細(xì)胞》子刊：既幫助保持體重，又恢復(fù)受損腸道屏障，益生元再次證明了自己

元旦小短假大家是不是都吃了不少好東西呀？有沒有三省吾身：我今天吃的熱量高嗎？運(yùn)動(dòng)了嗎？上秤重了嗎？不要怪小編扎大家心，實(shí)在是因?yàn)楦咧?、高熱量的飲食?dǎo)致肥胖幾乎是個(gè)顛撲不破的真理（不包括那些天賦異稟，基因特別的朋友），而肥胖帶來的一系列嚴(yán)重的后果就不用小編說了。

為了彌補(bǔ)對(duì)大家的傷害，接下來奇點(diǎn)糕要介紹一款有助于控制體重的益生元——菊粉，菊粉富含低聚果糖，可以從菊苣、菊芋等植物中提取得到，幾個(gè)月前，《Gastroenterology》雜志上就已經(jīng)發(fā)表過一篇菊粉可以幫助超重或是肥胖小朋友控制體重的研究。（*期刊發(fā)文：科學(xué)家證明益生元可以改善肥胖兒童腸道微生物，實(shí)現(xiàn)控制體重的目的 | 臨床大發(fā)現(xiàn)）

這一次，它又登上了《Cell Host and Microbe》雜志，還完成了double kill。有兩個(gè)研究團(tuán)隊(duì)分別發(fā)現(xiàn)，它一方面改善腸道微生物的組成，增加白介素22的表達(dá)，抑制高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖和代謝綜合征的發(fā)展[1]；另一方面還可以保護(hù)腸道黏液層受損，對(duì)潰瘍性結(jié)腸炎等粘液層相關(guān)疾病的防治有著重要意義[2]，不過這一點(diǎn)，長(zhǎng)雙歧桿菌這種益生菌也能做到。（此處請(qǐng)跟著小編大聲朗讀三遍：我不是廣告，我不是廣告，我不是廣告）

在2016年時(shí)，就有研究人員發(fā)現(xiàn)了高脂飲食是如何通過腸道微生物導(dǎo)致我們發(fā)胖的。小編幫大家復(fù)習(xí)一下重點(diǎn)：食物經(jīng)過食道和胃到達(dá)腸道中，被腸道微生物分解，產(chǎn)生大量的醋酸鹽被腸道吸收后隨血液循環(huán)進(jìn)入大腦，激活負(fù)交感神經(jīng)系統(tǒng)，指揮胃釋放饑餓激素（ghrelin），達(dá)到“吃了還想吃”的效果。

從這個(gè)過程中可以看出，腸道微生物的代謝產(chǎn)物——醋酸鹽這種短鏈脂肪酸在其中發(fā)揮了關(guān)鍵作用?？墒沁@次的新研究有一個(gè)有趣的發(fā)現(xiàn)：補(bǔ)充菊粉改善了小鼠被高脂飲食“禍害”了的腸道菌群，抑制了肥胖的發(fā)展，可是這些都和短鏈脂肪酸無關(guān)[1]！

這就挺讓人意外了，短鏈脂肪酸作為腸道微生物的代謝物，菌群結(jié)構(gòu)得到了改善，通常產(chǎn)生的有益的短鏈脂肪酸也會(huì)增加，被腸道吸收，形成“良性循環(huán)”。所以如果短鏈脂肪酸這一環(huán)被掐斷的話，菊粉的效果應(yīng)該會(huì)大打折扣才對(duì)。

在實(shí)驗(yàn)中，研究人員給了兩組小鼠同樣含有35%脂肪量的高脂飲食，其中一組額外添加了20%的菊粉，28天后，普通飲食（脂肪量5%）喂養(yǎng)的小鼠體重增加了近10%，菊粉組增加了20%，而單純高脂組增加了30%（不會(huì)有人問小編怎么加了菊粉還是比普通飲食胖的要多吧？菊粉只是益生元，不是仙丹）。

28天后，普通飲食（黑）、高脂飲食（紅）、菊粉+高脂飲食（綠）和高脂飲食+難溶性膳食纖維（藍(lán)）喂養(yǎng)的小鼠體重的變化（菊粉屬于可發(fā)酵性膳食纖維）

伴隨體重增加減少的還有脂肪細(xì)胞體積的減小、*水平的降低、血糖代謝障礙的減輕和脂肪肝發(fā)展的減緩。除了抑制肥胖和代謝綜合征，菊粉還恢復(fù)了小鼠腸道上皮細(xì)胞的增殖，減輕了炎癥，阻止了結(jié)腸萎縮。
當(dāng)然，還有一點(diǎn)大家都能猜到的，菊粉的補(bǔ)充重塑了腸道菌群。在這次實(shí)驗(yàn)中，高脂飲食讓小鼠的腸道微生物載量減少了10倍，這說明高脂飲食是不利于腸道微生物生長(zhǎng)的。而補(bǔ)充了菊粉的小鼠菌群的載量被*恢復(fù)，它們的厚壁菌門/擬桿菌門細(xì)菌的比例和變形菌門的相對(duì)豐度也有所下降，這兩者的升高早在2006年就被證實(shí)是與高脂飲食和代謝綜合征相關(guān)[3]，還有其他研究指出，厚壁菌門/擬桿菌門細(xì)菌的比例升高也是肥胖人群的一個(gè)特征[4]。

