国家通讯:揭示食物摄入改变肠道功能的分子机制

来源：原创网站2021-12-08 17:51

如今，研究人员通过使用不同的小鼠模型和人类肠道活检成功地分析了这种惊人的器官可塑性背后的分子机制。同时，研究人员发现，增加食物摄入量可能会改善肠道的吸收表面和功能。

2021年12月8日/100医学网bion/-目前，全球超过10%的人肥胖，40%的人超重。肥胖是人类面临的最严峻的健康挑战之一，但现有的治疗方案仍然很少且效率低下。几年前，瑞士日内瓦大学的研究人员发现，肠道的吸收表面和功能可能会因特定的外部刺激而发生变化，例如暴露在寒冷的环境中。如今，研究人员通过使用不同的小鼠模型和人类肠道活检成功地分析了这种惊人的器官可塑性背后的分子机制。同时，研究人员发现，增加食物摄入量可能会改善肠道的吸收表面和功能。机械上，这可能是由于PPAR表达的增加。PPAR是一种特殊的调节蛋白，是暴饮暴食引起肠道热吸收能力增加所必需的。另外，如果吃大量食物会增加肠道的吸收面，那么限食可能会逆转这一过程，使其恢复到正常水平；这种现象可能会通过药理学和遗传学手段重现，这可能有助于提出有效限制肥胖的潜在方法。相关研究成果“膳食过量调节肠道表观遗传通过有意PPAR 的吸收和表面”发表在《自然通讯》杂志上。

揭示食物摄入改善肠道功能的分子机制。

图片：UNIGE/Mirko Trajkovski

目前，世界上有数亿成人和儿童临床肥胖，这与主要的死亡原因密切相关，如心脏病或中风。肥胖主要是由能量消耗和热量摄入的不平衡引起的，常发生在肠道，食物在肠道被身体分解吸收到血液中，然后分布到全身。为了吸收足够的热量，肠壁上有数百万个被称为绒毛和微绒毛的肠道回旋结构，它们加起来可以覆盖像足球场那么大的表面。

研究员米尔科特拉伊科夫斯基教授说，几年前，我们发现肠道可以根据环境因素和生理需求变长或变短，所以我们想通过研究了解是什么机制驱动了这种显著的肠道可塑性。在这篇文章中，研究人员使用不同的小鼠模型结合人类肠道活检(3D人工组织)。他们观察到食物摄入可能是肠道长度的主要调节因素。研究人员观察到对食物摄入水平的增加有一种相对快速且生理上令人惊讶的反应，即肠道长度增加了30%以上，绒毛和微绒毛也显著增加，这有助于增加肠道的热量摄入能力。更重要的是，这些变化可能是可逆的。当食物摄入量减少时，肠道的长度和形态会恢复到正常水平。

肠道扩张需要大量能量。研究人员发现，增加肠道的吸收面可能会调动肠道内不同的代谢途径，即细胞将食物转化为能量的步骤；虽然研究人员已经发现许多途径可能促进肠道扩张，但其中之一，PPAR，可能被发现是不可或缺的。事实上，PPAR是增加绒毛长度的关键和重要的蛋白质，通过增加称为PLIN2的蛋白质水平来增加从食物中摄入热量的能力也非常重要，这有利于脂肪的吸收。通过灭活小鼠肠道中PPAR的功能，研究人员证实了这一机制。PPAR在机体肠道中的消除或药理抑制可能表现出明显的降低肠道吸收功能的作用。这种肠道特异性PPAR抑制可能足以恢复脂肪和肥胖的积累，以及高热量饮食引起的葡萄糖不耐受。

图片：https://www.nature.com/articles/s41467-021-27133-7

肠道可塑性可以使肠道和绒毛收缩或扩张，这可能是一项宝贵的资产，有助于进一步探索它是否可以作为胃旁路手术或其他旨在减轻体重和肥胖相关疾病的干预措施的可逆选择性手段。PPAR是一种在许多代谢功能中起关键作用的蛋白质，它会在身体的许多组织中表达。因此，在将这些发现应用于患者之前，研究人员非常有必要开发能够选择性抑制其在肠道中的功能而不影响其他器官的方法。

综上所述，本研究结果表明，从肠道中清除PPAR可能会限制体内脂质的吸收和脂滴的膨胀以及PLIN2的水平，这对脂滴的形成非常重要。它可能有助于改善脂质代谢，减少体脂和肝脏的脂肪变性，这可能有望成为治疗肥胖的另一个目标。(100yiyao.com 100医疗网)

原始来源：

Stojanovi，o .Altirriba，j .Rigo，d .等人。国家通信12，7031 (2021)。doi:10.1038/s 1467-021-27133-7

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