以及黏胶球形菌门,其中厚壁菌门和拟杆菌 门占绝对优势[3]。肠道菌群在胃肠道中的分布并不 均衡,从胃内的集落形成单位<103mL到结肠的1012mL逐渐增多[4]。 肠道菌群与人体的互利共生关系对人体健康有着十分重要的作用,肠道菌群与宿主代谢、营养、免疫等方面有着密切的关系。肠道菌群具有多种代谢酶类,可以将不易消化的大型多糖、未消化的寡聚糖、未吸收的糖和酒精、蛋白质等酵解成短链脂肪酸,为宿主提供能量以及肠道菌群生长繁殖所需的营养物质[5]。除此之外,肠 道菌群能合成多种维生素,尤是B族维生素及维生素K,并参与钙、镁、铁等矿物质的吸收[6]。肠道菌群发酵产生的短链脂肪酸为肠道上皮细胞提供营养,刺激其分化、增殖[7]。与此同时,肠道菌群与小肠潘氏细胞以及肠黏膜淋巴细胞的相互作用对于肠道先天性免疫与获得性免疫系统的建立与发育有着重要作用[8]。屏障保护作用是肠道菌群的另一大重要作用,通过对营养的竞争以及对肠道微环境的影响,正常菌群的定植可以有效阻止病原菌的定植。 2肠道菌群与肥胖发生的机制 2.1肠道菌群与能量代谢平衡肠道菌群可以从能量进出两方面影响机体能量平衡,一方面影响机体从食物中的能量摄取,另一方面影响调控能量贮存的基因的表达。Backhed等[9]的研究发现,与普通小鼠相比,无菌小鼠尽管摄入食物较多,却含有更少的体内脂肪;再将普通小鼠的肠道菌群接种到无菌小鼠中,在摄食未增加的情况下,导致了无菌小鼠体内脂肪含量迅速增长。研究者认为,产生这一结果有两方面原因:一方面,肠道细菌将食物中不易消化的糖酵解成单糖及短链脂肪酸,增加了能量的摄入;另一方面,肠道菌群能抑制肠道表达禁食诱导因子,而禁食诱导因子可以抑制脂蛋白酯酶的活性,因此禁食诱导因子的减少使脂蛋白酯酶的活性增加,促使三酰甘油在脂肪组织中的积聚。

