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你绝对想不到,肠道真菌竟然和肥胖有关系

 mingxiaozi 2021-12-03

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人体寄居者众多的微生物,真菌便是其中之一,不过相比细菌,日常生活中我们鲜少提及真菌。虽然和细菌相比,真菌的丰度和数量都比较少,但是像细菌一样,真菌分布在人体的各个角落里,而且对人体的健康有着重大的影响。

真菌也有自己的居住偏好,除了分布在皮肤表面之外,我们的大脑、肺部、肝脏、肠道等都是它们喜好的居住场所。

2013 年, Science刊发的文章提供了有力的证据,它通过利用了一个真菌特异性抗体,在人体的肠道表面发现了大量的真菌的存在,尤其是在结肠远端,对于这部分小伙伴,我们称之为肠道真菌。

真菌可以感染人体的各个部位,皮肤表面的感染如癣、体癣、股癣、手足癣等;侵入人体器官引起的感染如口腔黏膜感染、隐球菌脑病、肺曲霉菌病、真菌性肠炎,以及 HIV 患者会出现的组织胞浆菌病等。除了这些人们熟知的真菌感染疾病,当前也有很多的研究揭示了真菌和哮喘、肥胖这些代谢疾病息息相关。

我们知道肠道微生物在肥胖的形成过程中起着巨大的作用,更多的关注点放在肠道细菌和肥胖之间,而多项研究也揭示了胖人和瘦人在肠道菌群结构和数量上存在着极大的差异,然而对肠道菌群的极大关注时常让我们忽略了肠道真菌对健康的潜在影响。

近日,中国科学院微生物研究所刘宏伟研究员团队揭示肠道真菌近平滑假丝酵母促进肥胖新机制。这个研究成果以《The gut commensal fungus, Candida parapsilosis, promotes high fat-diet induced obesity in mice》为题,发表在Communications Biology (doi.org/10.1038/s42003-021-02753-3)期刊上,这项工作也得到了中科院战略先导项目的支持。

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图 | 来自nature.com

摘要

众所周知,肠道真菌在人类健康调节中发挥着许多重要作用。在此,我们研究了抗真菌抗生素(两性霉素B、氟康唑和5-氟胞嘧啶)对高脂饲料(HFD)小鼠的抗肥胖效果。

补充两性霉素B或氟康唑可有效抑制肥胖及其相关疾病,而5-氟胞嘧啶作用甚微。通过培养依赖法和无真菌小鼠接种侧枝假丝酵母菌试验,确定肠道真菌念珠菌是与饮食诱导肥胖相关的关键共生真菌。

另外,由真菌脂肪酶产生的肠道游离脂肪酸的增加被证实是脊椎旁突线虫促进肥胖的机制之一。目前的研究表明,肠旁瘫菌是导致小鼠饮食诱导肥胖的原因真菌,并强调了针对肠道真菌的治疗策略。

影响肥胖的肠道真菌是哪些?
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这个课题组通过在高脂饲料喂养小鼠的饮水中加入了三种不同抗菌谱的抗真菌药:两性霉素B(覆盖念珠菌和曲霉属)、氟康唑(念珠菌和隐球菌)和氟胞嘧啶(对念珠菌、隐球菌活性差)观察肠道真菌对小鼠肥胖的影响。

结果显示两性霉素B和氟康唑能够有效抑制高脂饲料诱导的肥胖,但氟胞嘧啶对肥胖进程并没有影响。

他们又对不同处理组小鼠粪便真菌进行了体外培养,在肥胖小鼠粪便中成功培养出了近平滑假丝酵母(Candida parapsilosis),而在灌胃两性霉素B和氟康唑抑制肥胖的小鼠中均未培养出此种酵母,所以他们推测近平滑假丝酵母是小鼠肥胖进程中的重要关联肠道真菌。

在进一步对小鼠进行抗真菌处理后,口服灌胃近平滑假丝酵母能促进高脂饲料诱导的肥胖的发展,证明了近平滑假丝酵母的扩增与饮食肥胖的因果关系。

近平滑假丝酵母促进肥胖的机制如何?
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肠道中的脂肪酶通过将膳食甘油三酯转化为单甘油酯和游离脂肪酸能够促进人体的脂肪堆积,是减肥药奥利司他的靶点。

近平滑假丝酵母是工业上重要的脂肪酶生产菌,因此他们提出假设:近平滑假丝酵母产生的脂肪酶是促进肥胖的发展的重要机制。

通过建立脂肪酶基因敲除的近平滑假丝酵母,在小鼠体内证实脂肪酶分泌是该酵母促进肥胖发展的关键机制。靶向抑制肠道真菌扩张可以作为肥胖预防的新策略。

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这项研究证实了肠道真菌近平滑假丝酵母通过产生脂肪酶促进饮食诱导的肥胖发生发展。

最后,研究者告诉我们:口服两性霉素B或氟康唑两种抗真菌抗生素可有效抑制高脂饮食引起的肥胖。肠道菌群的扩展与hfd诱导小鼠肥胖的发生有关,肠道定植真菌C. parapsilosis是一种特异性的致病真菌。

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