拟杆菌 肥胖(拟杆菌肠型怎样改善)

• 1、肠道内多形拟杆菌与人胖瘦密切相关
• 2、首次揭示中国人肥胖的肠道菌群
• 3、虾青素或可通过脂代谢和肠道微生物影响肥胖

肠道内多形拟杆菌与人胖瘦密切相关

研究发现肠道内多形拟杆菌与人胖瘦密切相关。发现肠道内的多形拟杆菌与人的胖瘦密切相关，相关成果已经在线发表于国际著名医学期刊《自然·医学》。

中国肥胖人群肠道菌群特征怎样，如何影响人体代谢水平，是否可以利用肠道共生菌开发减肥药物？上海交通大学医学院聚焦青少年肥胖人群的肠道菌群研究，首次揭示中国青少年肥胖的肠道菌群组成，发现多形拟杆菌能够降低普通饮食和高热量饮食状态下脂肪含量，延缓体重增长速率。

多形拟杆菌具有代谢谷氨酸盐的能力，而谷氨酸盐是日常生活中味精的主要成分；既往健康营养学调查显示，谷氨酸盐摄入有促进中国成人超重的发生风险。研究团队发现，多形拟杆菌灌胃可降低小鼠血清谷氨酸浓度，增加脂肪细胞的脂肪分解和脂肪酸氧化过程，从而降低脂肪堆积，达到减重效果。

为了进一步证明多形拟杆菌在减肥中的作用，研究团队还分析了接受减重手术的肥胖患者手术前后的肠道菌群特征谱改变，发现肥胖患者肠道内下降的多形拟杆菌在减重手术3月后即明显升高，恢复至正常体重人群水平。同时，术后血清谷氨酸水平亦明显下降，同样接近正常体重对照人群。这些研究结果提示多形拟杆菌水平的恢复可能有助于肥胖患者的减重过程。

基于队列人群、动物及临床干预等多层次证据，研究人员认为，多形拟杆菌有望成为新的益生菌研发靶点，用于减肥药物或食品开发。当然，长期的临床安全有效性还需要更多的随访干预研究证实。

研究对肥胖和正常体重人群进行肠道菌群宏基因组测序及多组学分析。

结果显示，小鼠口服多形拟杆菌可降低血清谷氨酸浓度，并缓解饮食诱导的体重增加和肥胖。肥胖患者肠道内较低丰度的多形拟杆菌，在患者接受减重手术3月后其丰度明显升高，随后恢复到正常体重人群水平，同时，术后血清谷氨酸水平也明显下降，同样接近正常体重对照人群（图1）。

图1 正常体重人群（左）和肥胖人群（右）的肠道菌群组成差异

这些研究结果提示，多形拟杆菌水平的恢复可能有助于肥胖患者的减重过程。

肠道菌群对肥胖发生的直接诱发作用，是肥胖发生的致病原因。

目前，国外研究多以欧洲、非洲裔美国人群为研究对象，报道了肥胖人群肠道菌群结构和功能较正常体重人群发生明显改变，表现为肠道菌群的多样性下降，基因数目显著降低。部分研究观察到拟杆菌门与厚壁菌门比值降低，这种变化在体重减轻后显著恢复； 但也有研究并未看到拟杆菌门与厚壁菌门比值在肥胖人群中下降。研究表明肠道菌群紊乱与肥胖相关。

进一步通过粪便移植实验将胖瘦不同的双胞胎粪便分别移植入无菌小鼠体内，发现小鼠即相应出现胖瘦不同的表型，这项研究明确阐述了肠道菌群对肥胖发生的直接诱发作用，是肥胖发生的致病原因。那么，具体哪些肠道细菌异常、又通过何种方式导致肥胖的呢？目前能够明确的调节体重的肠道共生菌屈指可数，具体机制不清，亟待进一步的研究。