肠道菌群与肥胖发生的研究进展

肠道菌群与肥胖发生的研究进展 作者:益生菌专家 摘要目前,肥胖对人类健康的影响越来越显著,因此研究肥胖的发生机理和治疗策略十 分必要。这篇文章总结了肠道菌群与肥胖发生的研究进展。研究表明,肠道菌群能够帮助宿主从饮食中的多糖成分中获得更多的卡路里,并储藏在脂肪细胞中备用。肠道菌群还可以通过关闭Fiaf基因和增加ChREBP/ SREBP、Acc1和Fas的表达来增加脂肪在脂肪 组织和肝脏中的储存。并且,肠道中革兰氏阴性菌产生的脂多糖LPS,引发了全身慢性 低水平炎症反应,然后导致肥胖。因此,通过益生菌、益生元或抗生素修饰肠道菌群可能成为未来治疗肥胖的有效方法。 关键词肠道菌群,肥胖,能量吸收,脂肪代谢,慢性低水平炎症反应肥胖是一种慢性代谢疾病,是导致高血压、糖尿病、心脑血管疾病及非酒精性脂肪肝等疾病的重要因素。近年来,随着社会经济水平的不断提高和人们生活方式的改变,肥 胖率呈上升趋势。在美国将近1/3的成人超重或者肥胖,而全世界超重或肥胖人群已超过5亿,肥胖已成为日益严峻的全球性公共卫生问题。目前,关于肥胖的病因研究进展迅速。多数学者认为,肥胖是多因素互相作用的结果[1],基因、环境、营养等是研究的重点。而最新研究表明,肠道菌群与肥胖的形成有一定关系,可能发挥着重要的作用。本文就此作简要综述。以期能为解释肥胖成因,预防和治疗肥胖提供依据。 1肠道菌群概述 人的肠道是一个复杂、活跃、同时维持着相对平衡的系统。其中定植着数目庞大、结构复杂的微生物群落,因此,人被称为“超级生物体”。这个生态系统拥有1014个细胞,是人体细胞总数的10倍;大约500-1000种细菌,包含100多万个基因,数目是人类基因组的100倍。[2]其中的30-40 种优势细菌构成了人体肠道细菌总量的99%。肠道菌群和宿主之前存在着密不可分的互利共生关系,在宿主的消化吸收、免疫反应、代谢活性方面都发挥着重要的作用。其中,在门水平上,厚壁菌门和拟杆菌门为两个优势菌门,大多数粪便细菌都是一些不可培养的类型,且不同个体之间粪便样品中的细菌组成也有显著差异;在属水平上,拟杆菌,柔嫩梭菌,乳酸菌,双歧杆菌是四类与人类健康密切相关的优势菌,也是现阶段人们对肠道微生物研究的重点。[3] 2肠道菌群的研究方法 在分子水平上研究肠道微生物生态,除了以往经常用到的分子指纹图谱(ARDRA、 ERIC-PCR、DGGE/TGGE、T-RFLP)和克隆文库的技术,元基因组学和代谢组学目前 逐渐成为主要的研究方法[4]。元基因组学是指人体及其体内所有微生物的基因信息的集合,测序速度大大提高对元基因组的发展发挥了重要的作用。代谢组学是关于定量描述生

肠道菌群引起人体肥胖的机制

肠道菌群引起人体肥胖的机制: (一)、增加能量的获取 1、肠道菌群可以通过帮助消化利用宿主自己不能利用的营养物质, 使宿主获得更多能量。 2、肠道菌群可以直接刺激人体的脂肪存储组织的基因,使人体增 加脂肪的积累。 A、肠道菌群增加了人肠道内葡萄糖的吸收以及血清中的葡萄糖 和胰岛素含量,从而诱导了肝脏的脂肪合成,使脂肪细胞显著 的过度肥大。 B、微生物发酵的产物可以刺激肝脏中脂肪代谢相关的酶,例如 脂蛋白脂肪酶(LPL)。甘油三酯通过 LPL的中介作用,从肝脏 进入循环系统,进而被脂肪细胞吸收。而且,肠上皮细胞可以 产生一种LPL的抑制因子——禁食诱导脂肪细胞因子(Fiaf), 而肠道菌群能够调控Fiaf 的表达。 (二)、肠道菌群在饮食诱导的肥胖和糖尿病发生发展中的作用 涉及复杂的分子机理,主要涉及两个独立的调控脂肪酸代谢的 途径:肠道菌群一方面使得Fiaf的水平降低,诱导了过氧化物 酶体增殖物激活受体辅助激活因子Pgc-1a与棕色脂肪细胞的 分化及其生理功能关系密切的辅助转录激活因子;另一方面降 低了A M P 活化蛋白激酶(AMPK)这一控制细胞能量代谢的关键 酶的活性。

(三)、,肠道菌群相关的代谢性内毒素在遗传型肥胖动物的代谢失调中也发生着关键作用 (四)、不当的饮食诱导肠道菌群改变,增加了病菌的数量,减少了保护肠屏障细菌的数量,影响肠上皮细胞基因表达,导致肠道通透性增加,使得进入血液的内毒素增加,引发慢性炎症反应,进而产生肥胖、胰岛素抵抗等代谢失调。 肥胖对宿主肠道微生态影响很大 1、一方面,肥胖个体的肠内细菌过度生长可能性较高,主要 可能与肥胖改变了肠的运动性有关; 2、另一方面,肥胖会改变肠道菌群结构和组成,拟杆菌门微 生物/厚壁菌门微生物的改变可明显影响人肥胖与否。

