在肥胖发展中肠道菌群的作用

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在肥胖发展中肠道菌群的作用

王静

江苏省太湖疗养院,江苏 太湖 214000

随着社会经济的快速发展,人们的生活质量有了很大提升,这也在一定程度上提高了肥胖及相关疾病发病率的上升。肥胖人数在全球范围内大幅增加,一项涉及195个国家历时25年的研究显示,至2015年,全球肥胖儿童和肥胖成人数达1.077亿和6.037亿,自1980年超过70个国家肥胖人数翻一番,在2015年全球高BMI(Body mass index)致4百万人死亡、1.2亿人调整伤残寿命年,超过三分之二死于心血管疾病,而中国的肥胖儿童和成人均居世界首位。肥胖是许多慢性疾病的危险因素,如糖尿病、心脑血管疾病、某些类型的癌症、非酒精性脂肪肝和慢性肾脏疾病等,预计仅糖尿病引起的经济负担将从2015年的全球GDP的1.8%上升至2030年的2.2%。

尽管世界卫生组织(WTO)对肥胖采取了控制措施,但结果并不理想。肥胖症是机体营养物质摄入过多或能量消耗减少而导致体内脂肪堆积和明显超重的复杂慢性病,严重影响人们的身心健康。其作为一种能量代谢紊乱性疾病已经受到人们的重视。肥胖症的病因较复杂,目前认为与环境、遗传、生理、代谢、行为及心理等多种因素有关。近年,随着生物医学技术不断发展,对肠道菌群的研究逐渐深入,有研究显示肠道菌群失调会增加肥胖、糖尿病、脂肪肝、代谢综合征等代谢性疾病的发生风险。肠道菌群是处于动态平衡的生态系统,影响着机体的生理代谢、能量平衡与肥胖等疾病的发生。而越来越多的证据阐述了肠道菌群与肥胖形成的关系及可能的机制。

1 肥胖与肠道菌群之间的关系

人体微生物基本上黏附于宿主的粘膜表面,大多寄存于胃肠道。其中厌氧性细菌占绝大多数。人体微生物已达到1014,是人体细胞的10倍。肠道菌群被称为“第二基因组”,与人体互利共生,参与宿主能量代谢、免疫应答、生物拮抗等生理活动。由于肠道菌群的代谢能力等同于肝脏,因此,它又被视作机体的额外器官,影响人体的生理代谢。作为一个复杂的动态系统,通过与机体长期的协同进化及与环境等的相互作用,维持着机体的生理平衡。

研究发现肠道菌群与代谢性疾病,如肥胖的关系密切。肥胖的发生、发展过程涉及因素较复杂,如生活方式、环境、遗传、行为方式及神经内分泌等。而每个人的肠道菌群结构都是独一无二的,与宿主的年龄、饮食结构、环境、基因等因素相关。最早Gordon等通过对ohloh小鼠及瘦型小鼠的实验研究阐释肠道菌群与肥胖的发展相关性,随之诸多实验及临床研究证实也证实肥胖与正常动物的肠道菌群有显著差异。如有学者报道,肥胖小鼠肠道菌群中存在着一种基因编码酶,能降解不易消化的多糖。而且肥胖小鼠粪便中酵解终产物(乙酸和丁酸盐)的数量增加,阐释产生肥胖的原因可能为获取能量增多。最初的动物研究发现,肥胖小鼠肠道内的厚壁菌门比例升高,拟杆菌门比例下降。这一实验结果在后来的一项关于人肥胖研究中也得到证实。曾有研究在无菌鼠肠道内定植正常微生物群,其身体脂肪含量将增加约50%,且胰岛素敏感性降低。

2 干预肠道菌群对肥胖的影响

现代医学则认为,肥胖与宿主的基因、饮食习惯及肠道菌群的交互作用相关。针对肥胖的治疗有许多,通过饮食的调节,运动锻炼,情绪的调整,口服药物、益生菌的使用及外科减肥手术等都能改善机体肠道菌群紊乱的情况,从而起到一定的减肥作用。

研究显示,二甲双胍显著改善高脂膳食的肥胖大鼠血糖紊乱与肠道菌群相关。服用二甲双胍的小鼠肠道内粘液降解Akkermansia菌比高脂膳食小鼠明显增多,且产生粘液的杯状细胞数量也明显增加。与此同时,口服Akkermansia菌而没有服用二甲双胍的高脂膳食小鼠糖耐量显著改善。提示肠道菌群的调节(增加Akkermansia spp细菌)可能是二甲双胍作用于糖尿病的新机制。同时赵立平等的研究中也发现,二甲双胍在改善高脂诱导的肥胖大鼠体重及肥胖指数的同时可逆转高脂肪饮食引起的小鼠肠道菌群的改变,显著降低肠道菌群多样性。

中医认为,肥胖的病因病机为享赋不足,情志失调,加之饮食不节,脾胃运化失调,痰湿内热,加之气机郁结,膏脂堆积。《内经》中认为肥胖的病因主要与享赋异常、饮食不节、过度安逸和情志失调有关。《景岳全书》明确指出享赋和饮食是肥胖发病的基本病因。肥胖的病机则主要是“多痰”和“少气”。陈修园在《医学实在易》中指出“大抵素享之盛,从无所苦,惟是痰湿颇多”。汪昂在《本草备要》中指出“肥人多痰而经阻,气不运也”,“肥人形盛而气虚”。

随着肠道菌群在肥胖中的深入研究,越来越多的人将干预肥胖的措施与调节肠道菌群结合起来。马建等给予肥胖大鼠灌喂佩连麻黄方后发现,大鼠的血脂、炎症指标显著下降,肠道菌群的结构也发生了改变,肠道内的益生菌增多。推测佩连麻黄方可能通过调节肠道菌群分布,减少机体慢性低水平炎症的发生,改善机体代谢紊乱以达到减肥的目的。

大量研究表明,益生菌对改善肥胖有显著作用,机制在于改变肠道菌群比例,降低血中LPS水平,以改善机体代谢紊乱,对肥胖起到积极作用。而补益类中药就存在许多益生元成分充当益生菌的作用。其主要成分为多糖类,相当于益生元的作用,其进入肠道后可促进益生菌的生长。四君子汤为补益剂的基础代表方,动物实验发现加减应用后均能对恢复肠道菌群的失调,增加菌群代谢产物乙酸,增强肠道免疫产生较好的疗效。刘吉华等通过建立头袍曲松钠所致人肠道菌群紊乱体外模型,给予生脉散各剂量后,发现生脉散低、中、高剂量组均对一些肠道有益菌(如乳酸杆菌)有一定的促进增殖作用;不同剂量组均能显著性的增加短链脂肪酸的含量,提示生脉散对失衡的人肠道菌群的正向调节作用以及对SCFAs代谢的调节。

肠道菌群的改变与肥胖的发生、发展密切相关,通过干预肠道菌群调控肥胖将成为肥胖治疗的新手段。中医药可通过干预肠道菌群结构在一定程度上改善肥胖,但具体作用机制尚不清楚,需在今后进一步完善。