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剖析益生菌与肥胖
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第 3 8 卷 第 5 期 山 西 大 同 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) V o l . 3 8 N o . 5
2 0 2 2 年 1 0 月 J o u r n a l o f S h a n x i D a t o n g U n i v e r s i t y ( N a t u r a l S c i e n c e E d i t i o n ) O c t . 2 0 2 2
文 章 编 号 :1674-0874 (2022 )05-049-04
剖 析 益 生 菌 与 肥 胖
赵 爱 青 , 杨 德 兵 , 常 青
( 山 西 大 同 大 学 医 学 院 , 山 西 大 同037009 )
摘 要 : 肥 胖 作 为 一 种 慢 性 代 谢 性 疾 病 , 引 起 的 健 康 风 险 越 来 越 受 到 人 们 的 重 视 。 过 量 的 食 物 摄 取 、 久 坐 的 生
活 习 惯 、 高 糖 和 高 脂 的 饮 食 习 惯 及 遗 传 因 素 等 均 可 以 导 致 肥 胖 。 随 着 消 费 者 对 健 康 和 体 型 的 关 注 度 不 断 提 高 , 减
肥 需 求 日 益 凸 显 。 综 述 了 肠 道 微 生 物 与 肥 胖 之 间 关 系 的 最 新 进 展 , 评 估 了 肠 道 微 生 物 影 响 宿 主 代 谢 的 一 些 重 要 的
分 子 机 制 如 胆 盐 代 谢 、 短 链 脂 肪 酸 代 谢 和 代 谢 性 内 毒 素 血 症 , 并 探 索 了 益 生 菌 调 控 肥 胖 的 可 能 机 理 。 此 外 , 关 于 益
生 菌 减 重 前 景 及 存 在 的 问 题 也 有 所 涉 及 。
关 键 词 : 肥 胖 ; 肠 道 微 生 物 ; 益 生 菌 ; 机 制
中 图 分 类 号 :R589.2 ,Q93 文 献 标 识 码 :A d o i :10.3969/j.issn.1674-0874.2022.05.010
[8]
肥 胖 是 一 个 重 要 的 健 康 问 题 , 与 许 多 慢 性 代 谢 加 存 在 一 定 的 关 联 。 种 种 迹 象 都 推 动 着 研 究 人 员
性 疾 病 相 关 , 比 如 高 血 压 、 糖 尿 病 和 血 脂 异 常 等 。 根 相 信 , 肠 道 菌 群 组 成 的 变 化 , 可 能 在 多 个 方 面 导 致 超
[9]
据 世 界 健 康 组 织 (World Health Organization , 重 与 肥 胖 。
WHO ) 规 定 , 成 年 人 的 体 质 指 数 (body mass index, 那 么 , 我 们 是 否 可 以 通 过 调 节 肠 道 菌 群 来 抑 制
BMI ) 大 于 30 时 可 被 认 定 为 肥 胖 。 肥 胖 人 群 的 寿 命 肥 胖 、 减 轻 体 重 呢 ? 为 了 回 答 这 一 问 题 , 许 多 研 究 者
[1]
要 比 正 常 人 群 短 7 年 。 开 始 探 究 益 生 菌 的 减 肥 功 效 。 目 前 也 有 一 些 研 究 侧
重 于 探 究 一 些 益 生 元 的 作 用 , 如 阿 拉 伯 木 聚 糖 和 阿
1 肠 道 微 生 物 失 调 与 肥 胖
拉 伯 木 聚 糖 低 聚 果 糖 。 这 些 益 生 元 或 能 调 控 与 肥 胖
人 类 的 肠 道 中 栖 息 着 数 万 亿 的 微 生 物 , 它 们 与
相 关 的 代 谢 异 常 。
