Nat Metabol:揭示节食后机体脂肪量增加及肥胖发生背后的分子机制

2022-12-22
微生物疗法
饮食限制被用于减少肥胖或非肥胖个体机体的脂肪量和机体体重,然而,节食后体重的反弹仍然是一个很大的挑战,而且其背后的机制研究人员并不清楚。近日,一篇发表在国际杂志Nature Metabolism上题为“High-protein diet prevents fat mass increase after dieting by counteracting Lactobacillus-enhanced lipid absorption”的研究报告中,来自中国科学院上海营养与健康研究所等的科学家们通过研究发现,节食后机体乳酸菌及其代谢产物水平的增加或会增强小鼠机体中肠道脂质的吸收并会导致机体脂肪的快速积累和肥胖发生。研究结果还表明,这种效应或许能通过摄入高蛋白饮食或抑制肠道乳酸菌生长的特定抗生素来预防。饮食限制(DR,Dietary restriction)通常被称为“节食”(dieting),其能通过限制食物的摄入来广泛减少机体的脂肪量和体重,然而,节食后体重的反弹仍然是一个大问题。这项研究中,研究人员利用10种节食方案来调查节食后再进食(post-diet "refeeding")对小鼠机体脂肪量的影响效应,所有数据表明,节食后再进食会导致机体快速的脂肪量堆积和肥胖发生,进一步分析后研究者发现,肠道脂质吸收的增强、白色脂肪组织(WAT)脂质合成的增加以及机体总脂质氧化水平的降低或许是节食后机体脂肪量增加的主要原因。揭示节食后机体脂肪量增加及肥胖发生背后的分子机制。图片来源:Nature Metabolism (2022). DOI:10.1038/s42255-022-00687-6为了确定潜在的膳食干预措施来预防节食后机体脂肪量的增加,研究人员在节食后的阶段给予小鼠喂食高蛋白饮食、低蛋白饮食或补充必须氨基酸的正常蛋白饮食,结果发现,高蛋白饮食能预防机体脂肪量的快速积累以及肥胖的发生,甚至能部分维持节食所诱导的脂肪减少,涉及同等热量正常蛋白质或高脂肪饮食的配对喂养实验结果表明,在阻断节食后脂肪量增加方面,饮食组成要比热量摄入更为重要。进一步研究结果表明,节食后的高蛋白饮食或能减少肠道和血清中胆汁酸的水平,并能减弱肠道中脂质的吸收,减少白色脂肪组织中脂质的合成代谢以及增加机体总的脂肪氧化水平。随后研究人员还分析了机体肠道微生物群落的组成,结果发现,节食后利用正常蛋白饮食的重新喂养或许能明显增加机体乳酸菌的丰度近50%的比例,而利用高蛋白饮食方式重新喂养时,这种增加就会被明显抑制。随后研究人员对这种乳酸菌进行了分离并识别其为Lam-1,其对于青霉素非常敏感,研究者发现,利用青霉素来治疗小鼠或会明显抑制Lam-1的生长,并减弱机体肠道中脂质的吸收,降低白色脂肪组织中脂肪酸的摄入以及减少节食后机体脂肪的积累。通过对无菌(GF)、限菌(GB,gnotobiotic)和无特定病原体(SPF)的小鼠进行试验后,研究者发现,补充Lam-1或其代谢产物会明显增强机体肠道中脂质的吸收、增加白色脂肪组织中脂肪酸的吸收,并会导致机体脂肪量水平的增加和肥胖发生。研究者认为,饮食限制后的再进食会促进机体肥胖的发生,并能为后期肥胖研究提供重要的动物模型,这或许还表明,利用高蛋白饮食或抗生素来靶向作用乳酸菌,以及抑制肠道中脂质的吸收或许可能作为一种有效预防节食后肥胖的有效策略。综上,本文研究结果揭示了节食后机体脂肪量增加背后的分子机制,通过高蛋白饮食或抗生素来靶向作用肠道乳酸菌抑制肠道中脂质的吸收或许能作为一种有效预防节食后机体肥胖的新型策略。原始出处:Zhong, W., Wang, H., Yang, Y. et al. High-protein diet prevents fat mass increase after dieting by counteracting Lactobacillus-enhanced lipid absorption. Nat Metab (2022). doi:10.1038/s42255-022-00687-6
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