据估计,每个人的肠道中有500到1000种细菌,可能有10万亿个微生物。在2022年7月5日发表的一篇新论文中细胞的报道加州大学圣地亚哥医学院(University of California San Diego School of Medicine)的研究人员利用小鼠模型,探索饮食和喂养模式如何影响这些肠道微生物,以及宿主的健康,尤其是肥胖和2型糖尿病患者的健康。
在小鼠和人体内,回肠是小肠的最后一段,与大肠的第一部分盲肠相连。在回肠,营养物质从液化的食物中被抽出;在盲肠,也标志着结肠的开始,提取水分的过程开始了。
这两个过程都是复杂的、动态的,受到各种因素的深刻影响,从食物的种类和时间,到肠道内的微生物居民,它们的存在和行为有助于决定消化、营养物质的吸收、维生素的合成和免疫系统的发展。
“重要的是要意识到,肠道微生物群是不断变化的,不仅基于我们吃的东西,也基于一天中的时间,”高级研究作者Amir Zarrinpar博士说,他是加州大学圣地亚哥医学院的医学助理教授和加州大学圣地亚哥健康中心的胃肠病学家。
“大多数研究人员都能捕捉到这种不断变化的环境,这让他们很难理解肠道内发生了什么。在这项研究中,我们试图在一天中获得多个快照,就像电影一样,以便更好地了解食物和微生物群是如何相互作用影响体重增加和糖尿病的。
“我们了解到的是,肠道微生物群的周期性变化对健康非常重要,因为它们有助于调节生物钟,调节和控制葡萄糖、胆固醇和脂肪酸,以及整体代谢健康。”
在他们的最新研究中,Zarrinpar和同事进一步阐明了这些因素的影响和相互作用,特别是在回肠及其与消化和吸收有关的独特功能方面。具体来说,他们观察了饮食诱导肥胖(DIO)和时间限制喂养(TRF)如何改变小鼠模型的回肠微生物组组成和转录组(生物体基因组中的蛋白质编码部分)。
研究人员发现,在小鼠模型中,DIO和TRF的缺失(小鼠可以在任何时候想吃多少就吃多少)导致肠道微生物群节律和帮助调节肠道时钟的信号通路被破坏。换句话说,老鼠变胖了,不健康了。
Zarrinpar实验室的博士后学者Ana Carolina Dantas Machado博士说:“有趣的是,用基金会限制食物的获取不仅通过恢复在不健康状态下受影响的模式,而且通过新的途径。”
Zarrinpar说:“这些发现强调了饮食和时间限制的喂养模式在维持健康的肠道微生物群方面的影响,而肠道微生物群反过来又调节着控制代谢健康的昼夜节律。”“微生物群和宿主之间的关系非常复杂,前者帮助决定后者的胃肠功能和健康。”
作者说,他们的工作可以为未来的研究提供信息,特别是肠道如何工作的研究,或者药物如何根据一天中某个特定时间或某个时间的微生物组状态对肠道功能起作用的研究。
共同作者包括:Steven D. Brown, Amulya Lingaraju, Vignesh Sivaganesh, Cameron Martino, Peng Zhao, Antonio F.M. Pinto, Max W. Chang, R. Alexander Richter, Alan R. Saltiel, Rob Knight和Satchidananda Panda,都在加州大学圣地亚哥分校;犹他大学的Amandine Chaix;以及索尔克生物研究所的艾伦·萨格特利安。
故事来源:
材料所提供的加州大学圣地亚哥分校.原创作者:Scott LaFee。注意:内容可以根据风格和长度进行编辑。
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