肠道菌群失调与肥胖

·专家笔谈· 肠道菌群失调、肠上皮功能障碍 与肥胖症的研究 凌贤龙 陈代兴 肠上皮组织是机体与外界环境之间的屏障,其主要功能除吸收营养物质、离子盐、水之外,还保护机体免遭肠道内的有害毒素、刺激物、细菌以及其他病原的潜在威胁。机体健康取决于对食物中所需营养物质的有效消化和吸收,这需要肠内分泌细胞对食物成分的感应,以激活神经和体液通路来调节肠道的蠕动、分泌、吸收功能以及调节食物摄入量和血糖水平。研究表明,肠上皮屏障功能和炎症性改变相关;肠上皮屏障改变可能导致对体重和血糖水平调节变化。本文阐述肠道菌群失调、肠上皮屏障改变对调节机体食物摄入和体重的体液和神经通路的影响。 一、肠道菌群与肥胖 1. 肥胖会导致肠道菌群构成发生变化:文献报道,肥胖的啮齿类动物肠道菌群的构成发生改变。Ley等[1]将瘦素基因缺陷(ob/ob)小鼠与同窝出生的纯合子(+/+)和杂合子(+/-)的非肥胖型小鼠对比,分析来自于盲肠菌群的16S rRNA基因序列。结果表明,遗传性肥胖小鼠(ob/ob)盲肠的拟杆菌属数量减少,而厚壁菌属数量显著增加。对患有肥胖症的人群的研究也获得同样的结果[2]。Turnbaugh等[3]用高脂饲料长期喂养小鼠,当小鼠患有肥胖症之后检测肠道菌群,发现肠道菌群数量总体降低,而厚壁菌相对拟杆菌的数量所占比例增加。用肥胖型小鼠和非肥胖型小鼠的肠道菌群分别定植于两组无菌小鼠肠道内,发现用高脂饮食让无菌小鼠患肥胖症非常困难[4]。以上研究提示肠道菌群与肥胖症之间存在联系。Backhed等[5]的研究提示肠道菌群的改变可能是通过增加营养物质的摄入和脂肪沉积来调节体重的变化,可能还有其他的机制参与调节。 2. 肠道菌群代谢物与肥胖之间的联系:Cani等[6]在饲喂高脂饮食的小鼠模型上进行的系列研究发现,小鼠肠道菌群构成发生改变,并出现体重增加、肥胖以及其他代谢性疾病,同时小鼠的血液中脂多糖(LPS)水平升高。作者将此种现象称之为“代谢性内毒素血 DOI:10.3877/cma.j.issn.1674-0785.2013.16.010 作者单位:400037 重庆,第三军医大学新桥医院消化科 通讯作者:凌贤龙,Email: lingxianlong@https://www.wendangku.net/doc/758029862.html, 症”。长期低剂量LPS尾静脉注射4周后,小鼠会出现糖耐量增加和代谢异常,同时体重增加进而发展为肥胖症。在高脂饮食饲养或低剂量注射LPS的CD14基因沉默小鼠中发现没有影响到任何生理指标。这表明TLR-4(Toll-like receptor4)参与代谢性内毒素血症、体重、糖耐量的调节。CD14作为TLR-4的衔接蛋白,而TLR-4是LPS的识别受体。Davis等[7]的研究发现,TLR-4-/-小鼠表现出耐高脂饮食诱导肥胖症的特性,进一步支持肠道菌群代谢物在调节体重中起关键作用。Hotamisligil等[8]的研究发现,在患肥胖症的小鼠的脂肪组织、肝、肌肉以及血清中炎症因子和其他介质水平显著升高,有力地支持肥胖症即是“炎症性疾病”的学说。但有关肠道炎症导致体重增加和肥胖症的机制尚需进一步研究。 二、肠上皮屏障与肥胖症 1. 高脂饮食导致肠道炎症的发生:Li等[9]对高脂饮食喂养诱导的小鼠结肠炎模型的研究发现,肠系膜脂肪组织和肝组织的TNF-α表达增加,而近端结肠IL-1β表达增加。这证实了在高脂饮食诱导肥胖和遗传性肥胖小鼠模型中肠道炎症的存在。 Ding等[10]的研究证实高脂饮食可能导致肠道炎症的发生。该研究发现,高脂饮食饲养的正常小鼠出现体重增加、肥胖症、回肠组织的TNF-α mRNA水平增加,而无菌小鼠没有出现类似改变。在高脂饮食饲养2~4周后,体重增加之前,回肠组织的TNF-α水平就已经升高,同时发现肠上皮细胞、免疫细胞和内皮细胞的NF-κB被激活。因此,肠道炎症是高脂饮食的早期结果,并可能通过提高血清内毒素水平和其他可能的机制诱导肥胖症发生。 2. 肠道炎症和肠上皮屏障功能改变促进肥胖的发生:de La Serre等[11]研究发现,高脂饮食饲养与肠道菌群改变相关,但肠道炎症仅出现在肥胖大鼠中,进一步表明肠道炎症在促进肥胖中的驱动作用。文献报道,回肠肠上皮细胞间的紧密连接改变和肌球蛋白轻链磷酸化增加,两者都与肠上皮功能受损相关。Suzuki 和Hara 等[12]在大鼠肥胖症模型的研究中发现,编码CCK1R(cholecystokinin type 1 receptor)的基因自发