人 类 健 康 的 关 系 非 常 紧 密 。 肠 道 微 生 物 失 衡 会 导 致
2 益 生 菌 调 控 肥 胖 的 证 据
潜 在 的 炎 症 性 肠 炎 、 艰 难 梭 状 芽 胞 杆 菌 感 染 、 肥 胖 和
[2]
自 身 免 疫 紊 乱 等 。 Hamad 等 人 发 现 格 氏 乳 杆 菌SBT2055 可 以 降
已 经 有 大 量 的 研 究 探 讨 了 肥 胖 患 者 的 肠 道 微 生 低 瘦 型Zucker 鼠 ( 常 见 基 因 性 肥 胖 的 动 物 模 型 ) 的 血
[10]
物 菌 群 失 调 现 象 。 研 究 发 现 , 体 重 降 低 的 成 年 人 群 清 瘦 素 水 平 , 并 减 小 脂 肪 细 胞 大 小 。
[11]
中 乳 杆 菌 属 含 量 升 高 , 但 在 超 重 或 肥 胖 儿 童 中 其 含 一 项 2019 年 发 表 的 荟 萃 分 析 发 现 , 与 对 照 组
[3-4]
量 偏 高 。 拟 杆 菌 属 的 含 量 在 肥 胖 人 群 中 占 比 较 相 比 , 补 充 益 生 菌 组 的 体 重 、 腰 围 、 体 脂 和BMI 都 显
[4]
高 , 并 且 此 菌 的 丰 度 与BMI 呈 正 相 关 。 另 一 项 研 究 著 降 低 。 此 外 , 该 研 究 还 发 现 , 高 剂 量 以 及 单 一 菌 株
[5]
则 发 现 了BMI 和 双 歧 杆 菌 之 间 呈 逆 相 关 。 的 益 生 菌 , 比 低 剂 量 、 多 菌 株 的 益 生 菌 , 更 能 减 少 体
肠 道 菌 群 与 肥 胖 紧 密 相 关 。 如 瘦 者 和 肥 胖 者 除 脂 。 该 研 究 一 共 纳 入 了 12 项 随 机 对 照 试 验 、821 名
了 肠 道 菌 群 种 类 不 同 外 , 肥 胖 者 的 肠 道 菌 群 多 样 性 参 与 者 。
显 著 低 于 瘦 者 , 而 且 肥 胖 者 在 减 肥 后 , 肠 道 菌 群 会 发 另 一 项 荟 萃 分 析 涵 盖 了105 篇 文 献 和 6 826 名
[6] [12]
生 明 显 变 化 , 且 变 得 与 瘦 者 的 肠 道 菌 群 更 加 相 似 。 参 与 者 。 该 研 究 也 报 道 , 补 充 益 生 菌 可 以 降 低 体
2013 年 发 表 在 《Science 》 杂 志 上 的 一 篇 粪 菌 移 植 研 脂 、 腰 围 和BMI , 而 且 在 这 些 指 标 有 所 降 低 的 试 验
[7]
究 也 表 明 , 移 植 胖 子 粪 菌 的 小 鼠 , 会 长 得 更 胖 。 中 , 大 多 数 益 生 菌 补 充 剂 含 有 双 歧 杆 菌 ( 短 双 歧 杆
此 外 , 抗 生 素 引 起 的 肠 道 菌 群 改 变 , 也 与 体 重 增 菌 、 长 双 歧 杆 菌 ) 、 唾 液 链 球 菌 嗜 热 亚 种 和 乳 酸 杆 菌
收 稿 日 期 :2022-05-23
作 者 简 介 : 赵 爱 青 ( 1 9 7 2 - ) , 女 , 山 西 朔 州 人 , 硕 士 , 副 教 授 , 研 究 方 向 : 益 生 菌 与 肥 胖 。 E - m a i l : s x d t z h a o a i q i n g @ 1 2 6 . c o m2 0 2 2 年
· 5 0 · 山 西 大 同 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 )
[20]
( 嗜 酸 乳 杆 菌 、 干 酪 乳 杆 菌 和 德 氏 乳 杆 菌 ) 。 样 肽-1 (GLP-1 ) 的 释 放 , 从 而 调 节 食 欲 。
然 而 , 减 肥 并 不 是 对 抗 肥 胖 的 唯 一 方 法 , 如 果 可 3.3 代 谢 性 内 毒 素 血 症