高质量、临床表型均质化的队列研究是研究成果的关键。

构建极端肥胖表型标本库为难点之一，高质量、临床表型均质化的队列研究是取得高水平研究成果的关键。如果将入组标准放宽，会产生很多噪音信号，干扰后续分析。提高入组标准就意味着要花更多精力和时间选择患者。

2007年启动中国青少年肥胖遗传学研究，主要研究对象为15~30岁、BMI>30 kg/m2、籍贯为华东地区的汉族单纯性肥胖患者，严格排除继发性肥胖，并纳入年龄、性别、籍贯等匹配的正常体重对照人群。用超过10年的时间，目前已经建成1500例青少年肥胖患者与1500例正常对照的队列。此次在肥胖患者肠道菌群方面取得的突破就是来源于这一队列人群。

为未来针对中国人减肥药物的开发提供了全新的方向和候选菌株。

该研究以中国汉族年轻肥胖患者和严格匹配的正常对照人群为研究对象，第一次揭示了中国人群肥胖相关的肠道共生菌，并且建立了肠道共生菌与血清代谢物之间的相关性。由于肠道菌群本身受到年龄、地域、人种等多因素影响，而国人的饮食特征和遗传背景与西方人群相差甚大，菌群特征也存在较大差异。

这项工作无疑为未来针对中国人减肥药物的开发提供了全新的方向和候选菌株。

我国3成超标或肥胖患者。

随着生活方式改变，肥胖发病率在世界范围迅猛增加，已成为蔓延全球的公共卫生问题。我国肥胖现状也不容乐观，我们团队与中国疾病控制中心合作完成的中国慢病调查研究显示，我国超重和肥胖总患病率高达33％，2型糖尿病患病率11.6%，成为全球患病人数最多的国家。

肥胖是2型糖尿病、心血管病、癌症等慢性非传染性疾病的重要发病危险因素，危害人民健康并造成沉重医疗负担。

维持正常的肠道菌群状态会延缓或预防代谢疾病的发生。

研究结果进一步证明肠道菌群对人体代谢的重要性。我们发现肠道菌群的改变可以通过改变人体血清代谢物水平从而增加肥胖及糖尿病、心血管病等并发症的发生风险，靶向调节肠道菌群有可能成为肥胖干预新的契机。饮食、运动、益生菌等诸多因素都可以作用并调节肠道菌群。

因此，通过摄入高纤维、低脂肪低热量饮食、食用被证明具有代谢获益的益生元或者益生菌维持正常的肠道菌群状态会延缓或预防代谢疾病的发生。

（此文为转载）

首次揭示中国人肥胖的肠道菌群

“张蕊·首次揭示中国人肥胖的肠道菌群，[506].医师报,2017-6-29（6）”

研究对肥胖和正常体重人群进行肠道菌群宏基因组测序及多组学分析。

结果显示，小鼠口服多形拟杆菌可降低血清谷氨酸浓度，并缓解饮食诱导的体重增加和肥胖。肥胖患者肠道内较低丰度的多形拟杆菌，在患者接受减重手术3月后其丰度明显升高，随后恢复到正常体重人群水平，同时，术后血清谷氨酸水平也明显下降，同样接近正常体重对照人群（图1）。

图1 正常体重人群（左）和肥胖人群（右）的肠道菌群组成差异

这些研究结果提示，多形拟杆菌水平的恢复可能有助于肥胖患者的减重过程。

王卫庆教授：肠道菌群对肥胖发生的直接诱发作用，是肥胖发生的致病原因。

王卫庆教授

目前，国外研究多以欧洲、非洲裔美国人群为研究对象，报道了肥胖人群肠道菌群结构和功能较正常体重人群发生明显改变，表现为肠道菌群的多样性下降，基因数目显著降低。部分研究观察到拟杆菌门与厚壁菌门比值降低，这种变化在体重减轻后显著恢复； 但也有研究并未看到拟杆菌门与厚壁菌门比值在肥胖人群中下降。研究表明肠道菌群紊乱与肥胖相关。