动物胃肠肽的研究进展

动物胃肠肽的研究进展 胃肠肽(gut peptide or gastrointestinal peptide)是指神经组织及内分泌组织所产生和释放,并起着循环激素及(或)局部调节肽和(或)神经递质作用的活性肽类物质[1]。胃肠肽主要由胃肠道的物理或营养刺激而产生,起自分泌、旁分泌和神经分泌调节信号的作用。多种胃肠肽同时在中枢神经系统内起作用,被称为脑肠肽,是中枢神经系统和胃肠道代谢信息反馈的通道[2]。近年来的研究发现,胃肠肽不仅参与动物机体对摄食和营养摄取等活动的调控,而且还参与胃肠酶分泌,消化道运动,胰腺等消化腺体的生长及分泌,血糖调节,免疫活动调节,休克保护,癌症细胞的发育调节等一系列重要功能的调节和控制,因而已成为动物生理代谢及信号传递途径领域新的研究热点,本文就动物胃肠肽的研究历史、主要类型、结构、功能及对性成熟影响等方面的研究进展进行综述。 1 胃肠肽的研究历史及其概述 1.1 胃肠肽的定义和发现 促胰腺素(secretin)是第一种被发现的胃肠肽,于1902年由Bayliss W M 和Starling E H 于胰腺中发现[3]。Yehuda Handelsman 和Daniel Portel 指出此发现不仅是胃肠肽研究的起点,同时也是整个内分泌学的开端[4]。随着技术的不断进步,二十世纪六十年代以来,大量胃肠肽先后被发现。二十世纪六十年代,胃泌素[5]和分泌素[6]几乎同时被纯化,开启了内分泌生化时代的大门。到目前为止,已经发现了40余种胃肠肽[4],胃肠肽的研究在内分泌学研究方面占据了重要地位。 1.2 胃肠肽的基本特征 胃肠肽由胃肠道不同细胞分泌,相互之间结构和功能差异较大。但是大多数胃肠肽都有一些共同的特征:(1)胃肠肽的生化基础不随组织变化而变化,因此胃肠肽在不同部位的受体及作用机制都是相同的;(2)胃肠肽往往以多种形式存在,更小、更有活性的形式包含在更大且更稳定但活性更低的形式之内。不同胃肠肽可能具有相同的肽链特征,但是却不能说明其是否有相同的起源或者只是趋同演化的效应;(3)所有胃肠肽基底水平都很低(<100pg/mL),通常是由大分子前

