肠道菌群脂质代谢的调节

胃肠道中生活着数万亿的微生物，远远超过人体自身细胞的数量。肠道菌群参与宿主体内许多生理和病理过程，包括食物的消化和吸收、某些营养物质和药物化合物的代谢、宿主免疫的发展、肠道炎症状态等。肠道菌群失调与多种人类代谢性疾病相关，如肥胖、糖尿病和非酒精性脂肪肝。

肠道微生物参与报告的许多表型和疾病的一些示意图(Allayeeet al。, 2015)。

肠道菌群对脂蛋白代谢的调节

肠道不仅是脂类消化吸收的场所，也是大量微生物的栖息之地。肠道微生物能够调节膳食脂肪的组成、消化和吸收，并可能改变肠道脂蛋白的形成。

研究表明，在无菌小鼠和用抗生素清除肠道菌群的小鼠中，脂蛋白水平异常。当喂食高脂肪饮食时，无菌小鼠对肥胖表型具有抵抗性，而无菌小鼠的血浆甘油三酯和低密度脂蛋白水平较正常菌群小鼠低，部分原因是脂类消化、吸收和运输减少。此外，补充传统饲养的特定菌株的小鼠导致体重增加，低密度脂蛋白和胆固醇水平升高，并改变一些参与脂质运输的基因的表达。与常规喂养的小鼠相比，无菌小鼠的空腹甘油三酯水平和极低密度脂蛋白产量显著降低。

肠道菌群和脂质谱

许多人体研究表明肠道菌群和脂质分布之间存在关联。

在人类中，肠道细菌基因丰度较低的个体有明显较高的胰岛素抵抗频率，较高的空腹血清甘油三酯水平和较高的低密度脂蛋白胆固醇水平。另一项研究发现，肠道细菌基因丰度较低的个体，血清瘦素、甘油三酯和游离脂肪酸水平较高，血清脂脂素和高密度脂蛋白胆固醇水平较低。

肠道细菌丰度与身高体重指数(BMI)和甘油三酯水平呈负相关，与HDL水平呈正相关。

高胆固醇血症患者血清总胆固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白胆固醇水平显著高于健康个体，但肠道菌群丰度和多样性显著低于健康个体。

饮食干预可以显著地使肠道菌群失调，增加嗜粘液不动杆菌和奇异变形杆菌的水平。因此，膳食干预可能通过调节肠道菌群来改善代谢综合征患者的症状。

肠道菌群对宿主脂质代谢的调节作用

• 肠道菌群影响胆汁酸组成和胆汁酸受体信号转导

肠道菌群控制胆汁酸的内稳态，从而影响各种宿主的病理生理过程。肠道菌群的改变不仅会影响胆汁酸的组成，还会影响胆汁酸受体信号通路，进而在脂质代谢的调节中发挥关键作用。胆汁酸也是细菌毒性的，可以影响某些细菌的生长速度，并改变与肠道细菌相关的基因水平，涉及脂质和氨基酸代谢。

• 肠道菌群影响代谢产生的短链脂肪酸水平

短链脂肪酸是由肠道细菌发酵难以消化的碳水化合物产生的。肠道短链脂肪酸以乙酸、丙酸和丁酸为主，占短链脂肪酸含量的95%以上。短链脂肪酸可被盲肠、结肠、直肠吸收，然后进入肠系膜静脉，最后进入血液循环。短链脂肪酸进入血液循环后，会影响肝脏、脂肪组织、骨骼肌等许多外周组织的代谢。

• 肠道菌群影响调节肠道内分泌细胞的激素分泌

肠道菌群可以调节肠道内分泌细胞的发育和功能。肠内分泌细胞有一个顶膜面向肠腔，使它们能够与微生物及其代谢物相互作用。肠道菌群及其代谢物可以调节肠内分泌l细胞的功能，从而改变其释放激素的能力，以及其他肠内分泌细胞的作用，如肠道发色团。

• 肠道菌群调节肠道屏障功能

肠粘膜屏障不仅有助于吸收水分和必需营养物质，还能防止有害物质的进入。肠上皮层由吸收性肠上皮细胞、杯状细胞、肠内分泌细胞、簇状细胞和泛素细胞组成。物质可以通过选择性运输或简单扩散(transytosis pathway)通过这一屏障，也可以通过上皮细胞之间的空隙(paracellular pathway)通过。

脂多糖(LPS)是革兰氏阴性菌的细胞壁成分，又称内毒素，通常局限于肠腔内，无法穿过肠屏障，但当肠屏障减弱，形成肠漏时，内毒素可进入循环系统，引起全身炎症。血液循环中LPS浓度的升高也会增加动脉粥样硬化的风险。

参考

1. Allayee, H.， & Hazen, S. L.(2015)。肠道细菌对脂肪水平的贡献:微生物的另一种代谢作用?

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