进一步通过粪便移植实验将胖瘦不同的双胞胎粪便分别移植入无菌小鼠体内，发现小鼠即相应出现胖瘦不同的表型，这项研究明确阐述了肠道菌群对肥胖发生的直接诱发作用，是肥胖发生的致病原因。那么，具体哪些肠道细菌异常、又通过何种方式导致肥胖的呢？目前能够明确的调节体重的肠道共生菌屈指可数，具体机制不清，亟待进一步的研究。

王卫庆教授：高质量、临床表型均质化的队列研究是研究成果的关键。

构建极端肥胖表型标本库为难点之一，高质量、临床表型均质化的队列研究是取得高水平研究成果的关键。如果将入组标准放宽，会产生很多噪音信号，干扰后续分析。提高入组标准就意味着要花更多精力和时间选择患者。

2007年启动中国青少年肥胖遗传学研究，主要研究对象为15~30岁、BMI>30 kg/m2、籍贯为华东地区的汉族单纯性肥胖患者，严格排除继发性肥胖，并纳入年龄、性别、籍贯等匹配的正常体重对照人群。用超过10年的时间，目前已经建成1500例青少年肥胖患者与1500例正常对照的队列。此次在肥胖患者肠道菌群方面取得的突破就是来源于这一队列人群。

王卫庆教授：为未来针对中国人减肥药物的开发提供了全新的方向和候选菌株。

该研究以中国汉族年轻肥胖患者和严格匹配的正常对照人群为研究对象，第一次揭示了中国人群肥胖相关的肠道共生菌，并且建立了肠道共生菌与血清代谢物之间的相关性。由于肠道菌群本身受到年龄、地域、人种等多因素影响，而国人的饮食特征和遗传背景与西方人群相差甚大，菌群特征也存在较大差异。

这项工作无疑为未来针对中国人减肥药物的开发提供了全新的方向和候选菌株。

王卫庆教授：我国3成超标或肥胖患者。

随着生活方式改变，肥胖发病率在世界范围迅猛增加，已成为蔓延全球的公共卫生问题。我国肥胖现状也不容乐观，我们团队与中国疾病控制中心合作完成的中国慢病调查研究显示，我国超重和肥胖总患病率高达33％，2型糖尿病患病率11.6%，成为全球患病人数最多的国家。

肥胖是2型糖尿病、心血管病、癌症等慢性非传染性疾病的重要发病危险因素，危害人民健康并造成沉重医疗负担。

王卫庆教授：维持正常的肠道菌群状态会延缓或预防代谢疾病的发生。

研究结果进一步证明肠道菌群对人体代谢的重要性。我们发现肠道菌群的改变可以通过改变人体血清代谢物水平从而增加肥胖及糖尿病、心血管病等并发症的发生风险，靶向调节肠道菌群有可能成为肥胖干预新的契机。饮食、运动、益生菌等诸多因素都可以作用并调节肠道菌群。

因此，通过摄入高纤维、低脂肪低热量饮食、食用被证明具有代谢获益的益生元或者益生菌维持正常的肠道菌群状态会延缓或预防代谢疾病的发生。

《医师报》6月29日6版

排版： 毕雪立

虾青素或可通过脂代谢和肠道微生物影响肥胖

虾青素又名虾黄素、虾黄质，是一种最初从虾、蟹中提取的紫红色晶体[1]。虾青素广泛存在于虾、蟹、鱼、鸟和某些藻类身上，作为一种非维生素A原的酮式类胡萝卜素，从内到外跨越细胞膜，因此它同时具有亲油性和亲水性。位于其结构中心的共轭双键不仅可以使它呈现红色，还能通过提供电子形式与自由基反应将其转化为更稳定的产物，并终止多种生物体中的自由基链式反应，从而发挥强抗氧化剂的作用[2]。