此外，研究人員還檢測(cè)到了腸道上皮細(xì)胞抗菌基因的表達(dá)，有助于抵御微生物對(duì)腸道屏障的入侵和破壞。

從左至右依次為普通飲食、高脂飲食、高脂飲食+難溶性纖維素和菊粉+高脂飲食組小鼠Reg3γ的表達(dá)情況，Reg3γ是一種C型凝集素，具有抗菌、抗炎、促進(jìn)細(xì)胞增殖等多種功能

接下來就要回到我們前面說的短鏈脂肪酸上了，高脂飲食確實(shí)減少了它們的量，而菊粉又使它們得到了恢復(fù)。但是研究人員無論是想辦法在不改變腸道菌群的前提下抑制了它們的產(chǎn)生，還是敲除了小鼠的游離脂肪酸受體GPR43，菊粉的效果都沒有發(fā)生明顯變化。那么問題來了，菊粉是通過什么機(jī)制發(fā)揮了效果呢？

在實(shí)驗(yàn)中，研究人員觀察到了白介素22的增加，過去的研究也發(fā)現(xiàn)，白介素22受體被敲除后，高脂飲食介導(dǎo)的代謝綜合征會(huì)明顯加重[5]，所以研究人員猜測(cè)，菊粉發(fā)揮作用可能與它有關(guān)。這次的方向是正確的，實(shí)驗(yàn)證明，白介素22是菊粉發(fā)揮作用的必要條件，而且白介素22主要由嗜中性粒細(xì)胞和3型天然淋巴細(xì)胞產(chǎn)生，但是只有3型天然淋巴細(xì)胞這條途徑才是菊粉所依賴的。

也就是說，菊粉會(huì)改善腸道菌群，誘導(dǎo)3型天然淋巴細(xì)胞分泌白介素22，加固腸道屏障，減少微生物的入侵和促炎基因的表達(dá)，保護(hù)高脂飲食小鼠遠(yuǎn)離肥胖和代謝綜合征。

另一個(gè)研究呢，也是不好的飲食習(xí)慣挑的事，對(duì)于潰瘍性結(jié)腸炎這類炎癥性腸病來說，西式飲食是一個(gè)非常明顯的誘因，漢堡可樂薯?xiàng)l甜甜圈，高蛋白高脂高糖高熱量，可憐的腸道微生物根本經(jīng)*這種打擊，這在前一個(gè)研究中也很明顯了。

改變的菌群結(jié)構(gòu)對(duì)腸道粘液層也會(huì)造成影響。腸道黏液層是一道物理屏障，分為兩層，外黏液層有微生物定殖，內(nèi)黏液層卻是幾乎無菌的。內(nèi)黏液層有效地將微生物和酶等物質(zhì)與腸上皮細(xì)胞隔開，形成一個(gè)保護(hù)層。粘液是由杯狀細(xì)胞分泌的粘液糖蛋白組成的，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的粘液糖蛋白有很多種，比如Muc2、Zg16、Fcgbp和Clca1等。

杯狀細(xì)胞染色圖

在研究中，研究人員證明了，西式飲食的頻繁攝入擾亂了腸道菌群，破壞了外黏液層，腸道的通透性增加，微生物就有了機(jī)會(huì)從外黏液層轉(zhuǎn)移到內(nèi)黏液層，對(duì)腸道屏障造成進(jìn)一步傷害。同時(shí)內(nèi)粘液層的生長(zhǎng)速度也變慢了，這是由于粘液糖蛋白Muc2的水平降低導(dǎo)致的。

為了解決這個(gè)問題，研究人員嘗試將正常飲食喂養(yǎng)的小鼠的腸道菌群移植給了用抗生素處理過的西式飲食小鼠，發(fā)現(xiàn)腸道黏液層的問題得到了修復(fù)！而且他們發(fā)現(xiàn)，黏液層的增長(zhǎng)速度與雙歧桿菌屬細(xì)菌的相對(duì)豐度增加有關(guān)。雙歧桿菌屬有很多大家熟悉的益生菌，比如長(zhǎng)雙歧桿菌、短雙歧桿菌、嬰兒雙歧桿菌和青春雙歧桿菌等等。

這里雙歧桿菌屬細(xì)菌相對(duì)豐度的變化可不是偶然，在后來的實(shí)驗(yàn)中，研究人員發(fā)現(xiàn)，單獨(dú)補(bǔ)充長(zhǎng)雙歧桿菌（NCC2705株）就可以恢復(fù)黏液層的生長(zhǎng)，而菊粉作為雙歧桿菌屬細(xì)菌的“食物”[6]，則起到了改善腸道屏障通透性的效果。

 
鑒于現(xiàn)在西式飲食在亞洲也越來越普遍了，包括我國(guó)在內(nèi)的炎癥性腸病的發(fā)病率也逐年攀升，如果這一研究的結(jié)果在未來的臨床試驗(yàn)中也能得到驗(yàn)證，那么對(duì)于這些患者來說將會(huì)是一個(gè)非常好的消息。

編輯神叨叨

無論是菊粉還是益生菌，能起到的作用都是有限的，作為膳食補(bǔ)充呢，是可以的，但是無論是減肥，還是治療炎癥性腸病，目前都沒有足夠的證據(jù)證明它們可以成為“主力軍”，大家還是要理性看待，不要神化它們的功效。