摄入热量较低的小鼠寿命更长,更健康,更瘦。由SNSF资助的一组研究人员可能已经找到了这种积极效果的原因:其中大部分是肠道微生物群落以及它们如何影响免疫系统。研究人员还发现了模仿热量限制的化合物,可能会改变肥胖症的治疗方法。
人们早就知道,减少高达40%的卡路里摄入会对动物健康产生有益的影响:动物的寿命更长,血糖水平下降得更快,并且它们会燃烧更多的身体脂肪。根据最近发表在研究杂志细胞代谢中的一组研究人员的一篇文章,身体中的许多变化都是由肠道细菌引起的。
从肠道转移微生物
由日内瓦大学SNSF教授Mirko Trajkovski领导的国际团队限制了30天的卡路里摄入量,发现米色脂肪含量增加,这种脂肪组织燃烧体脂并有助于减肥。
有趣的是,当他们将盲肠微生物群落从限制卡路里的小鼠转移到其他饲养并仍然生活在无菌条件下的小鼠(即肠道中没有微生物)时,接收动物也发展出更多的米色脂肪,尽管正常进食,但更瘦。因此,单独的微生物组的改变为小鼠创造了健康益处。
在分析这些微生物群落时,Trajkovski的研究小组发现,限制卡路里饮食的小鼠肠道细菌产生较低水平的有毒分子脂多糖(LPS)。当LPS水平在血液中重建至正常水平时,小鼠失去了饮食的许多健康益处。
新化合物可能有助于治疗肥胖症
已知细菌LPS分子通过激活称为Toll样受体4(TLR4)的特异性信号受体来触发免疫应答。对缺乏这种受体的遗传修饰免疫细胞的小鼠进行试验,研究人员能够模拟热量限制的影响。“显然,免疫系统不仅可以对抗感染,还可以在调节新陈代谢方面发挥关键作用。”特拉伊科夫斯基说。除了更多米色脂肪和减肥之外,老鼠对胰岛素的反应更好,他们的肝脏以更健康的方式处理糖和脂肪,并且老鼠能够更好地承受更低的温度。
“这正在变成一个全新的研究领域,”Trajkovski说。解剖了热量限制背后的机制,研究人员开始测试两种化合物:其中一种直接减少细菌产生的毒性LPS,另一种阻断TLR4接收LPS信号的受体。两者都对小鼠具有积极作用,类似于节食。特拉伊科夫斯基说:“有朝一日可能会用模拟热量限制的药物治疗肥胖人群。我们目前正在研究细菌群落的确切变化,我们还在测试其他能够降低LPS产生和信号传导的化合物。”
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