胃肠道健康

预防代谢综合征,膳食多酚干预肠道菌群或是重要突破口

图源:摄图网

随着生活水平的提高、饮食结构和生活方式的改变,肥胖、高血压、高血脂以及高血糖等代谢紊乱疾病日趋常见,代谢综合征患病率也逐年攀升。据报道,在我国31个省市年龄≥18岁的成年人中,代谢综合征的患病率为33.9%(女性36.8%,男性31%),女性代谢综合征的患病率多于男性,截至2016年我国共有4.5亿人患有代谢综合征[1]。

代谢综合征是指人体的蛋白质、脂肪、碳水化合物等物质发生代谢紊乱的病理状态,是导致糖尿病心脑血管疾病的危险因素。越来越多的研究证明,代谢综合征可使多种疾病发病风险增加:患2型糖尿病的风险增加5倍,患心血管疾病的风险增加3倍,脑卒中的发病风险提高2倍,慢性肾病风险增高1.2~1.34倍[2]。

代谢综合征正威胁着人们的健康,且伴随着年龄的增长,患病几率也会增加。因此,积极防治代谢综合征尤为重要。近日,一项发表于《Trends in Food Science & Technology》上的综述性文章,为膳食多酚通过调控肠道微生物来达到对抗代谢性疾病的健康益处,提供了证据支持。

饮食因素与肠道菌群“密不可分”

肠道菌群对人体健康的影响已被广泛研究和认可,肠道菌群作为人体最重要的共生伙伴与我们的健康密切相关。然而影响肠道菌群的因素众多,饮食、年龄、发育、遗传、疾病、甚至激素水平和情绪压力都影响并塑造着每个人独一无二的肠道菌群。其中,饮食因素被认为是塑造肠道菌群最重要的驱动因素。[3]

图:饮食因素影响肠道微生物及可能结果的示意图
图源:参考文献7

俗话说得好:“你吃什么决定了你是怎样的人”。现在,一些证据表明:“你的饮食也决定了你的肠道菌群”。

λ 谷类

谷物中含有丰富的膳食纤维、抗性淀粉、低聚糖、碳水化合物等,全谷物对肠道菌群的调节密不可分。Christensen等在绝经期妇女中开展了12周的饮食干预研究发现,在给予全麦的一组肠道内双歧杆菌相对丰度增加。Carvalho-Wells等也发现,通过给予志愿者3周的全谷物早餐麦片,可提高志愿者粪便中双歧杆菌的水平。这些研究显示谷物可通过增加双歧杆菌的数量来改变人体的肠道菌群组成。

λ 蔬菜水果类

蔬菜和水果富含人体必需的多种维生素和矿物质,是人体平衡膳食的重要组成成分。研究显示,在一项20名志愿者进行为期3天的蔬菜/水果汁干预+17天的普通饮食的实验中,3天之后志愿者的体重和体质指数都下降,伴随着厚壁菌门和变形菌门的比例下降,拟杆菌门的比例升高。研究表明,蔬菜/水果的干预能改变人体肠道菌群和生物标志物。

λ 豆类、奶类及鱼类

豆类、奶类及鱼肉类作为人体蛋白质的主要来源。研究发现,与饲喂大米的小鼠相比,饲喂猪肉的小鼠其肠道内拟杆菌门细菌数量增加而厚壁菌门细菌数量降低。此外,一项针对绝经妇女的豆类饮食干预研究发现,豆类的摄入可使双歧杆菌的比例增加。由此可见,动物蛋白和植物蛋白对肠道菌群的影响也是不同的。

因此,饮食是调整和干预肠道菌群最有效和最健康的选择方式。饮食不但会影响肠道菌群组成以及改变肠道菌群表达;饮食中营养成分的种类、数量及平衡状态也会影响宿主肠道菌群的组成和数量;而肠道菌群的比例、数量、稳定状态及其代谢产物则会影响宿主的健康。

菌群生态与代谢疾病“息息相关”

图源:壹佰度

肠道菌群数量庞大、种类繁多,几乎与所有组织器官都有千丝万缕的关系。在机体中参与了各种代谢活动,发挥着重要的作用。肠道菌群不仅可以产生毒素,也可以为人体提供必需的营养物质。目前研究发现,肠道菌群结构和功能的改变,对肥胖、糖尿病、血脂代谢异常、高血压等代谢疾病也有着深远的影响。

λ 肠道菌群与肥胖

过去的几十年,随着环境和生活水平的改善,肥胖的发病率逐年增加,成为威胁人类健康的重要疾病。而近年来的研究结果表明,健康人群和肥胖患者之间肠道菌群的组成结构存在显著不同,肠道菌群可能在肥胖及其相关性疾病的发生中发挥着重要作用。

2013年8月一项发表于Nature上的研究,分析了肥胖人群的肠道菌群特征。通过对123名非肥胖和169名肥胖的丹麦人进行肠道菌群分析,发现两个群体的肠道菌群数量存在差异,肠道菌群丰度也不同,且含不同比例的已知和未知的细菌种属;相比高菌群丰度个体,低菌群丰度个体整体肥胖比例更高,胰岛素抵抗和血脂异常更为明显,具有更显著的炎症表型。也就是说,肠道菌群的丰度越低,越可能肥胖[4]。

