動(dòng)物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證腸道菌群和肥胖癥有密切關(guān)系

肥胖是由于營(yíng)養(yǎng)過剩導(dǎo)致的能量攝入和代謝結(jié)果之間的不平衡造成的一種代謝性疾病。隨著物質(zhì)條件提高，患病率逐年增加。

面對(duì)該流行趨勢(shì)，迫切需要研究人員對(duì)其發(fā)病機(jī)制進(jìn)行深入研究，動(dòng)物模型就成為了研究發(fā)病機(jī)制及治療靶點(diǎn)的主要工具，為研究人員在整體水平、系統(tǒng)研究肥胖癥提供了可行性。

小型嚙齒類動(dòng)物，尤其是小鼠廣泛用于研究代謝紊亂疾病動(dòng)物模型，小鼠和大鼠的生理機(jī)能比非哺乳動(dòng)物物種更接近人類，因此廣泛利用小鼠或者大鼠研究肥胖的發(fā)病機(jī)制和治療策略。

越來越多的研究表明，腸道菌群能引起肥胖的發(fā)生。腸道菌群通過“微生物-腸-腦”軸以及機(jī)體的炎癥狀態(tài)影響個(gè)體食欲，從而引發(fā)肥胖發(fā)生。

本文通過介紹以下四篇文章，歸納了利用動(dòng)物模型研究肥胖的發(fā)生，同時(shí)探究肥胖治療的策略。

01

調(diào)節(jié)肥胖小鼠腸道菌群能減輕體重

  2018年，Zi-Lun Lai等人在《SCIENTIFIC REPORTS》雜志發(fā)表了一項(xiàng)研究。該研究用小鼠作為動(dòng)物模型，通過高脂喂養(yǎng)使小鼠肥胖，隨后研究正常飲食和運(yùn)動(dòng)小鼠的腸道菌群移植給肥胖小鼠是否能改善肥胖癥狀。主要得出以下結(jié)果：

• 研究發(fā)現(xiàn)，高脂飲食的小鼠曲霉菌屬、薩特氏菌、普氏菌屬、螺桿菌屬等腸道菌群的含量上升，而嗜膽菌屬、厭氧棍狀菌屬、乳酸桿菌含量下降，說明腸道菌群紊亂是引發(fā)肥胖的危險(xiǎn)因素；

  
  

• 與不運(yùn)動(dòng)肥胖小鼠相比，運(yùn)動(dòng)小鼠腸道中發(fā)現(xiàn)，阿克曼菌、螺桿菌屬、顫桿菌克屬、擬桿菌含量下降；

  
  

• 將正常小鼠腸道菌群移植給肥胖小鼠能有效降低肥胖小鼠體重和脂肪含量。同樣的，將運(yùn)動(dòng)小鼠腸道菌群移植給肥胖小鼠，肥胖小鼠的腸道菌群紊亂也會(huì)改善。

  
  

本文通過高脂喂養(yǎng)使小鼠肥胖，并發(fā)現(xiàn)肥胖小鼠腸道菌群發(fā)生紊亂。通過將正常小鼠的菌群移植來改善肥胖；運(yùn)動(dòng)能通過改變腸道菌群改善肥胖。同樣的，運(yùn)動(dòng)小鼠的腸道菌群移植給肥胖小鼠也能改善肥胖癥狀。

02

腸道菌群移植（FMT）可以調(diào)節(jié)腸道菌群代謝產(chǎn)物，改善肥胖癥狀

  2018年，Wenjing Sun等人在《BioMed Research International》雜志發(fā)表了一項(xiàng)研究。該研究利用高脂飲食誘導(dǎo)形成肥胖的大鼠模型，隨后將正常大鼠的腸道菌群移植（FMT）給肥胖大鼠, 研究FMT對(duì)肥胖的作用。主要得出以下結(jié)論：

• 腸道菌群能產(chǎn)生脫氧膽酸（DCA）和膽酸（CA），這些代謝物分泌被機(jī)體吸收然后造成機(jī)體的膽汁酸代謝紊亂，而膽汁酸代謝的紊亂是引起肥胖的重要原因，F(xiàn)MT可以調(diào)節(jié)膽汁酸的生物轉(zhuǎn)化來改善肥胖；

