小鼠試驗力證：腸道微生物與肥胖有關係｜Nature子刊

圖片來源：CC0 Public Domain

「這一項研究增加了我們對於細菌影響肥胖的認知。我們發現，小鼠體內特定的細菌與代謝綜合征有密切的關聯。」文章通訊作者、約翰霍普金斯兒童研究中心主任 David Hackam表示，「這些證據預示著，我們可以通過調控細菌或者相關基因，實現防治肥胖的目的。」

包括腰部肥胖、高血糖、高血壓在內的代謝綜合症，是引發心臟病、中風、糖尿病的危險因素。雖然科學家們尚未找到代謝類疾病的根源，但是已有研究表明，TLR4受體（Toll-like receptor 4，負責接收激活炎症信號的蛋白質）可能參與其中。

然而，TLR4如何影響代謝綜合征？David Hackam團隊推測，TLR4通過影響腸道微生物引發相關疾病。

圖片來源：Mucosal Immunology（doi:10.1038/mi.2017.114）

與肥胖、糖尿病有關的重要蛋白

為了確定腸上皮細胞表面TLR4的功能，研究團隊構建了腸上皮TLR4缺陷型小鼠。當以高脂肪食物餵養21周後，突變小鼠表現出一系列與代謝綜合征一致的癥狀，例如體重顯著增加、身體和肝臟脂肪增多、胰島素抵抗，且癥狀明顯大於正常小鼠（餵食同樣的高脂肪食物）。

而且，餵食普通食物後，腸上皮內缺乏TLR4的小鼠腹部和小腸脂肪含量依然比正常小鼠高。

這意味著，代謝綜合症發生過程中，腸上皮細胞TLR4受到抑制。

TLR4與腸道菌群的關聯？

為了找到答案，研究團隊對正常小鼠、腸上皮TLR4缺陷小鼠進行抗生素治療，以此減少腸道內的細菌數量。結果發現，細菌數量減少的同時，TLR4缺陷小鼠的代謝類疾病也相應地受到控制。

隨後，研究團隊分析了腸上皮TLR4缺陷小鼠正常小鼠的糞便樣本。數據顯示，與代謝類疾病相關聯的特定菌群在缺陷型小鼠中的基因表達模式與正常小鼠不同。這些細菌體內表達的基因會讓它們感覺「不餓」，從而降低腸道營養的消化效率，最終引發小鼠攝取更多的食物，導致肥胖等問題。

研究團隊進一步分析了腸上皮TLR4缺陷小鼠腸道粘膜（食物吸收的主要部位）中基因表達信息。結果顯示，突變小鼠體內，過氧化物酶體增生物激活受體（PPAR）代謝通路的相關基因被顯著抑制。

這些結果表明，腸上皮TLR4會改變腸道菌群與宿主之間的信號，從而影響代謝類疾病的發生。

參考資料：

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