以 从 一 开 始 就 防 止 不 必 要 的 体 重 增 加 , 避 免 肥 胖 , 可 长 期 以 来 , 对 肥 胖 都 是 通 过 慢 性 炎 症 和 胰 岛 素
[13]
能 对 体 重 控 制 更 有 价 值 。2020 年 的 一 项 小 鼠 研 究 抗 性 来 定 义 的 。 在 一 些 研 究 报 道 中 , 肥 胖 可 以 导 致
发 现 , 在 西 方 饮 食 模 式 下 , 与 对 照 组 相 比 , 饲 喂 鼠 李 肠 道 渗 透 性 和 代 谢 性 内 毒 素 血 症 。 肥 胖 和 慢 性 炎 症
糖 乳 杆 菌 GG (ATCC 53103 ) 和 乳 球 菌 乳 脂 亚 种 之 间 的 关 系 直 到 Cani 等 的 研 究 才 被 阐 明 。Cani 等
(ATCC 19257 ) 的 小 鼠 体 重 增 加 较 少 , 肝 脏 脂 肪 变 性 发 现 高 脂 饮 食 会 导 致 血 浆 脂 多 糖 (LPS , 也 被 称 为 细
[21]
和 炎 症 发 生 率 较 低 。 菌 内 毒 素 ) 的 升 高 , 或 者 称 之 为 代 谢 性 内 毒 素 血 症 。
这 些 研 究 表 明 益 生 菌 可 能 有 助 于 防 止 体 重 增 益 生 菌 或 可 通 过 减 少 机 体 的 炎 症 , 避 免 肥 胖 。
加 、 抵 御 肥 胖 。 因 此 益 生 菌 和 肥 胖 背 后 的 关 联 机 制 服 用 益 生 菌 或 可 降 低 肠 道 菌 群 中 脂 多 糖 (LPS ) 产 生
[22]
已 经 吸 引 了 众 多 研 究 者 的 关 注 。 菌 的 丰 度 , 从 而 缓 解 LPS 诱 导 的 组 织 和 全 身 炎 症 。
益 生 菌 还 可 以 减 少 条 件 致 病 菌 及 其 代 谢 产 物 , 如 三
3 益 生 菌 调 控 肥 胖 的 可 能 机 制
[23]
甲 胺 (TMA ) 和 吲 哚 等 , 下 调 促 炎 基 因 的 表 达 。 此
[24]
目 前 具 体 机 制 尚 不 明 确 , 根 据 已 有 文 献 做 了 初
外 , 某 些 益 生 菌 还 能 参 与 改 善 胰 岛 素 敏 感 性 。 因
步 汇 总 。 此 , 益 生 菌 可 能 通 过 影 响 机 体 的 多 个 方 面 对 体 重 产
3.1 胆 汁 酸 代 谢 生 影 响 , 但 值 得 一 提 的 是 , 不 同 益 生 菌 对 体 重 影 响 的
胆 汁 酸 与 小 肠 中 膳 食 脂 肪 的 摄 入 息 息 相 关 。 在 确 切 机 制 仍 需 进 一 步 研 究 。
肠 道 中 , 细 菌 能 够 通 过 分 解 并 二 羟 基 化 的 方 式 将 原
4 减 重 效 果 具 有 菌 株 特 异 性
胆 汁 酸 转 化 为 次 级 胆 汁 酸 。 胆 汁 酸 同 样 也 是 法 尼 醇
X 受 体 (farnesoid X-receiving receptor ,FXR ) 的 配 益 生 菌 的 益 生 作 用 具 有 菌 株 特 异 性 , 有 些 益 生
体 。 在 一 篇 有 关 FXR 失 活 小 鼠 和 野 生 小 鼠 的 肠 道 菌 的 作 用 是 改 善 机 体 代 谢 、 促 进 营 养 吸 收 , 所 以 , 某
微 生 物 研 究 中 , 发 现 肠 道 微 生 物 可 以 通 过 FXR 信 号 些 益 生 菌 不 仅 不 会 抑 制 肥 胖 , 还 可 能 会 导 致 体 重 的
[14]
促 进 饮 食 肥 胖 。 高 脂 饮 食 的 FXR 失 活 小 鼠 通 过 增 加 。
粪 菌 移 植 后 , 发 现 了 无 菌 小 鼠 的 体 重 增 长 要 比 非 无 比 如 , 罗 伊 氏 乳 杆 菌 DSM 17938 可 以 促 进 早 产