“脑肠相通”假说及意义

“脑肠相通”假说及意义 张思超 (山东中医药大学山东济南250014) 摘要:从三个方面探讨了“脑肠相通”理论假说提出的依据。认为脑肠肽的发现使假说成为可能;神经胃肠学的建立为假说开辟了新篇章;脑肠病交互作用的临床报道奠定了假说实践基础。生活 习性、环境的变迁,成为本课题研究的时代需要。假说的提出对于丰富中医整体观、脑肠病的防治有 重要意义。 关键词:脑肠相通;假说;依据;必要性;意义 中图分类号:文献标识码:文章编号: Hypothesis and Implication of Brain- Intestine Connection ZHANG Si-chao (Shan dong university of TCM,Jinan 250014,China) Abstract:The article studies the theoretical basis for the hypothesis of brain-intestine connection from 3 perspectives,suggesting the discovery of brain gut peptide make the hypothesis possible.And the neuro-gastroenterology offers another foundation.The clinical report on the relationship of brain-intestinal disease is the base of this hypothesis.This article also studies the changes in life style and environment.This hypothesis is vital to traditional Chinese medicine and treatment of brain-intestinal disease. Key words:brain-intestinal connection ;hypothesis;base;necessary;implication 脑为奇恒之府,位置最上,元神所居之地。大肠为传化之腑,腑之最下,糟粕汇集之所。精汁之清藏于脑,不容浊气侵;水谷之浊聚于肠,排出须有时。如此浊气出,精汁藏,则脏腑得养,气机调畅,神乃正常,人的精神、意识、思维活动、言语、运动等均能保持正常有神状态。故提出“脑肠相通”新的理论假说,认为二者在生理上相互促进,病理上相互影响。 1.假说提出的依据 1.1脑肠肽的发现使脑肠相通假说成为可能 二十世纪,脑肠肽的发现成为研究脑病的亮点,许多胃肠激素存在于脑组织中,而原先认为仅存在于脑组织的肽也在胃肠中发现。Pearsa指出,胃肠道的肽类分泌细胞和脑内的肽类神经元在胚胎发生上是共同起源于神经外胚层的[1]。P物质是最早在脑和肠同时发现的神经肽。早在1931年V on Euler和Gaddum在研究体内乙酰胆碱的分布时,意外地发现马脑和小肠的提取物都含有一种活性相同的物质,它能刺激兔离体空肠平滑肌收缩,当时称之为P物质(pomder)。60年代末期,英国的Prarse,意大利的Solcia等阐明了胃肠内许多内分泌细胞的定位、形态、分布及其分泌特点,并证明脑肠这两个部位中的有效物质确为同一分子,它分布于脑内,也存在于消化道管壁的各层。在肠肌神经丛和粘膜下神经丛中有大量含P的细胞体,它对胃肠道平滑肌有很强的刺激作用。近来,又发现了脑啡肽(ENK)神经元、血管活性肠肽(VIP)神经元、生长抑素(SOM)神经元等。ENK神经元存在胃肠道壁内神经元中,VIP神经元分布在胃肠道的所有各层,参与胃肠道的推进运动、括约肌运动、分泌和吸收过程以及局部血液的调节,SOM神经元分布于整个胃肠道,在鱼类、两栖类、哺乳类和人类的胃肠道中都有,它参与蠕动和消化间期运动的调节。从目前的研究资料来看,脑肠肽不论是在胃肠道作为胃肠激素,还是在神经系统作为神经信息的传递物质,在产生、释放和作用等方面,都具有一些共同点,显示了神经系统和胃肠系统之间可能存在着某种内在联系。近几年来在中枢和外周神经元中已发现有50多种肽类物质,具有脑肠双重分布这一特点。 随着脑肠肽概念的提出及研究,发现神经系统与胃肠道之间的起源与功能上,有较为密切的关系,在消

