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最近,真是烧脑又烧菌!有关人体微生物的报道之多,让人看不过来啊。虽然已经说过多次,也还是要再说说,肠道是人体微生物种类最多,密度最大的地方。肠道微生物能够不光参与人体代谢和免疫系统发育,一旦它们闹内讧还可能引起许多慢性炎症性疾病,包括炎症性肠病,以及与肥胖相关的代谢综合征类疾病。
微生物的作用就说到这里,下面我们说说肠子里面的事。肠道菌群与肠道虽然是好朋友,但它们之间还隔着肠道表面的多层粘液,这些粘液层可是非常重要,它控制着微生物和肠道细胞的交流,一方面使绝大部分肠道细菌与肠道细胞保持在安全距离内,另一方面,又会让一部分菌深入粘液层,促成它们与肠道细胞的密切联系。最终,肠道微生物,粘液层和肠道细胞这三个好朋友构成了肠道屏障。
虽然它们形成了屏障,但也不是坚不可摧的。那些能够影响肠道粘液和肠道微生物的物质都可能破坏肠道屏障,都可能有潜在的促进与肠道炎症相关疾病的风险。
其中,能够影响这个屏障的物质就是食品乳化剂(不清楚的可以出门右转,查找前不久写两篇文章)。食品乳化剂是加工食品中重要的食品添加剂。研究发现,这类食品添加剂可以增加肠道微生物跨过肠壁细胞,引起细菌易位。自二十世纪的中期开始,人们已经观察到食品乳化剂可能促进炎症性肠病的发生。最近发表在《Nature》上的文章发现,两种常用的相对低浓度的乳化剂,即羧甲基纤维素和聚山梨酯-80,能够在小鼠中诱发低度炎症和肥胖/代谢综合征,促进容易患这种疾病的小鼠和野生型小鼠都患上特异性结肠炎。
实验中,给小鼠喂食12周两种食品乳化剂,之后观察肠粘膜的状态,发现喂了食品乳化剂的小鼠肠粘膜变薄了(见下图)。
除此之外,通过检测肠粘膜和粪便中的鞭毛蛋白和脂多糖的含量发现,喂了食品乳化剂的小鼠,这两种物质的含量都增加了,并且肠道的通透性也随着增加了(见下图)。这两种物质有啥作用呢?是一种毒素,能引起机体损伤和炎症反应。
除了肠道粘膜的变化之外,食品乳化剂还会引起一系列的生理变化,主要包括增加体重,增加脂肪,也会使小鼠吃的更多,血糖升的更高(见下图)。
食品乳化剂也就诱导了所谓的代谢综合征的发生,而这种诱导过程是通过对微生物的侵蚀,引起肠道微生物物种组成改变和增加炎症的几率。从下图可以看出,无菌老鼠的体重增加不明显,脂肪,饭量和血糖增加的也不明显,说明乳化剂的作用需要肠道微生物的参与。
做到这里是否已经说明了乳化剂的作用了,只是令人奇怪的是肠道微生物在其中发挥了这么大的作用。不甘心啊,那再给无菌的小鼠重新移植了肠道微生物是不是就能出现上述症状了呢?于是他们又使用无菌小鼠进行粪便移植,结果表明微生物的这种变化对于引起低度的炎症和代谢综合征是必要的和足够的。移植了肠道微生物的小鼠的确又出现了上述症状(见下图)。
这些结果支持了新兴的概念,改变宿主和菌群的相互作用可能导致轻度炎症,并可以促进肥胖和影响相关代谢过程。此外,他们认为,广泛使用的乳化剂可能是促进肥胖/代谢综合征和其他慢性炎症性疾病等发病率增加的因素。
参考文献:Benoit C, Omry K, Goodrich J K, et al. Dietary emulsifiers impact the mouse gut microbiota promoting colitis and metabolic syndrome.[J]. Nature, 2015, 519(7541):92-6.
原文链接:
http://www.nature.com/nature/journal/v519/n7541/pdf/nature14232.pdf
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