[25]
菌 小 鼠 增 长 慢 。 这 表 明 了 肠 道 微 生 物 可 以 引 发 饮 食 儿 体 重 的 增 加 , 干 酪 乳 杆 菌 鼠 李 糖 亚 种 (Lcr35? )
[15] [26]
性 肥 胖 。 可 以 帮 助 急 性 腹 泻 的 儿 童 增 加 体 重 。 此 外 , 也 有 动
益 生 菌 可 通 过 改 善 肠 道 菌 群 结 构 , 影 响 消 化 过 物 试 验 揭 示 , 有 些 益 生 菌 并 不 能 帮 助 降 低 体 重 。 比
程 。Rountree 认 为 : “ 某 些 细 菌 比 其 他 细 菌 更 善 于 从 如 , 给 德 国 牧 羊 犬 和 比 利 时 牧 羊 犬 饲 喂 混 合 益 生 菌
食 物 中 转 化 能 量 。 ” 这 意 味 着 , 如 果 这 一 类 细 菌 增 多 , ( 干 酪 乳 杆 菌 Zhang 、 植 物 乳 杆 菌 P-8 和 乳 双 歧 杆 菌
[16] [27]
人 体 会 获 得 更 多 的 能 量 , 从 而 转 化 为 身 体 的 脂 肪 。 V9 ) , 显 著 提 高 了 犬 的 体 重 。
3.2 短 链 脂 肪 酸
5 益 生 菌 减 重 前 景
短 链 脂 肪 酸 (short-chainfatty acids ,SCFAs ) 中
不 同 益 生 菌 对 于 体 重 的 影 响 显 著 不 同 , 而 且 不
的 主 要 成 分 是 乙 酸 、 丙 酸 和 丁 酸 。 在 肥 胖 和 低 纤 维
饮 食 ( 如 多 糖 、 抗 性 淀 粉 和 蔬 菜 低 聚 果 糖 摄 入 减 少 ) 同 人 摄 入 益 生 菌 后 的 定 植 情 况 也 有 所 不 同 , 因 此 , 减
的 患 者 中 , 观 察 到 了 粪 便 丁 酸 含 量 、 总 SCFAs 含 量 肥 效 果 可 能 因 人 而 异 。 当 前 对 于 益 生 菌 减 肥 的 作 用
[17]
和 双 歧 杆 菌 量 的 减 少 , 而 高 纤 维 饮 食 可 以 通 过 机 制 及 合 适 的 使 用 剂 量 也 尚 不 明 确 , 仍 需 深 入 研 究 。
不 论 益 生 菌 补 充 剂 到 底 能 不 能 够 为 减 重 添 砖 加
SCFAs 调 控 胃 肠 道 及 一 些 代 谢 途 径 来 协 助 肥 胖 的
调 控 。 瓦 , 但 如 果 没 有 良 好 的 生 活 方 式 , 比 如 营 养 均 衡 的 饮
益 生 菌 或 可 通 过 调 节 食 欲 和 饱 腹 感 , 减 少 食 物 食 模 式 、 适 当 的 体 育 锻 炼 等 , 即 使 瘦 下 来 , 也 不 能 拥
摄 入 量 。 某 些 益 生 菌 可 以 增 强 短 链 脂 肪 酸 的 产 生 , 抱 健 康 。
[18]
说 到 底 想 要 维 持 优 美 体 型 , 保 持 健 康 状 态 , 良 好
增 强 脂 肪 酸 的 氧 化 , 减 少 脂 肪 的 储 存 。 短 链 脂 肪
[19]
酸 还 可 以 刺 激 瘦 素 等 饱 腹 感 相 关 激 素 的 产 生 , 而 的 生 活 方 式 不 可 或 缺 。
一 些 双 歧 杆 菌 类 的 益 生 菌 , 则 可 以 促 进 胰 高 血 糖 素2 0 2 2 年 赵 爱 青 等 : 剖 析 益 生 菌 与 肥 胖 · 5 1 ·
参 考 文 献
[1] Van BAALPH ,HOOGENVEEN R T ,BOSHUIZEN H C ,et al. Estimating health-adjusted life expectancy conditional on risk
factors:Resultsforsmokingandobesity[J].PopulHealthMetrics ,2006 ,4 :14.
