肥胖税:长期、全身使用抗生素治疗青少年痤疮会促进脂肪积累
越来越多的证据表明,健康的肠道微生物群——一种共同生活在肠道中的微生物群落——影响着人类生长和发育的许多方面,尤其是在青春期。虽然在这段时间有许多生理变化,其中最外向的,有时令人痛苦的,是痤疮的发展。
大多数人用局部疗法治疗痤疮;然而,大约25%的青少年需要全身使用抗生素,如二甲胺四环素,以帮助缓解症状和清洁皮肤。这些全身抗生素治疗通常需要长期使用,有时长达两年。重要的是,这样的影响长期使用抗生素在青少年时期的影响尚不清楚。
南卡罗来纳医科大学(MUSC)的研究人员在《柳叶刀》杂志上发表的工作中表明美国病理学杂志肠道微生物组的组成影响中心(腹部)脂肪的积累,称为肥胖。青少年时期长期抗生素治疗导致的微生物组的紊乱紊乱了参与的基因的表达脂质代谢在肝脏内,导致脂肪堆积增加。有趣的是,在停止抗生素治疗后,观察到脂肪的积累。
“青少年时期长期接触抗生素会对肝脏代谢产生持久的不利影响,并促进肥胖。”马修·卡森总结道,他是这项研究的第一作者,也是Novince实验室研究肠道微生物群破坏对宿主生理学影响的研究生。
“我认为这项工作提出了重要的问题。如果这些观察也在临床中发生,而不仅仅是在临床前研究在美国,我们需要重新评估这些抗生素对青少年痤疮的使用,”查德·诺文斯博士补充道,他是牙科医学院口腔健康科学系的首席研究员和副教授。
早期研究研究了婴儿时期使用抗生素的影响,比如给反复出现耳部感染的患者使用抗生素,发现这些疗法会增加晚年脂肪堆积和肥胖的风险。当时,研究人员认为微生物群在生命的最初几年成熟;然而,最近的调查已经确定,肠道微生物群在整个青春期继续发展到稳定的状态。
那么,抗生素的使用是如何影响青少年时期脂肪积累的呢?
为了回答这个问题,卡森和诺文斯在青春期/青春期后(相当于人类青春期的年龄)给小鼠注射了临床相关剂量的二米四素。他们发现二甲胺四环素治疗引起了肠道微生物群的显著变化。此外,二甲胺四环素治疗改变了肝脏代谢,在脂肪酸和胆固醇代谢相关基因的表达中表现出特别的失调。这些变化导致脂肪组织增加了四倍。
诺文斯说:“谁能想到,在青春期用这些抗生素治疗痤疮,会对新陈代谢产生长期影响,并可能使你在以后的生活中有肥胖的风险。”
研究人员继续揭示了这些代谢变化背后的原因——肠道和肝脏之间的交流被破坏了。
正常情况下,信号分子叫做胆汁酸从肝脏到小肠,帮助消化和分解脂肪。微生物在小肠修改胆汁酸,激活与其他解剖部位的通讯。其中一些重要的交流围绕着调节新陈代谢和脂肪。
二甲胺四环素治疗改变了肠道微生物群的组成,从而抑制了肠道中的胆汁酸信号通路。这削弱了肠道和肝脏之间的交流信号。肝脏没有得到足够的适当沟通,就会启动导致肥胖增加的基因。
这项研究的一个更有趣的方面是,在停止抗生素治疗后,观察到脂肪积累增加。虽然研究人员不确定为什么会发生这种情况,但这是未来研究的一个有趣领域。
重要的是要确定哪些细菌群落有助于增加脂肪积累。值得注意的是,两种与肥胖有关的细菌属在二甲胺四环素治疗后被发现失调。
卡森解释说:“我们的下一步是真正确定肥胖的机制是否依赖于二甲胺四环素诱导的微生物群的变化。”“现在,我们正在进行粪便微生物组转移研究——将未经处理和二甲胺四环素处理的小鼠的微生物组转移到无菌小鼠,以观察是否重现高脂肪表型。”
总之,这项工作加强了肠-肝通信网络的重要性。这项研究的结果证实了Carson和Novince之前的工作,表明二甲胺四环素治疗损害青少年骨骼成熟。总之,这些研究表明,在青春期长期使用抗生素对生理生长和成熟有不利影响。
诺文斯说:“我们已经能够将肠道微生物群的持续中断与肠道-肝脏通信轴的中断联系起来,后者对新陈代谢、肥胖、骨骼和许多其他系统都有影响。”“它强调了需要意识到抗生素对人体的影响肠道微生物组因为我们真的不想做任何破坏健康成长和成熟的事情。”
卡森补充说:“青春期是发育的关键阶段,对以后的健康有影响。”“我认为最重要的是,我们需要认识到我们在青春期接触到的东西可能会改变我们的微生物组并对我们的健康产生持久的影响。”
更多信息:Matthew D. Carson等人,青少年时期长期接触抗生素会导致小鼠肝脏代谢失调,并促进肥胖,美国病理学杂志(2023)。DOI: 10.1016 / j.ajpath.2023.02.014