功能性消化不良与脑肠肽的研究进展

功能性消化不良与脑肠肽的研究进展 发表时间:2017-06-07T09:25:33.060Z 来源:《健康世界》2017年第6期作者:李杰 [导读] 目前发现与 FD 有关的脑肠肽多达 10 余种,随着相关脑肠肽研究的不断进展必将给 FD 的诊治带来改观。 河南省平舆县中医院 463400 摘要:功能性消化不良(FD)是常见的功能性胃肠病之一,分为餐后不适综合征和上腹痛综合征。症状显著的 FD 患者生活质量明显下降,对这一群患者的诊治是目前消化领域研究的热点。FD 的发病机制包括遗传易感性、胃肠运动功能障碍、内脏高敏感、脑肠轴功能失调以及心理社会因素等。脑肠肽在脑肠轴各个环节的交互作用中起到了连接和调控介质的功能。目前发现与 FD 有关的脑肠肽多达 10 余种,随着相关脑肠肽研究的不断进展必将给 FD 的诊治带来改观。 关键词:功能性消化不良;发病机制;脑肠轴;脑肠肽 功能性消化不良是(FD)是由胃和十二指肠功能紊乱引起的一种常见的功能性胃肠病。FD的病理生理改变包括:脑肠轴的异常,动力障碍,胃底对食物的容受性舒张功能下降以及内脏感觉过敏等相关因素。其中脑肠轴的异常是FD发生的本质因素,各种因素刺激引起的应激反应均会引起脑肠轴中胃肠激素水平紊乱,最终导致FD。脑肠轴的分子基础在于脑肠肽,但脑肠肽在FD中的具体作用机制尚不清楚,相关临床应用也不成熟。本文将对FD相关的脑肠肽的最新研究进展作一综述,以期为FD的治疗提供理论依据。 1胆囊收缩素 CCK 是一种由小肠Ⅰ型细胞分泌的 BGP,与位于胆囊、胰腺、胃肠平滑肌、中枢边缘系统海马和杏仁核以及外周神经上分布的 CCK-A 受体结合,可以促使胆囊收缩及胰液分泌,还能延缓胃排空,并诱发饱胀感觉。外源性 CCK 可以刺激具有 5-HT 释放能力的神经元,进而影响中枢性进食感觉和胃肠运动。 2.瘦素 瘦素由肥胖基因编码,是新发现的一种 BGP 类激素,由机体脂肪细胞、下丘脑和胃肠黏膜的主细胞分泌,其作用的部位在下丘脑,可以调节摄食行为、减少能量消耗以及发挥下调动物进食量的作用。瘦素与胃肠道功能的关系也很密切。近来的研究表明,空腹状态下血中瘦素的浓度很低,而进餐后的消化运动期间其血中的水平迅速升高,抗瘦素血清可以有效阻断这一由进食所诱发的分泌水平改变,证明瘦素是启动并参与消化期胃肠运动的激素之一。 目前多个研究表明,瘦素可能在 FD 患者胃肠动力异常扮演一定的角色。陈莹等人的一项关于 FD 患者中血清瘦素水平的研究显示,在 FD 两亚型 PDS 及 EPS 中,血清瘦素水平均显著减低,其中 PDS 血清瘦素水平较 EPS 更低,说明FD 组患者中血清瘦素水平减低主要见于 PDS 组患者,PDS的病理机制可能主要与胃肠运动异常相关,这一病理生理的改变可能与瘦素在餐后的分泌异常减低有关,同时也提示对瘦素的检测可能有助于 FD 的分型。 3.促生长素 促生长素,即生长激素释放肽,主要由胃黏膜的内分泌细胞分泌。生理状态下促生长素包括酰基化和非酰基化两种,二者的作用相反,酰基化的促生长素促进胃肠运动和十二指肠的排空,非酰基化的促生长素则可抑制食物摄取和减缓胃排空。 