[2]CHAN PA ,ROBINETTEA ,MONTGOMERYM ,etal.Extragenitalinfectionscausedbychlamydiatrachomatisandneisseria
gonorrhoeae:Areviewoftheliterature[J].InfectDisObstetGynecol ,2016 ,2016 :1-17.
[3] ZUO T ,NG S C. The gut microbiota in the pathogenesis and therapeutics of inflammatory bowel disease.front[J]. Microbiol ,
2018 ,9 :2247.
[4] OPAZO M C ,ORTEGA-ROCHA E M ,BONIFAZ L C ,et al. Intestinal microbiota influences non-intestinal related autoim ‐
munediseases.Front[J].Microbiol ,2018 ,9 :432.
[5] CALLAWAY L K ,MCINTYRE H D ,BARRETT H L ,et al. Probiotics for the prevention of gestational diabetes mellitus in
overweight and obese women: Findings from the SPRING double-blind randomized controlled trial[J]. Diabetes Care ,2019 ,
42 :182248.
[6]DavisDC.Thegutmicrobiomeanditsroleinobesity[J].NutrToday ,2016 ,51(4) :167-174.
[7]RIDAURAVK ,FAITH JJ ,REYF E ,etal.Gutmicrobiota from twinsdiscordantforobesity modulatemetabolism in mice[J].
Science ,2013 ,341(6150) :1241214.
[8] STARK C M ,SUSI A ,EMERICK J ,et al. Antibiotic and acid-suppression medications during early childhood are associated
withobesity[J] ,Gut ,2019 ,68(1) :62-69.
[9] WICINSKI M ,GEBALSKI J ,GOLEBIEWSKI J. Probiotics for the treatment of overweight and obesity in humans — a review
ofclinicaltrials[J].Microorganisms ,2020 ,8 :1148-1175.
[10] HARTSTRAAV ,BOUTER K E ,B?CKHED F ,et al. Insights into the role of the microbiome in obesity and type 2 diabetes
[J].DiabetesCare ,2015 ,38 :159 –165.
[11] WANG Z B ,XIN S S ,DING LN ,et al. The potential role of probiotics in controlling overweight/obesity and associated meta ‐
bolic parameters in adults: A systematic review and meta-analysis[J].Evid Based Complement Alternat Med ,2019 ,2019 :
3862971.
[12] KOUTNIKOVA H ,GENSER B ,MONTEIRO-SEPULVEDA M ,et al. Impact of bacterial probiotics on obesity ,diabetes and
non-alcoholic fatty liver disease related variables: a systematic review and meta-analysis of randomised controlled trials[J].BMJ
Open ,2019 ,9(3) :e017995.
[13] NAUDIN C R ,MANER-SMITH K ,OWENS JA ,et al. Lactococcus lactis subspecies cremoris elicits protection against meta ‐
bolicchangesinducedbyawestern-stylediet[J].Gastroenterology ,2020 ,159(2) :639-651.
[14]FIORUCCIS ,MENCARELLIA ,PALLADINOG ,etal.Bile-acid-activatedreceptors:TargetingTGR5andfarnesoid-X-recep ‐
torinlipidandglucosedisorders[J].TrendsPharmacolSci ,2009 ,30 :570 –580.
[15] PARS é USA ,SOMMER N ,SOMMER F ,et al. Microbiota-induced obesity requires farnesoid X receptor[J]. Gut ,2017 ,66 :
429 –437.