有研究显示，虾青素的抗氧化活性是玉米黄质、叶黄素、角黄素、β-胡萝卜素的10倍，是α-生育酚的100倍[3]。的确，“抗氧化”是虾青素得天独厚的健康优势，但近年来的研究揭示，虾青素还可以通过调节高脂饮食小鼠的脂质代谢和肠道微生物群，一定程度上对肥胖进行干预，进而影响与之相关的多种健康问题[10,11]。

01

肥胖，绝不是变丑这么简单！

在慢慢长胖的路上，同行者众多。现代社会快节奏的生活方式、高强度的工作方式等，以及富含高能量、高脂肪、高糖分的便利食品的普及，久坐不动和缺乏身体活动的趋势都导致或加剧了肥胖问题。与此同时，情绪及心理因素也与肥胖有着复杂的相互关系，如有些人倾向于通过食物来应对情绪，这种情绪性进食就很容易导致肥胖，而压力、焦虑、抑郁等问题都可能导致肥胖[4]。

2023年，世界肥胖联盟公布了最新版《世界肥胖地图》报告，显示从2020年至2035年，全球肥胖/超重人数急剧上升。其中，2035年中国成人肥胖率预测为18%，属中等水平，但成人和儿童的年均增长肥胖率都比较高，分别为5.4%、6.6%。根据《中国居民营养与慢性病状况报告（2020 年）》的数据，中国成人中已经有超过一半的人存在超重或肥胖，成年居民（≥18 岁）超重率为 34.3%、肥胖率为 16.4%。按照绝对人口数来计算，全国已经有6亿人超重和肥胖。

图源：《世界肥胖地图》

肥胖让人看起来笨重臃肿，更重要的是，超200种健康问题都“拴”在肥胖这根绳儿上，包括心血管疾病[5]、呼吸道问题[6]、认知能力[7]、糖代谢和内分泌系统[8,9]等。此前，已有研究指出虾青素或可影响脂质代谢、肠道微生物群紊乱，基于此，人们逐渐注意到虾青素与肥胖之间也存在紧密联系。

02

虾青素如何影响肥胖？要从肠道菌群说起

肥胖是一种全球性的健康问题，归因于脂肪组织中脂质的异常积累。山西农业大学农学院在Food ＆ Function发表的文章探讨了虾青素减肥降脂的作用机制[10]。结果证实，虾青素可以通过调节脂质代谢、优化厚壁菌与拟杆菌的比例、抑制肥胖相关致病微生物组的丰度，缓解高脂饮食引起的肠道微生物组失调，进而促进与糖脂代谢相关的益生菌的丰度，降低小鼠体重和脂肪积累。

前不久，发表于《Nutrients》的一项研究进一步表明，虾青素（AX）或可改善杜氏肌营养不良症人群的肥胖表现，进而影响其肌肉功能[11]。

杜氏肌营养不良症（Duchenne muscular dystrophy, DMD）是由编码肌营养不良蛋白的基因Dystrophin突变引起的罕见的致命性神经肌肉遗传病，“中招”的通常是3-5岁的孩童，一开始会出现进行性肌无力症状，在12岁左右慢慢失去行走能力，最终出现呼吸困难和心力衰竭。患有DMD的孩子更易肥胖，给已经衰弱的骨骼肌和心脏带来更大的压力。预防肥胖有助于延缓DMD进展，改善生活质量。

研究人员将MDX小鼠随机分为正常饮食组、高脂肪饮食（HFD）组和含AX的HFD组，持续16周。结果显示，与HFD组相比，AX显著增加了小鼠腓肠肌纤维横截面积和握力，改善跑步机耐力测试和线粒体形态，并降低了肌肉甘油三酯和丙二醛水平；脂质组学分析显示，AX降低了HFD诱导的高水平甘油三酯、甘油二酯、神经酰胺和蜡酯；肠道微生物组分析表明，补充AX不能缓解异常的微生物组多样性，但增加了阿克曼西亚、双歧杆菌属、丁酸球菌，以及葡萄球菌的相对丰度。

