荷兰学者Ellen E. Blaak等人于2019年1月22日在《Nature Reviews Endocrinology》上发表题目为《Gut microbial metabolites in obesity,NAFLD and T2DM》的文章。该文章综述了源自碳水化合物发酵(包括醋酸盐,丙酸盐,丁酸盐,琥珀酸盐和乙醇)和蛋白质发酵(包括氨,酚类化合物,吲哚,硫化氢和支链脂肪酸(BCFAs))的肠道微生物代谢物在体重控制,NAFLD,胰岛素抵抗和T2DM的作用。
综述摘要
有证据表明,肠道微生物组与肥胖和肥胖相关并发症的病因有关,如非酒精性脂肪性肝病(NAFLD),胰岛素抵抗和2型糖尿病(T2DM)。肠道微生物群能够发酵难消化的碳水化合物(例如,膳食纤维),从而产生重要的代谢物,例如短链脂肪酸和琥珀酸。许多动物研究和少数人类研究表明这些代谢物在预防和治疗肥胖及其合并症方面具有有益作用。
有趣的是,远端结肠中的微生物群落主要发酵肽和蛋白质,因为可发酵纤维(微生物群的主要能源)的可用性在这里是有限的。这种蛋白水解发酵主要产生有害产物,例如氨,酚和支链脂肪酸,这可能对宿主肠道和代谢健康有害。因此,从蛋白水解发酵到糖分解发酵的转变可能对预防和/或治疗代谢疾病具有重要意义。
本综述重点介绍了微生物碳水化合物和蛋白质发酵产生的代谢物在肥胖和肥胖相关的胰岛素抵抗,T2DM和NAFLD中的作用,并讨论了所涉及的机制。
综述重点
·源自膳食纤维发酵的肠道微生物代谢物,如短链脂肪酸(SCFA)和琥珀酸,具有重要的代谢功能。
·SCFAs和琥珀酸盐可能通过增加能量消耗,增加厌食激素的产生并改善食欲调节从而预防肥胖。
·SCFAs在肠内稳态,脂肪组织和肝脏底物代谢和功能中起着至关重要的作用,通过它们可以预防2型糖尿病(T2DM)和非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)。
·结肠中微生物SCFAs产生的位点可能是上述有益效果的重要决定因素。
·源自蛋白质发酵的微生物代谢物主要在远端结肠中产生,通常被认为对肠道完整性和代谢健康有害。
·提供膳食纤维混合物以增加远端结肠微生物碳水化合物的发酵,从而抑制蛋白质发酵可能是改善肥胖,T2DM和NAFLD的推定目标。
文中主要图片说明
图1 | 微生物群落和微生物网络参与糖分解和蛋白水解代谢物的产生。
图2 | 来自碳水化合物发酵的代谢物与体重控制有关。
图3 | 来自蛋白质和碳水化合物发酵的代谢物与有机间串扰与胰岛素抵抗和2型糖尿病的关系。
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