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来自研究机构

肠道里的细菌会让你的膝盖发软

益生元可以改变肥胖的微生物群,防止骨关节炎

日期:
2018年4月19日
来源:
罗切斯特大学医学中心
简介:
长期以来,科学家们一直认为肥胖人群的骨关节炎是关节过度磨损的结果,但一项新的研究表明,微生物群才是罪魁祸首。研究表明,高脂肪饮食(如西方饮食)会改变肠道微生物,增加全身炎症,加速关节退化。一个有趣的转折:一种普通的膳食补充剂在老鼠身上推翻了这些效应。
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完整的故事

根据今天发表在《美国医学杂志》上的一项新研究,肠道中的细菌,被称为肠道微生物群,可能是困扰肥胖人群的关节炎和关节疼痛背后的罪魁祸首江森自控的洞察力

骨关节炎是肥胖的常见副作用,是美国最大的致残原因,影响着3100万人。肥胖人群的骨关节炎有时被称为“磨损性”关节炎,长期以来被认为只是关节过度压力的结果。但罗切斯特大学医学中心的研究人员提供了第一个证据,证明肠道中的细菌——受饮食控制——可能是骨关节炎背后的关键驱动力。

科学家们发现,与瘦老鼠相比,肥胖老鼠的肠道中有更多的有害细菌,这会导致它们全身发炎,导致关节迅速恶化。虽然一种常见的益生元补充剂并不能帮助老鼠减肥,但它完全逆转了其他症状,使肥胖老鼠的肠道和关节与瘦老鼠没有区别。

西方的高脂肪饮食会造成什么后果

由肌肉骨骼研究中心(CMSR)骨科副教授Michael Zuscik博士、病理学和实验室医学教授Robert Mooney博士和微生物学和免疫学副教授Steven Gill博士领导的URMC团队,给老鼠喂食类似于西方“芝士汉堡和奶昔”饮食的高脂肪饮食。爱博网投领导者

仅仅12周的高脂肪饮食就使老鼠肥胖和患糖尿病,与低脂肪健康饮食的老鼠相比,它们的体脂率几乎翻了一番。他们的结肠以促炎菌为主,几乎完全缺乏某些有益的益生菌,比如常见的酸奶添加剂双歧杆菌。

小鼠肠道微生物组的变化与全身炎症的迹象相吻合,包括在他们的膝盖上,研究人员诱导了半月板撕裂的骨关节炎,这是一种常见的运动损伤,已知会导致骨关节炎。与瘦老鼠相比,肥胖老鼠的骨关节炎进展得更快,在撕裂后的12周内几乎所有的软骨都消失了。

“软骨既是缓冲又是润滑剂,支持无摩擦的关节运动,”Zuscik说。“当你失去了这一点,它是骨头对骨头,岩石对岩石。这是生产线的尽头,你必须更换整个关节。防止这种情况发生是我们作为骨关节炎研究人员所努力做的——保护软骨。”

你能在吃蛋糕的同时保护你的关节吗?

令人惊讶的是,当肥胖小鼠在高脂肪饮食中补充一种常见的益生元——低聚果糖时,肥胖对肠道细菌、炎症和骨关节炎的影响完全被预防了。食用低聚果糖补充剂的肥胖小鼠的膝关节软骨与瘦小鼠的膝关节软骨没有区别。

像低聚果糖这样的益生元不能被啮齿动物或人类消化,但它们对某些类型的有益肠道细菌(如双歧杆菌)是受欢迎的。这些细菌的菌落吞噬并生长,占据了肥胖老鼠的肠道,挤出了有害的参与者,比如促炎细菌。这反过来又减少了全身炎症,减缓了患有骨关节炎的小鼠膝盖的软骨破裂。

低聚果糖甚至使肥胖的老鼠少患糖尿病,但有一件事是膳食补充剂没有改变的:体重。

给予低聚果糖的肥胖小鼠仍然肥胖,关节承受相同的负荷,但它们的关节更健康。仅仅减少炎症就足以保护关节软骨免于退化,这支持了炎症——而不是生物力学力量——驱动骨关节炎和关节退化的观点。

穆尼说:“这强化了骨关节炎是肥胖的另一种继发性并发症的观点,就像糖尿病、心脏病和中风一样,炎症都是导致肥胖的部分原因。”“也许,它们都有一个相似的根源,微生物群可能就是这个共同的根源。”

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尽管小鼠和人类的微生物组有相似之处,但保护小鼠免受肥胖相关骨关节炎的细菌可能与帮助人类的细菌不同。Zuscik、Mooney和Gill的目标是与美国退伍军人事务部研究与教育联盟的研究人员合作,将这项研究转移到人类身上。

研究小组希望将患有与肥胖有关的骨关节炎的退伍军人与没有患这种关节炎的退伍军人进行比较,以进一步确定肠道微生物与关节健康之间的联系。他们还希望测试益生元或益生菌补充剂是否能对患有骨关节炎的兽医产生类似的效果,就像它们对老鼠产生的效果一样。

“没有任何治疗方法可以减缓骨关节炎的进展,也绝对没有什么可以逆转它,”第一作者Eric Schott博士说,他是CMSR的博士后,即将成为Solarea Bio公司的临床研究科学家。“但这项研究为开发针对微生物群的治疗方法奠定了基础,并实际治疗了这种疾病。”

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故事来源:

材料所提供的罗切斯特大学医学中心注:内容可能会根据风格和长度进行编辑。


期刊引用

  1. Eric M. Schott, Christopher W. Farnsworth, Alex Grier, Jacquelyn A. Lillis, Sarah Soniwala, Gregory H. Dadourian, Richard D. Bell, Madison L. Doolittle, David A. Villani, Hani Awad, John P. Ketz, Fadia Kamal, Cheryl Ackert-Bicknell, John M. Ashton, Steven R. Gill, Robert A. Mooney, Michael J. Zuscik。针对肠道微生物群治疗肥胖骨关节炎江森自控的洞察力, 2018;3 (8) doi:10.1172 / jci.insight.95997

引用此页

罗切斯特大学医学中心。“你肠道里的细菌会让你的膝盖变得虚弱:益生元可能会改变肥胖的微生物群,防止骨关节炎。”《科学日报》。科学日报,2018年4月19日。< www.koonmotors.com/releases/2018/04/180419100135.htm >。
罗切斯特大学医学中心。(2018年4月19日)肠道里的细菌会让你的膝盖变得虚弱:益生元可能会改变肥胖的微生物群,防止骨关节炎。《科学日报》.2023年6月16日检索自www.koonmotors.com/releases/2018/04/180419100135.htm
罗切斯特大学医学中心。“你肠道里的细菌会让你的膝盖变得虚弱:益生元可能会改变肥胖的微生物群,防止骨关节炎。”《科学日报》。www.koonmotors.com/releases/2018/04/180419100135.htm(2023年6月16日访问)。

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