图：补充AX对肥胖MDX小鼠体重、体脂和糖脂水平的影响

研究表明，虾青素有望通过降低脂肪毒性、增加有益菌的丰度，缓解DMD小鼠与肥胖相关的疾病进展。

03

向好，虾青素的潜力正在释放

虾青素的发现历史最早可以追溯到19世纪，作为一种抗氧化剂和营养补充剂，虾青素广泛用于心血管、眼睛、糖尿病、免疫力和美容、衰老等细分领域，在应对肥胖方面也展现出显著潜力，成为国内外研发的热点。

目前，市场公认的天然虾青素主要提取自雨生红球藻，已获批的虾青素也均来源于此。2008年，欧盟EFSA批准雨生红球藻虾青素为新资源食品，并对其五项功效做出健康声明。2009年，美国FDA批准雨生红球藻虾青素的12项功能声称。2010年，原国家卫生部批准雨生红球藻虾青素为新资源食品；2021年3月12日，国家卫健委将雨生红球藻油（虾青素油）列入新食品原料终止审查目录。与此同时，随着合成生物学技术的持续发展，构建微生物细胞工厂合成虾青素也已成为可能。

在市场需求方面，尽管虾青素具有多种生物活性，但其市场需求尚未得到充分开发。根据Market.US全球虾青素市场报告，2022年虾青素市场规模为37亿美元，预计到2032年，虾青素市场规模将达到111亿美元，复合年增长率高达11.9%。

相信未来，随着科研技术的进步和研究的不断深入，虾青素产业将向着高端化、精细化方向发展，在美容、化妆品、食品及其他领域中得到更广泛的应用。

参考文献：

[1] Kumar S、Kumar R、Diksha 等人. 虾青素：来自微藻的超级抗氧化剂及其治疗潜力。J 基础微生物学. 2022 年 9 月；62(9)：1064-82.

[2] Guerin, M.; Huntley, M.E.; Olaizola, M. Haematococcus astaxanthin: Applications for human health and nutrition. Trends Biotechnol. 2003, 21, 210–216.

[3] Miki, W. Biological functions and activities of animal carotenoids. Pure Appl. Chem. 1991, 63 141–146.

[4] Tanofsky-Kraff M, et al. Psychological consequences of pediatric obesity. Handbook of Obesity Treatment. Guilford Press; 2018:185-198.

[5] Shulman GI. Ectopic fat in insulin resistance, dyslipidemia, and cardiometabolic disease. N Engl J Med. 2014;371(12):1131-1141.

[6] Ekström MP, et al. Obesity and respiratory conditions: a systematic review. Obes Rev. 2019;20(4):509-533.

[7] Practice Committee of the American Society for Reproductive Medicine. Obesity and reproduction: a committee opinion. Fertil Steril. 2015;104(5):1116-1126.

[8] Pasquali R, et al. Obesity and reproductive disorders in women. Hum Reprod Update. 2003;9(4):359-372.

[9] Farr OM, et al. Obesity and cognitive dysfunction. Metabolism. 2016;65(8): 1053-1065.

[10] Wang M, Ma H, Guan S, Luo T, Zhao C, Cai G, Zheng Y, Jia X, Di J, Li R, Cui H. Astaxanthin from Haematococcus pluvialis alleviates obesity by modulating lipid metabolism and gut microbiota in mice fed a high-fat diet. Food Funct. 2021 Oct 19;12(20):9719-9738. doi: 10.1039/d1fo01495a. PMID: 34664590.

[11] Chen Y, Ling C, Chen M, Yu L, Yang J, Fang Q. Astaxanthin Ameliorates Worsened Muscle Dysfunction of MDX Mice Fed with a High-Fat Diet through Reducing Lipotoxicity and Regulating Gut Microbiota. Nutrients. 2023 Dec 21;16(1):33. doi: 10.3390/nu16010033. PMID: 38201863; PMCID: PMC10780320.

备注：

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