研究发现,促生长素是一种 MTL 相关肽,与 MTL 在结构及功能上具有较高的相关性。在胃排空障碍的 FD 患者中,促生长素水平显著下降,提示这一改变可能与 FD 的餐后不适症状有关。 4.促肾上腺皮质激素释放激素 CRH 是一种下丘脑分泌的神经肽,主要的生理功能是促进促肾上腺皮质激素(ACTH)的释放。研究显示,位于下丘脑的室旁核(PVN)是 CRH 调节胃肠道功能的主要作用部位之一,向 PVN 注射 CRH 可抑制胃的排空,同时促进结肠的运动。此外,CRH 还参与应激状态下胃肠功能的调节,对胃及小肠的收缩有抑制作用。 5.降钙素基因相关肽 CGRP 属于降钙素家族,可分为 α-CGRP、β-CGRP 两类,均发挥相似的生物学作用。目前在肠神经系统的内源性神经元和外源性传人神经的末梢中均发现有 CGRP 存在。CGRP 与其特异的受体结合后能激活细胞内的腺苷酸环化酶和蛋白激酶 A2 依赖的蛋白磷酸化过程,导致脊髓背根的神经元去极化,进而活化神经元。CGRP 异常表达所致的 FD 患者的胃肠感觉过敏症状可能是通过外周与中枢神经两条途径来实现的。研究发现,在部分 FD 患者的胃黏膜中 α-CGRP 的 mRNA 表达呈现异常增高,且其表达量与胃的机械性感觉阈值呈负相关,静脉应用 CGRP 能诱导出类似的胃伤害性扩张,而使用 CGRP 的拮抗剂能逆转这一病理过程。 6.5-羟色胺 5-HT 是一种吲哚衍生物,广泛分布于人体的中枢神经系统和胃肠道,其中 90%在肠道嗜铬细胞中。5-HT 是一种旁分泌为主的 BGP 介质,发挥感觉换能器的作用,刺激胃肠蠕动和分泌反射,并将信息传送到中枢神经系统。目前已发现至少五种 5-HT 受体分布在胃肠道(5-HT 1、5-HT 2、5-HT 3、5-HT 4 及 5-HT 7),用于介导对胃肠道功能的调节作用。使用 5-HT 受体激动剂或拮抗剂可以有效调节胃肠动力及内脏感觉,缓解部分 FD 患者的症状。5-HT1B/D 受体激动剂舒马曲坦可通过促使非肾上腺素能非胆碱能神经递质(主要是一氧化氮)的释放,使胃底、胃窦和幽门等多处平滑肌松弛,改善 FD 的餐后饱胀症状,提高胃的容受性。T 7.胃泌素 GAS 主要由位于胃窦及十二指肠黏膜内的 G 细胞和位于胰岛的 D 细胞分泌。此外,在中枢神经系统和延髓的迷走神经背核中也检测到 GAS 的存在。GAS 可促进胃酸、胃蛋白酶原和内因子的分泌,增加胃黏膜的血流,起到对胃肠道黏膜的营养和保护作用,并能广泛影响胃肠道的运动。GAS 的表达改变在 FD 发病中的作用目前仍有争议。有研究发现,FD 患者的血浆 GAS 水平明显高于健康对照组,且存在胃排空延缓的 FD 患者其餐后血浆 GAS 含量显著高于正常人群及胃排空正常的 FD 患者。 8.一氧化氮(NO) NO 是胃肠道一种主要的非肾上腺素能非胆碱能抑制性神经递质,经由肠肌间丛内神经源性一氧化氮合酶的激活后而合成、分泌,可以广泛引起平滑肌的舒张,包括食管下段括约肌、幽门括约肌、Oddis 括约肌和肛门括约肌等,还可调节胃底容受性反射弧及肠蠕动反射

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