Cell子刊：預(yù)防和治療肥胖的新策略

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作者：王聰來源：生物世界

2025-05-19

肥胖已成為一個全球性的健康危機，影響著超過 6 億人，且與 2 型糖尿病、心血管疾病和癌癥等嚴重并發(fā)癥有關(guān)。

肥胖已成為一個全球性的健康危機，影響著超過 6 億人，且與 2 型糖尿病、心血管疾病和癌癥等嚴重并發(fā)癥有關(guān)。盡管生活方式的改變對于控制肥胖癥備受重視，但由于難以堅持，這些措施往往難以取得理想效果。

雖然減肥手術(shù)和 GLP-1 受體激動劑等減肥藥物也是治療肥胖癥的常用推薦療法，但其高昂的費用限制了許多患者的可及性。因此，迫切需要制定高效且易于實施的策略來有效預(yù)防和治療肥胖。盡管目前的策略主要側(cè)重于直接調(diào)控人體的新陳代謝，但通過調(diào)控腸道微生物群來限制營養(yǎng)物質(zhì)的可用性，也是一種有前景的方法。

2025 年 5 月 16 日，日本理化研究所的研究人員在 Cell 子刊Cell Metabolism上發(fā)表了題為：Acetylated cellulose suppresses body mass gain through gut commensals consuming host-accessible carbohydrates的研究論文。

該研究表明，乙?；w維素通過腸道共生菌消耗宿主可獲取的碳水化合物來抑制宿主的體重增加。這一發(fā)現(xiàn)突顯了乙?；w維素作為一種益生元的潛力，為肥胖癥的預(yù)防和治療策略帶來了希望。

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許多研究都強調(diào)了腸道微生物群在代謝主要營養(yǎng)物質(zhì)方面的作用及其對包括心血管代謝疾病在內(nèi)的人類疾病的影響。腸道微生物群在人體內(nèi)占總能量供應(yīng)的 2.5%-5%，在小鼠體內(nèi)約占能量消耗的 8%。這些發(fā)現(xiàn)，連同一項針對微生物群定向飲食影響的人體試驗，表明腸道微生物群的生物量、組成和代謝會影響宿主的代謝功能。此外，人類宏基因組研究顯示，腸道微生物對多糖的降解增加了營養(yǎng)物質(zhì)的可用性，并加速了肥胖的發(fā)生。宿主可獲取的糖類與腸道微生物的碳水化合物代謝有關(guān)，并與胰島素抵抗相關(guān)聯(lián)。這些研究表明，通過調(diào)控腸道微生物群及其功能，可以調(diào)節(jié)宿主碳水化合物的可用性和代謝。

益生元被定義為“一種可被宿主微生物選擇性利用并帶來健康益處的底物”，易于獲取且便于融入日常生活。例如，可發(fā)酵膳食纖維會被特定的腸道細菌代謝，增加短鏈脂肪酸（SCFA），并為宿主代謝提供多種益處。然而，膳食纖維對短鏈脂肪酸生成和代謝健康的影響在很大程度上取決于腸道內(nèi)原有的菌群；個體間的差異限制了益生元在更廣泛人群中的功效。在這方面，短鏈脂肪酸的施用可能為調(diào)節(jié)腸道微生物群和宿主代謝提供一種直接且高效的方法。雖然一些研究在動物模型中發(fā)現(xiàn)短鏈脂肪酸水平升高與肥胖有關(guān)，但也有大量研究證明口服短鏈脂肪酸可改善代謝功能障礙。然而，這些研究主要關(guān)注短鏈脂肪酸的全身吸收及其對宿主器官和組織的直接影響，往往忽略了它們對腸道微生物群的影響。

值得注意的是，乙酸鹽這種主要的短鏈脂肪酸在被輸送到遠端結(jié)腸時，已被證明能改善人體的多項代謝指標，這表明其與腸道微生物群的相互作用十分重要。乙酸鹽不僅是細菌的代謝產(chǎn)物，也是某些細菌的底物。例如，乙酸鹽與葡萄糖一起被大腸桿菌消耗。因此，有必要探究乙酸鹽在遠端腸道如何影響腸道細菌和宿主的代謝過程。

在之前的一項研究中，該團隊利用能有效將乙酸鹽輸送到遠端腸道的乙酰化纖維素（AceCel），揭示了乙酸鹽在調(diào)節(jié)免疫球蛋白 A（IgA）與細菌相互作用方面的作用。乙?；w維素（AceCel）是一種經(jīng)過化學(xué)修飾的纖維素，通過在其分子鏈上引入乙?；鶊F改變其理化性質(zhì)，這種修飾不僅增強了纖維素的穩(wěn)定性和可加工性，還賦予其獨特的生物學(xué)功能。

在這項最新研究中，研究團隊進一步探究了 AceCel 對宿主和細菌代謝的影響。

研究團隊發(fā)現(xiàn)，乙?；w維素（AceCel）能夠顯著改變腸道細菌的組成和功能，可減少野生型和肥胖小鼠的體重增加。AceCel 以微生物群依賴的方式限制宿主肝臟中的碳水化合物氧化，并促進脂肪酸氧化。

研究團隊進一步證明，乙酸鹽能增強腸道共生菌多形擬桿菌（Bacteroides thetaiotaomicron）對碳水化合物的發(fā)酵作用，從而減少喂食乙?；w維素（AceCel）的小鼠腸道中宿主可獲取的單糖。也就是說，AceCel 釋放的乙酸鹽被腸道共生菌多形擬桿菌所利用，加速對單糖的消耗，從而減少了宿主可獲取的單糖，減少了其能量攝入。

該研究的核心發(fā)現(xiàn)：

• 乙?；w維素（AceCel）可減少野生型和肥胖小鼠的體重增加；

• AceCel 限制宿主碳水化合物氧化并促進脂肪酸利用；

• AceCel 以微生物群依賴的方式減少腸道單糖和體重增加；

• 乙酸鹽促進腸道多形擬桿菌對碳水化合物的發(fā)酵。