  
  

• 腸道菌群的代謝產(chǎn)物如DCA和CA能影響神經(jīng)遞質(zhì)5-羥色胺 (5-HT) 的合成，從而調(diào)節(jié)胃腸道運(yùn)動(dòng)，能更快吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，從而使過量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累在生物體內(nèi)，造成肥胖；

  
  

• FMT能有效降低代謝產(chǎn)物DCA和CA的以及5-HT含量，改善肥胖。

在本研究中，作者發(fā)現(xiàn)紊亂的腸道菌群會(huì)合成更高的DCA和CA，隨后影響5-HT的合成，從而影響胃腸道運(yùn)動(dòng)，造成營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)過量積累，引發(fā)肥胖發(fā)生。

03

熱量限制（CR）后的腸道菌群可改善肥胖

2018年，Shuo Wang等人在《SCIENTIFIC REPORTS》雜志發(fā)表該項(xiàng)研究。之前研究表明，熱量限制是（CR）一種改善肥胖的有效方法，但其機(jī)制尚不明確。該研究對(duì)肥胖小鼠進(jìn)行熱量限制（CR），研究CR改善肥胖的腸道菌群的作用。主要得出以下結(jié)論：

• 接受CR的肥胖小鼠體重下降，脂肪含量降低；同時(shí)，CR可引起腸道菌群組成出現(xiàn)差異：類桿菌門和放線菌門增加，而厚壁菌門和疣狀菌門減少；

  
  

• 接受CR的肥胖小鼠的益生菌屬含量增加，如乳酸桿菌和雙歧桿菌，同時(shí)有害菌減少，如幽門螺桿菌）。

  
  

• 將CR后的肥胖小鼠腸道菌群移植給普通肥胖小鼠，接受FMT的小鼠表現(xiàn)出體重減輕，伴隨著體脂肪量減少和糖耐量的改善，空腹血糖水平顯著降低。

本文闡述了CR通過影響腸道菌群組成從而改善肥胖。在CR小鼠中，出現(xiàn)了明顯不同于正常小鼠的腸道菌群組成，并且將CR的腸道菌群移植給肥胖小鼠，也能改善肥胖小鼠的癥狀。

04

腸道菌群移植（FMT）可以增加肥胖小鼠腸道菌群豐度

  2016年，Maria Kulecka等人在《Nutrition & Metabolism》雜志發(fā)表了一項(xiàng)研究。該項(xiàng)研究以高脂誘導(dǎo)的肥胖小鼠為模型，研究FMT對(duì)小鼠肥胖的影響，主要得出以下結(jié)論：

• 將正常小鼠腸道菌群移植給肥胖小鼠后，接受FMT小鼠體重有所下降;

  
  

• 接受FMT小鼠的腸道菌群發(fā)生改變：丹毒桿菌科、梭狀芽孢桿菌科和雙歧桿菌科（屬：雙歧桿菌）的相對(duì)豐度顯著增加。相反，疣狀菌科豐度下降；

  
  

• 接受FMT小鼠腸道菌群豐度上升，其中消化球菌科、嗜熱厭氧菌科和消化鏈球菌的菌群豐度上升的最為明顯。
  

本文證明了FMT后的肥胖小鼠體重有明顯下降，并且腸道菌群的豐富度也有明顯上升。

從以上文獻(xiàn)可以看出，肥胖動(dòng)物模型的建立為我們研究肥胖癥提供了一個(gè)好的條件。目前，常用的肥胖模型主要是飲食誘導(dǎo)（DIO），即通過調(diào)整飲食中糖和脂的比例引發(fā)脂質(zhì)積累。

小結(jié)

目前，各種各樣的肥胖模型用于研究腸道菌群在肥胖發(fā)生和治療中的作用，同時(shí)也取得了不菲的成績(jī)：不僅證實(shí)了腸道菌群紊亂可以引起肥胖的發(fā)生，而且證實(shí)FMT能有效改善和控制肥胖的發(fā)生。這些成果為肥胖的治療提供了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。