抗炎蛋白促进健康的肠道细菌,抑制肥胖

抗炎蛋白促进健康的肠道细菌,抑制肥胖
胃球菌,在人类肠道中发现的螺科细菌家族的成员。资料来源:北卡罗来纳大学医疗保健中心

北卡罗来纳大学医学院的科学家们发现,抗炎蛋白NLRP12通常有助于保护小鼠在高脂肪饮食时免受肥胖和胰岛素抵抗的影响。研究人员还报告说NLRP12肥胖人群的基因活性不足,使其成为治疗肥胖和糖尿病的潜在治疗靶点,这两种疾病都是心血管疾病和其他严重疾病的危险因素。

这项研究发表在细胞宿主和微生物,显示NLRP12它的抗炎作用促进了一种“有益的”肠道细菌家族的生长Lachnospiraceae它们会产生小分子丁酸盐和丙酸盐,从而促进肠道健康,保护小鼠免受肠道疾病的侵害还有胰岛素抵抗。

“肥胖是受这项研究的资深作者、威廉·r·凯南(William R. Kenan, Jr.)遗传学杰出教授珍妮·P-Y·廷博士说:“这表明,减少炎症可以促进‘好’细菌,有助于保持健康的体重。”“在老鼠身上,我们证明了这一点NLRP12减少肠道和脂肪组织的炎症。虽然在人类中很难显示直接的因果关系,但我们的合作者确实帮助我们证明了基因表达水平的降低NLRP12被认为是肥胖的人。”

在人类中,NLRP12由几种免疫细胞产生,似乎起到抑制过度炎症的作用。Ting和他的同事近年来发表的研究表明,小鼠缺乏NLRP12基因对过度炎症非常敏感,包括实验性结肠炎症(结肠炎)和相关结肠癌。

近年来,研究人员发现有证据表明,肠道和脂肪沉积部位的炎症会促进肥胖。根据政府最近的估计,在美国,大约40%的成年人和20%的2到19岁的儿童和青少年被认为是肥胖的。肥胖甚至超重会导致一系列其他疾病,包括心脏病、中风、癌症和糖尿病。因此,Ting和他的同事在这项研究中试图确定小鼠是否缺乏NLRP12基因更容易导致肥胖。研究结果表明,确实如此。

科学家们给缺乏维生素d的老鼠喂食NLRP12基因(NLRP12-敲除小鼠)和普通小鼠a好几个月了。的NLRP12敲除基因的老鼠吃的和喝的并不比健康的老鼠多,但却明显积累了更多的脂肪,变得更重。基因敲除小鼠还表现出胰岛素抵抗的迹象,这包括从血液中清除葡萄糖的能力下降,并往往会导致肥胖。

没有NLRP12这些小鼠的肠道炎症和脂肪沉积迹象增加,但尚不清楚这是如何导致额外的体重增加的,直到研究人员将这些动物从一个设施转移到另一个设施。根据预防疾病传播的标准安全协议,研究人员在搬迁前给小鼠服用了抗生素。

“我们注意到,使用抗生素治疗的小鼠比留在旧设施中的小鼠体重增加得少,”研究的共同第一作者Agnieszka Truax博士说,他是Ting实验室的博士后研究员。“这让我们怀疑肠道细菌与促进肥胖有关。”

进一步的测试表明,当NLRP12将基因敲除小鼠置于无细菌的环境中,由于没有细菌,小鼠的体重没有增加。的不足NLRP12没有那么重要。这表明,在高脂肪饮食期间,“坏”细菌一直在推动体重的过度增长。

值得注意的是,当基因敲除小鼠与对照组小鼠一起居住时,它们也没有过度的体重增加,这暗示了来自大肠杆菌的“好”细菌我们进入他们并帮助保护他们。

科学家们已经知道,与低脂饮食相比,高脂肪饮食往往会通过抑制一些细菌物种,并允许其他一些细菌物种异常增殖,从而降低肠道细菌物种的多样性。北卡罗来纳大学的研究人员在高脂肪饮食小鼠中证实了这一点,他们观察到,在nlrp12敲除小鼠中,细菌多样性的丧失要严重得多。

实验表明,炎症由高脂肪饮食引起,并因缺乏维生素d而恶化NLRP12是这种转变的主要原因。杀死竞争对手的细菌物种使得一种叫做丹毒科的细菌家族的水平急剧上升。当将这些微生物放入无菌小鼠的肠道时,随着肠道炎症的恶化,这些微生物变得更加突出,并加剧了高脂肪饮食导致的体重增加。

相比之下,在喂食高脂肪食物的小鼠中往往会死亡的Lachnospiraceae细菌家族似乎是非常有益的。研究人员用LachnospiraceaeNLRP12结果发现,这些“好”细菌减少了肠道炎症,消除了有害的丹毒科的霸权,并促进了更多的细菌多样性。Lachnospiraceae也显著地保护动物免受肥胖和相关

“我们看到的所有炎症和代谢变化NLRP12特鲁克斯说:“当我们补充Lachnospiraceae时,高脂肪饮食中的基因敲除小鼠基本上被逆转了。”

Lachnospiraceae含有将碳水化合物和纤维转化为称为短链脂肪酸(SCFAs)的小分子的酶。科学家们特别观察到,丁酸盐和丙酸盐随着吸虫螺旋体含量的上升而显著增加。丁酸盐和丙酸盐具有抗炎特性,促进肠道健康。北卡罗来纳大学的研究小组把这些scfa喂给NLRP12-并发现SCFAs可以保护动物免受缺乏的影响NLRP12就像苦螺科植物一样。

丁酸盐、丙酸盐和其他短链脂肪酸已经作为保健品广泛使用。但是这些结果与人类相关?进一步的测试表明它们确实如此。来自荷兰内梅亨大学医学中心的科学家Mihai Netea医学博士和Rinke Stienstra医学博士对肥胖患者的脂肪细胞进行了检查,发现肥胖的测量指标(身体质量指数)越高,脂肪细胞的活性就越低NLRP12吉恩倾向于这样。

因此,用“好”细菌或它们产生的有益SCFAs来治疗人,也许有一天会成为一种相对便宜的策略,来对抗肥胖、糖尿病和其他由肥胖引起的疾病。廷和他的同事计划继续朝着这个方向进行研究。

引用:抗炎蛋白促进健康肠道细菌抑制肥胖(2018,9月19日)检索自2022年12月30日//www.pyrotek-europe.com/news/2018-09-anti-inflammatory-protein-healthy-gut-bacteria.html
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