科学家发现,热量限制可塑造肠道菌群,调节免



美人迟暮,将军残年,先扬后抑的悲剧戏码永远深受青睐。

人类的悲欢或许各不相通,但上到耄耋,下至弱冠,皱纹肆虐和体能渐弛总能一石激起千层浪。

对于衰老感到恐慌吗?是!能坚持锻炼并控糖控脂吗?不能!

有年龄焦虑的小朋友们吱一声嘞,提起健康生活,你们的减肥计划、抗老行动是不是经常就此搁浅?

其实,推迟容颜与体态衰老只是提倡健康生活的冰山一角,调动机体免疫系统的活力以及延缓人体免疫衰老才是底牌。

近日,德国柏林夏里特医学院的Joachim Spranger团队,在Microbiome杂志上发表重要研究成果。他们发现,热量限制通过影响肠道菌群可改善代谢健康,并延缓免疫衰老[1]。

科学家发现,热量限制可塑造肠道菌群,调节免

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从生理角度看,衰老就是一种由生物体新陈代谢减退引发的自然规律,表现为结构的退行性改变以及生物体机能衰退。事实上,衰老机制盘根错节,难以辨明。

《自然》最新一项研究报道,衰老的免疫细胞会加速其他器官衰老,对系统性衰老可能有重要推动作用[2-3]。

那么,我们就先了解一下何为免疫衰老。

简单来说,年轻时的免疫系统宛若守卫人体防线的少年将军,可谓是“火眼金睛”,杀伐果断。而免疫衰老就是“将军暮年”的真实写照,明察秋毫熬成了“老眼昏花”,不仅丧失防御外敌、清除异体和建立保护的能力,还有“倚老卖老”之嫌,立于前线衰而不退(外周组织记忆细胞比例持高),导致大本营无法“调兵遣将”(骨髓、胸腺中幼稚T细胞和B细胞增殖抑制)。

数万亿微生物定植于胃肠道,维持着宿主代谢稳态,既能调节脂肪组织扩增和葡萄糖代谢,又能塑造宿主免疫系统[4-7]。不过,肠道菌群可不是一成不变,相反,其始终处于高度动态变化的状态,而饮食是驱动肠道菌群结构和活性变化最强的因素之一,热量摄入、饮食干预以及饮食诱导的肥胖对肠道菌群的动态变化均有影响[8-10]。

同时,有关肥胖与炎症的报道相继问世。研究指出,肥胖与全身性和脂肪组织的炎症密切相关,通常伴有促炎性T细胞和记忆B细胞的浸润,后者可通过招募趋化因子加剧炎症[11-13]。此外,肥胖相关的慢性炎症还会促使免疫衰老,而限制热量摄入可有效延迟这个过程[14-15]。

科学家发现,热量限制可塑造肠道菌群,调节免

饮食或细菌代谢物与免疫系统相互作用的要点概览[16]

由此可见,热量限制在肠道菌群改变与炎症发展之间扮演着关键的角色,但饮食驱动的肠道菌群改变对宿主免疫的具体影响尚未阐明,针对此,Spranger团队进行了深入研究。

他们从一项减肥干预研究中收集粪便样本,用于粪便微生物群转移(FMT)实验。这项研究干预组的标准减肥计划共计12周,前8周属于热量限制期,以极低卡路里饮食(VLCD, 800 kcal/d)代替所有膳食饮食。在VLCD治疗前后,研究人员从减肥效果最好的前5名女性中提取了粪便样本用于后续实验研究与分析。

Spranger团队将无菌C57BL/6J小鼠随机分成三组,以不做任何处理的无菌小鼠作为对照,接受VLCD治疗前FMT的小鼠定为AdLib组,接受VLCD治疗后FMT的小鼠定为CalRes组。

首先,Spranger团队对各组小鼠粪便样本进行了16S rRNA基因测序,以确定组间肠道菌群的差异。结果显示,与AdLib组相比,CalRes组肠道菌群表现出更高的整体α多样性,同时,与肥胖有关的红螺菌丰度显著减少。

科学家发现,热量限制可塑造肠道菌群,调节免

FMT定植三周内肠菌丰富性与多样性的扩增子序列变异(ASV)和Shannon指数

接下来,Spranger团队评估了肠菌定植对小鼠肥胖和葡萄糖代谢的影响。他们发现,接受人类肠菌定植后,小鼠表腺白脂肪组织(eWAT)、脾脏和肝脏的重量均会增加,但CalRes组小鼠eWAT的重量比AdLib组的明显轻,说明热量限制有利于减少脂肪组织。

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各组小鼠脾脏、eWAT和肝脏的重量

此外,口服葡萄糖耐量试验结果显示,CalRes组小鼠体内葡萄糖随时间推移趋于较低的水平,与AdLib组相比,其葡萄糖–时间曲线下面积显著减少,表明限制热量摄入诱导的肠道菌群改变可能有利于改善代谢健康。




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