肠道菌群与肥胖

大约有1000到1150种细菌能够定植于人类胃肠道，每个人体内大约含有160种不同的细菌(1)。肠道菌群的组成已被视为肥胖发生的一个病因因素而备受关注。肠道菌群对饮食变化非常敏感，能够在数小时内改变动物和人类的肠道菌群组成(2-5)。此外，肠道菌群还能独立于饮食影响宿主的炎症反应。

革兰氏阴性菌的细菌成分，例如脂多糖（LPS），会触发宿主的先天免疫反应，从而导致体重增加（6）。一项啮齿动物研究表明，注射低剂量 LPS​​的大鼠和喂食高脂饮食的大鼠在四周后体重增加情况相似。而当 CD14-/-大鼠注射 LPS 时，则未出现体重增加（7）。同样，缺乏 Toll 样受体（TLR）4 的小鼠由于无法对 LPS 产生反应，因此能够免受高脂饮食诱导的肥胖和胰岛素抵抗的影响（8）。

许多细菌都能产生丁酸，包括直肠真杆菌-梭菌属和普拉梭菌 （9）。丁酸可抑制淋巴细胞增殖、白细胞介素（IL）-2 和干扰素（IFN）-γ（10）——正是这种抗炎作用解释了丁酸在炎症性肠病（IBD）患者中的治疗效果。

某些肠道细菌能够抑制宿主空腹诱导脂肪因子（Fiaf）以及肠上皮细胞表达的紧密连接蛋白，例如 ZO-1 和 occludin。Fiaf 在甘油三酯代谢中发挥着核心作用（10,11）。这种糖蛋白能够抑制脂肪组织中脂蛋白脂肪酶的产生，并调节脂肪细胞和骨骼肌中的脂肪酸氧化（12）。紧密连接蛋白的抑制会增加肠道通透性（13）。

有证据表明，肥胖者的胃肠道菌群与正常体重者不同。致肥胖菌群可能调控宿主基因功能，导致脂肪堆积和炎症反应增强，最终引发代谢性内毒素血症和代谢功能障碍。

参考

1. Qin J, Li R, Raes J, Arumugam M, Burgdorf K, Manichanh C, et al. 通过宏基因组测序建立的人类肠道微生物基因目录。Nature 2010;464:59。

2. Arumugam M、Raes J、Pelletier E、Le Paslier D、Yamada T、Mende D 等人。人类肠道微生物组的肠型。 《自然》2011 年 5 月 12 日； 473：174-180。

3. Ley R, Turnbaugh P, Klein S, Gordon J. 微生物生态学：与肥胖相关的人类肠道微生物。Nature 2006;444:1022-1023。

4. Schwiertz A、Taras D、Schäfer K、Beijer S、Bos N、Donus C 等人。瘦和超重健康受试者中的微生物群和 SCFA。肥胖 2009；18(1):190-195。

5. Wu G, Chen J, Hoffman C, Bittinger K, Chen Y, Keilbaugh S, et al. Linking long-term dietary patterns with gut microbial enterotypes. Science 2011;334:105.

6. Harris K, Kassis A, Geneviève M, Chieh C.肠道微生物群是导致肥胖及其代谢紊乱的新因素吗？肥胖杂志 2012;2012:14。

7. Cani P、Amar J、MA Iglesias M、Poggi M、Knauf C、Bastelica D 等。代谢性内毒素血症引发肥胖和胰岛素抵抗。糖尿病 2007 年；56(7)：1761-1772。

8. Shi H, Kokoeva M, Inouye K, Tzameli I, Yin H, Flier J. TLR4 连接先天免疫和脂肪酸诱导的胰岛素抵抗。临床研究杂志 2006 年 11 月 11 日；116(11):3015-3025。

9. Balamurugan R, George G, Kabeerdoss J, Hepsiba J, Chandragunasekaran A, Ramakrishna B. 印度肥胖儿童肠道粪杆菌的定量差异。Br J Nutr;103(03):335-338。

10. Macia L, Thorburn A, Binge L, Marino E, Rogers K, Maslowski K, 等。微生物对上皮完整性和免疫功能的影响是炎症性疾病的基础。Immunol Rev 2012;245(1):164-176。

11. Kim H, Youn B, Shin M, Namkoong C, Park KH, Baik JH 等。下丘脑 Angptl4/Fiaf 是食物摄入和体重的新型调节因子。糖尿病 2010 年 11 月 1 日；59(11):2772-2780。

12. Esteve E, Ricart W, Fernández-Real J.肠道菌群与肥胖、胰岛素抵抗和 2 型糖尿病的相互作用：肠道菌群是否与胰岛素抵抗共同进化？临床营养与代谢护理最新观点 2011 年 9 月；14(5):483-490。

13. Cani P, Rodrigo B, Knauf C, Aurélie W, Neyrinck A, Delzenne N, 等。肠道菌群的变化控制高脂饮食诱导的肥胖和糖尿病小鼠的代谢性内毒素血症引起的炎症。糖尿病 2008 年 6 月；57(6):1470-1481。