Nature:饮食乳化剂或促进肠炎和代谢综合征
健康人的胃肠道内寄居着种类繁多的微生物,这些微生物称为肠道菌群。它们能影响体重和消化能力、抵御感染和自体免疫疾病的患病风险。人类与微生物之间的微生态平衡关系的干扰与许多慢性炎症性疾病有关,包括炎症性肠道疾病(IBD)和肥胖相关的代谢综合症。自20世纪中期以来,IBD和代谢综合征的发病率已经显著增加。
近日发表在的Nature杂志的一项研究表明,乳化剂——添加到大多数加工食品以增加质地和延长保质期,可改变肠道菌群的组成和定位,从而引发肠道炎症,促进炎症性肠道疾病和代谢综合征的发展。相关研究是由美国乔治亚州立大学生物医学科学研究所的Benoit Chassaing和Andrew T. Gewirtz博士带领,来自埃默里大学、康奈尔大学和以色列巴伊兰大学的研究人员也参与了此项工作。
研究结果表明,乳化剂诱导的代谢综合征与微生物群浸润肠粘液层、菌群物种组成改变和促炎潜力的增加息息相关。研究小组给小鼠饲喂两种非常常用的乳化剂——羧甲基纤维素(CMC)和聚山梨酯80,剂量模拟加工食品加入的乳化剂含量。食乳化剂的小鼠的肠道部分菌群与肠道上皮的距离相比未食用乳化剂的小鼠减少50%以上,并伴随着肠黏液降解。而正常情况下,肠道表面的多层黏液结构使肠道上皮细胞与肠道菌群保持着安全距离。结果显示在广泛年龄范围,乳化剂的摄入会改变肠道微生物群落的物种组成。改变的微生物组成增强了菌群浸润肠密集粘液层的能力,并且导致表达更多的具生物活性的脂多糖(LPS)和鞭毛蛋白,它们可通过免疫系统激活促炎症基因的表达。
研究小组发现,乳化剂可诱导野生型小鼠轻度或中度肠道炎症和代谢综合征,其特点是:摄食量提高、肥胖、高血糖和胰岛素抵抗。而在具有易发生肠菌群紊乱和炎症遗传倾向的转基因小鼠中,乳化剂的食用会引发结肠炎。结果还显示,乳化剂的不利影响需要微生物的存在。在缺乏微生物的无菌小鼠中,乳化剂的食用不会引发肠道炎症和代谢综合征。将食用乳化剂小鼠的肠道菌群移植到无菌小鼠,肠道炎症和代谢综合征的参数指标就会都显示。
Gewirtz说:“我们不同意通常所持的假设——过度饮食是肥胖和代谢综合征的主要原因。相反,我们的研究结果加强了早期工作所提出的概念,即微生物群改变所造成的轻度炎症可能是过量饮食的一个根本原因。”
该研究小组认为,乳化剂的广泛使用可能会导致社会的肥胖发生率/代谢综合症和其他慢性炎性疾病的增加。该小组现在正在测试其他乳化剂,并设计实验来探讨乳化剂对人类有何影响。如果也得到类似的结果,就能表明这类食品添加剂在驱动肥胖以及关联后果和一系列慢性肠道炎症相关疾病流行中的作用。虽然乳化剂对代谢影响的详细机制仍在研究中,但该团队指出,目前的食品添加剂测试和批准手段可能不足以预防化学品的使用,化学品可促进低度炎症驱动的疾病,并将首先在易感寄主中引发疾病,避免过量食物消费是最重要的。
《医学科学报》 (第8期 第11版 国际期刊), 百拇医药
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