[16]TURNBAUGH PJ ,LEYR E ,MAHOWALD MA ,etal.An obesity-associated gutmicrobiome with increased capacity foren ‐
ergyharvest[J].Nature ,2006 ,444(7122) :1027-1031.
[17] CANFORAE E ,MEEX R C ,VENEMAK ,et al. Gut microbial metabolites in obesity ,NAFLD andT2DM[J]. Nat Rev Endo ‐
crinol ,2019 ,15 :261-273.
[18]DENBESTENG ,vanEUNENK ,GROENAK ,etal.Theroleofshort-chainfattyacidsintheinterplaybetweendiet ,gutmi ‐
crobiota ,andhostenergymetabolism[J].JLipidRes ,2013 ,54(9) :2325-2340.
[19] SOLDAVINI J ,KAUNITZ J D.Pathobiology and potential therapeutic value of intestinal short-chain fatty acids in gut inflam ‐
mationandobesity[J].DigDisSci ,2013 ,58(10) :2756-2766.
[20] ZHAO D ,ZHU H ,GAO F ,et al.Antidiabetic effects of selenium-enriched Bifidobacterium longum DD98 in type 2 diabetes
modelofmice[J].FoodFunct ,2020 ,11(7) :6528-6541.
[21] CANI P D ,AMAR J ,IGLESIAS M A ,et al. Metabolic endotoxemia initiates obesity and insulin resistance[J]. Diabetes ,
2007 ,56 :1761 –1772.
[22] JAYASHREE B ,BIBIN Y S ,PRABHU D ,et al. Balasubramanyam ,increased circulatory levels of lipopolysaccharide (LPS)
andzonulinsignifynovelbiomarkersofproinflammationinpatientswithtype2diabetes[J] ,MolCellBiochem ,2014 ,388(1/2) :
203-210.2 0 2 2 年
· 5 2 · 山 西 大 同 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 )
[23]ROAGERHM ,LICHTTR.Microbialtryptophancatabolitesinhealthanddisease[J].NatCommun ,2018 ,9(1) :3294.
[24] MULDERS R J ,de GIT K C G ,SCHELE E ,et al. Microbiota in obesity: interactions with enteroendocrine ,immune and cen ‐
tralnervoussystems[J].ObesRev ,2018 ,19(4) :435-451.
[25] CUI X ,SHIY ,GAO S ,et al. Effects of lactobacillus reuteri DSM 17938 in preterm infants: a double-blinded randomized con ‐
trolledstudy[J].ItalJPediatr ,2019 ,45(1) :140.
[26]LAIH H ,CHIU C H ,KONG M S ,etal.Probiotic lactobacillus casei:effective formanaging childhood diarrhea by altering gut
microbiotaandattenuatingfecalinflammatorymarkers[J].Nutrients ,2019 ,11 :1150-1165.
[27] XU H ,HUANG W ,HOU Q ,et al. Oral administration of compound probiotics improved canine feed intake ,weight gain ,Im ‐
munityandintestinalmicrobiota[J].FrontImmunol ,2019 ,10 :666.
AnalysisofProbioticsandObesity
ZHAOAi-qing,YANGDe-bing,CHANGQing
(MedicalSchool,ShanxiDatongUniversity,DatongShanxi,037009)
Abstract:As a chronic metabolic disease, obesity has attracted more and more attention due to its health risks. Excessive food
consumption, sedentary way of life, high sugar consumption, fat-rich diet, and certain genetic profile may lead to obesity. As con ‐
sumers pay more attention to health and body shape, the demand for weight loss has become increasingly prominent. This review
summarizes the latest developments in the relationship between gut microbes and obesity, assesses important biological molecular
mechanisms underlying the impact of gut microbiota on hosts including bile salt metabolism, short-chain fatty acids, and metabolic
endotoxemia, and explores the possible mechanism of probiotics regulating obesity. In addition, the weight loss prospects and exist ‐
ingproblemsofprobioticsarealsodiscussedinthearticle.
Keywords:obesity;gutmicrobiome;probiotics;mechanism
〔 责 任 编 辑 王 东 〕
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(本文系金鑫康复堂首藏)