You are what you eat。這句話的作者雖不可考，解釋權(quán)倒可以歸腸道細(xì)菌。我們攝入的食物最終為腸道內(nèi)的百萬(wàn)億微生物提供了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而它們“享用”之后的代謝產(chǎn)物，又影響著我們的各種生理過(guò)程和健康狀態(tài)。
在最新一期《科學(xué)》子刊Science Translational Medicine上，有項(xiàng)新研究在飲食引起的肥胖問(wèn)題和腸道細(xì)菌之間找到了重要的一環(huán)。賓夕法尼亞大學(xué)醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家們?cè)谥窘M織中發(fā)現(xiàn)一組小分子RNA，它們受腸道細(xì)菌的代謝產(chǎn)物影響，調(diào)節(jié)著脂肪規(guī)模和體重。這一發(fā)現(xiàn)為治療肥胖和肥胖相關(guān)疾病指出了潛在的靶標(biāo)。
在這項(xiàng)研究中，Jorge Henao-Mejia教授和同事們給一些小鼠準(zhǔn)備了高脂肪的飲食，等小鼠吃胖后，檢查它們的白色脂肪組織與吃普通鼠糧的苗條小鼠有何不同。畢竟，肥胖最明顯的特征就是白色脂肪組織過(guò)多。
在白色脂肪組織中，他們把關(guān)注點(diǎn)放在了一類(lèi)被稱(chēng)為微小RNA（miRNA）的分子上。miRNA是小片段的非編碼RNA，廣泛表達(dá)在動(dòng)植物中，調(diào)節(jié)基因表達(dá)，有人稱(chēng)之為基因表達(dá)的“微調(diào)器”。研究人員發(fā)現(xiàn)，在高脂飲食的胖小鼠體內(nèi)，被稱(chēng)為miR-181家族的miRNA在白色脂肪組織中特異性地增多。
為了確認(rèn)脂肪中的這組miRNA和肥胖的關(guān)系，研究人員把動(dòng)物體內(nèi)的miR-181敲除了一部分。這些miR-181有缺失的小鼠，表現(xiàn)出了一種令人羨慕的“體質(zhì)”：脂肪吃多也不胖！
進(jìn)一步檢測(cè)全身代謝發(fā)現(xiàn)，同樣吃高脂飲食，缺失miR-181的小鼠有更高的能量代謝，在消耗能量時(shí)除了碳水化合物外還會(huì)更多把脂肪作為能量來(lái)源。與此同時(shí)，高脂肪飲食容易引起的高血糖和炎癥，在這些小鼠身上也沒(méi)有出現(xiàn)。換句話說(shuō)，少了miR-181，小鼠們不用管住嘴，就能抵擋肥胖、胰島素抵抗、炎癥的問(wèn)題。
既然是這類(lèi)miRNA在脂肪組織里搞事情，研究人員自然想要找出有什么可以調(diào)控它們下降。在腸道細(xì)菌可能產(chǎn)生的數(shù)千種代謝產(chǎn)物中，他們發(fā)現(xiàn)與免疫或代謝有關(guān)的一些常見(jiàn)分子，例如短鏈脂肪酸、膽汁酸等，并不影響miR-181在白色脂肪組織中的表達(dá)。
然而，在對(duì)高脂飲食小鼠的腸道內(nèi)容物做代謝組學(xué)的分析后，研究人員有了新發(fā)現(xiàn)。在600多種代謝產(chǎn)物中，他們注意到一種化合物“吲哚3-羧酸"（I3CA），它的表達(dá)隨著小鼠增肥和miR-181的增加而顯著減少。
I3CA是吲哚的一種衍生物，兩者都是腸道細(xì)菌分解食物中色氨酸的代謝產(chǎn)物。在脂肪細(xì)胞的體外分化實(shí)驗(yàn)顯示，這兩種色氨酸代謝產(chǎn)物都可以抑制miR-181的表達(dá)。
體內(nèi)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明，腸道菌群產(chǎn)生的色氨酸代謝物可以通過(guò)miRNA調(diào)節(jié)小鼠的體重和脂肪量。在給高脂肪飲食小鼠施加吲哚后，白色脂肪組織中的miR-181表達(dá)下降，吃胖程度也隨之減輕。
值得注意的是，色氨酸代謝產(chǎn)物不僅在肥胖小鼠體內(nèi)下降，研究小組檢測(cè)了一些肥胖的人類(lèi)兒童，同樣在他們的血樣中發(fā)現(xiàn)吲哚水平比正常兒童低。而在肥胖的成人中，也發(fā)現(xiàn)MIR-181的一個(gè)基因簇在脂肪組織中有顯著上調(diào)。
這些結(jié)果提示，當(dāng)飲食引起腸道菌群失調(diào)時(shí)，或許可以從細(xì)菌代謝產(chǎn)物到調(diào)節(jié)基因表達(dá)的微小RNA家族miR-181入手，來(lái)直接調(diào)節(jié)脂肪組織和能量代謝，幫助治療肥胖。
參考資料：
[1] Anthony Virtue et al., (2019) The gut microbiota regulates white adipose tissue inflammation and obesity via a family of microRNAs. Science Translational Medicine. DOI: 10.1126/scitranslmed.aav1892
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