λ 肠道菌群与高血压

随着我国人口老龄化的日益凸显,高血压患者也在猛增。目前,高血压已成为危害老年人健康的头号疾病,更是呈现出年轻化的趋势。虽然高血压的发病原因非常复杂,但越来越来的证据表明肠道菌群与高血压存在着相关性,肠道菌群及其代谢产物在高血压的发病过程中发挥着重要作用。

2017年初发表在Microbiome上的文章,研究了高血压人群与健康人群的肠道菌群差异。通过分析41名健康人、56名高血压前期和99名原发性高血压患者的宏基因组和代谢组,发现高血压前期和高血压患者的菌群失衡非常类似,微生物丰度和多样性明显降低,其中有益菌明显降低而普氏菌和克雷伯氏菌过度生长。此外,研究人员基于粪菌移植的动物实验也证实了菌群与高血压的因果关系[5]。

λ 肠道菌群与糖尿病

随着生活条件的改变,糖尿病也成为了一种常见病,威胁着人类的健康。在中国,曾经被称为“成年型”的2型糖尿病,近年来也朝着年轻化、低龄化的趋势发展。然而,随着研究的深入,发现肠道菌群与2型糖尿病的发生、发展也有着千丝万缕的联系。

2012年9月,一项发表于Nature的研究,Qin等首次利用宏基因组测序方法分析了345例中国人的粪便。研究显示,2型糖尿病患者以中度肠道微生物菌群失调为特征,具体为一些常见的产丁酸盐细菌丰度下降,而各种条件致病菌增加,并且肠道微生物的还原硫酸盐和抗氧化应激能力增强。在此基础上,研究人员对另外的23例受试者进行了分析,结果证实这些肠道微生物指标还有助于2型糖尿病的分类[6]。

由此可见,肠道菌群与人体健康息息相关,肠道微生物对人体代谢也有着深远的影响。遗憾的是,相关的机制还不是完全的清楚。但曾有研究表明,多酚作为人类饮食的重要组成部分或许发挥着关键作用,肠道微生物能够将大分子量的多酚代谢成更有生物活性的代谢物,而酚类代谢物也可以调节肠道微生物在肠道内的生长繁殖,从而促进人体健康。

“环环相扣”:多酚—肠道菌群—代谢疾病

多酚作为一种天然物质,普遍存在于一些水果和蔬菜中,具有潜在的促进健康益处。先前曾有研究表明摄入膳食多酚,可以通过调控肠道微生物来对抗代谢性综合征。2019年9月10日,浙江大学陈卫团队发表在国际食品顶级期刊《Trends in Food Science & Technology》上的综述性文章,概述了一些支持代谢综合征疾病中存在肠道菌群紊乱的相关证据,并对膳食多酚通过调控肠道微生物来达到对抗代谢性疾病的健康益处进行了讨论[7]。

图:摄入的膳食多酚在人体内代谢的示意图
图源:参考文献7

该综述指出,文献研究证据支持膳食多酚作为一种新的、潜在的健康因子,可以通过调节肠道微生物来预防和治疗代谢性疾病。

¬ 多酚类物质是水果和蔬菜中天然存在的大分子物质,在小肠不易被吸收,超过90%到达结肠供微生物转化利用,为宿主健康发挥有益作用;

¬ 多酚类物质对肠道菌群的调节作用主要表现在促进有益菌(比如双歧杆菌,乳酸杆菌和艾克曼菌等)的生长繁殖或者抑制致病细菌(比如普雷沃式菌,拟杆菌和梭菌等)的生长,并增加短链脂肪酸的合成;

¬ 肠道中有益菌数量增加能促进多糖降解,增强肠道屏障功能,减少炎症和胰岛素耐受,这对于进一步减少代谢疾病及其并发症至关重要。

图:膳食多酚通过调控肠道微生物发挥对抗代谢性疾病的健康益处示意图
图源:参考文献7

研究表明,通过在饮食中摄入多酚,具有抗肥胖、抗氧化、抗炎症、抗糖尿病和抗高胆固醇血症等功效,可有效改善人体多种代谢情况。尽管已经证实膳食多酚可以通过调控肠道微生物来发挥对抗代谢性疾病的作用,但是仍然需要针对肠道微生物进行重要研究来考虑将膳食多酚作为对抗代谢性疾病的一种疗法。

参考文献:
[1]:Lu J, Wang L, Li M, et al. Metabolic Syndrome among Adults in China-The 2010 China Noncommunicable Disease Surveillance[J]. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism, 2016:jc. 2016-2477.
[2]:尹士男,江华.代谢综合征的诊治进展[J].中华老年心脑血管病杂志,2018,20(11):1121-1123.
[3]:覃向向,等.饮食因素对肠道菌群影响的研究进展[J].中国微生态学杂志,2017,29(12):1480-1483.
[4]:Emmanuelle Le Chatelier, Trine Nielsen, Junjie Qin, et al. Richness of human gut microbiome correlates with metabolic markers. 10.1038/nature12506
[5]:Jing Li, Fangqing Zhao, Yidan Wang, et al. Gut microbiota dysbiosis contributes to the development of hypertension. DOI: 10.1186/s40168-016-0222-x
[6]:Junjie Qin, Yingrui Li, Zhiming Cai, et al. A metagenome-wide association study of gut microbiota in type 2 diabetes. Nature volume 490, pages55–60(2012)
[7]:Vemana Gowd, Naymul Karim, et al. Dietary polyphenols to combat the metabolic diseases via altering gut microbiota. Trends in Food Science & Technology Volume 93, November 2019, Pages 81-93

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