2024年7月25日,《细胞》杂志发表了一篇重磅综述,领衔的是Jeffrey Gordon教授的得意门生,就职于美国加州大学旧金山分校的Peter J. Turnbaugh。
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Cell:饮食与微生物组——能量平衡的复杂代谢效应(综述)
Cell
[IF:45.5]
① 本综述讨论了以能量平衡管理为目标的分子营养学的概念进展,包括新出现的膳食和药物干预及其与肠道微生物组的相互作用;
② 地中海饮食、生酮饮食、热量限制和间歇性禁食等方法通过不同机制改善体重管理和代谢健康,这些饮食干预并不严格限制脂肪摄入;
③ 新一代减重药物如GLP-1受体激动剂效果显著,其作用可能部分由肠道微生物组介导,但个体间反应差异需进一步研究;
④ 肠道微生物组通过多种分子机制影响宿主能量平衡,例如短链脂肪酸和胆汁酸等菌群代谢物可发挥为宿主提供能量底物、调节食欲、影响热量消耗和脂肪储存等作用,因此需重新评估能量平衡范式,纳入肠道微生物组在能量摄入和消耗中的复杂作用,考虑基于宿主和微生物驱动的消化过程;
⑤ 肠道微生物组研究对营养学提出新挑战,促使重新评估卡路里价值,考虑未吸收营养素和一般认为安全(GRAS)的成分(如甜味剂)对健康的影响,未来需整合微生物组数据制定精准饮食建议。
Digesting the complex metabolic effects of diet on the host and microbiome
2024-07-25 , doi: 10.1016/j.cell.2024.06.032
当然,这篇文章的主题是“理解饮食对于宿主和菌群的复杂代谢影响”,对我这个多年关注肠道微生物的人来说,被内容本身深深吸引了,说几个我觉得写得特别好的地方。
01 对营养学研究的整体历史进行了总结。
20世纪50年代,人类就发现了维生素、微量元素的重要作用。20世纪后几十年,人们充分研究了脂肪、蛋白质、碳水化合物等宏量营养素对健康的作用。进入21世纪以后,营养学更多关注总能量摄入、饮食质量,更多围绕“饮食模式”进行研究。
02 对饮食模式进行详尽的分析。
文章配图分析了美国饮食模式的问题,在过去50年里,美国人吃的精细谷物、油(脂肪)、肉类和添加糖增加,热量因此增加近1/10,但是蔬菜、水果还是远远达不到推荐标准,造成了肥胖等代谢问题。
与之相比较的,地中海饮食、生酮饮食、热量限制饮食以及间歇性禁食等饮食模式都可能降低一些问题的风险。人们对其中机制,包括它们对肠道微生物的影响都有一些认知。当然,各自也都有长短之处。
跟很多文献一样,我在字里行间能感受到,作者对富含最少加工的全谷物、豆类、水果、蔬菜、坚果、种子和橄榄油等食物的“地中海饮食模式”最为推崇,你或许也可以多关注。
03 对菌群参与能量平衡和代谢健康的意义总结得很到位。
消化是一个宿主与菌群协同的系统性过程,肠道菌群对能量代谢的意义重大,我们要改变对短链脂肪酸的认识,饮食与菌群之间有非常多影响代谢健康的关联。这些观点我都非常认同,文章的深度阐述更是增加了我不少认识。
04 这也是我看得最过瘾的地方——菌群研究结果,挑战营养学的常识!
作者对食物热量的传统计算方法就不是很认同。比如,每克蛋白质或碳水化合物所提供的热量约4千卡,每克脂肪所提供的热量约9千卡,而加上菌群的作用,热量计算没有原来想的那么简单。作者也提醒,不被宿主吸收的营养,可能通过菌群产生巨大作用。
让我最振奋的是作者明确提出来“GRAS is not necessarily safe”,即公认安全并不一定安全。在过去10余年,一些长期在食品中使用的且被“公认”为安全的常见的乳化剂、人工甜味剂、防腐剂等,不少被证明可能通过微生物给肠道健康带来威胁。
我一直在关注这方面的问题,遗憾的是,虽然有大量论文发表,甚至有的刊发在《自然》等顶级杂志,但目前没有任何一个国家和地区有所行动,甚至没有一个学会、协会或专业机构发出警示。希望Peter J. Turnbaugh等通过这次在《细胞》杂志发表的综述中明确提醒相关风险,能引起人们的更多关注,从而少用或不用添加剂。
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Nature:乳化剂改变菌群,促进小鼠结肠炎和代谢综合征
Nature
[IF:50.5]
① 首次报道聚山梨酯80(P80)、羧甲基纤维素(CMC)这两种常见乳化剂造成野生型小鼠低度炎症和肥胖/代谢综合征,并促进结肠炎易感小鼠的炎症鲁棒性;
② 乳化剂诱导的代谢综合征与菌群入侵、物种组成改变和促炎症潜力增加有关;
③ 利用无菌小鼠和粪菌移植,表明菌群的改变都必然和足够引发低度炎症和代谢综合征;
④ 这充分提示乳化剂的广泛应用可能对日益增加的肥胖/代谢综合征、其他各类炎症性疾病的促进作用。
Dietary emulsifiers impact the mouse gut microbiota promoting colitis and metabolic syndrome
2015-03-05 DOI: 10.1038/nature14232
Nature:人工甜味剂伤害小鼠菌群并引起葡萄糖耐受不良
Nature
[IF:50.5]
① 无卡路里人工甜味剂(NAS,本研究中采用有糖精、 三氯蔗糖和阿斯巴甜)常被用作食品添加剂,因其低卡路里含量,摄入NAS被认为安全且有益健康;
② NAS可造成肠道菌群组成及功能的改变,从而引起葡萄糖耐受不良的发展;
③ NAS介导的有害代谢影响可通过使用抗生素消除,将摄入NAS小鼠的菌群移植给无菌小鼠后可转移有害表型,移植在NAS存在下无氧培养的菌群也有相似效果;
④ NAS改变的菌群代谢通路与宿主对代谢疾病的易感性相关。
Artificial sweeteners induce glucose intolerance by altering the gut microbiota
2014-09-17 DOI: 10.1038/nature13793
Nature:甜味剂三氯蔗糖可抑制T细胞应答
Nature
[IF:50.5]
① 小鼠和细胞实验表明,高剂量摄入三氯蔗糖可减少CD8+和CD4+ T细胞的增殖,并抑制其向产IFNγ的谱系分化,从而产生免疫调节作用;
② 机制上,三氯蔗糖选择性地影响T细胞的细胞膜,降低T细胞受体信号传导和胞内钙动员的效率;
③ 服用高剂量三氯蔗糖,可降低皮下肿瘤模型和细菌感染模型小鼠的抗原特异性CD8+ T细胞应答,对抗肿瘤和抗感染有不良影响,但能够减轻1型糖尿病和结肠炎模型小鼠的T细胞介导的自身免疫反应。
The dietary sweetener sucralose is a negative modulator of T cell-mediated responses
2023-03-15, doi: 10.1038/s41586-023-05801-6
最后我想说,守护肠道健康,最根本最重要的就是“好好吃饭”。为此,科学家在操心,你更应该积极行动起来。不是吃点益生菌、益生元了事,最最最最重要的是拥抱科学的饮食模式,整体上吃出健康来!