科普 | 生物钟和肠道菌群共同对体重施压
UT西南部的研究人员发现了肠道细菌和人体生物钟共同促进体内脂肪积累的新线索。
科学家发现，肠道细菌或微生物组通过入侵和改变小鼠肠道细胞的生物钟来调节脂质的摄取和储存，这一研究可能有助于制定抵抗肥胖的新策略。该研究结果表明，肠道微生物群可以调节身体组成；同时，研究证实昼夜节律转录因子NFIL3是微生物群，生物钟和宿主代谢三者之间连接的主要分子。”
人类的肠道定植着数以万亿的细菌，促进食物消化和保护机体免受感染，并产生部分维生素。越来越多的证据表明，肠道中的某些细菌可能促进机体体重的增加，尤其在摄入高脂肪，高糖“西式”饮食的情况下。
微生物组被认为是影响能量吸收和哺乳动物体内脂肪蓄积-能量储存的环境因素，但是微生物组与机体组成之间的联系机制知之甚少。在无菌环境中养殖的无菌小鼠可能可以提供一定的线索。用高脂西方饮食饲喂缺乏微生物群的小鼠，吃的比常规鼠要好得多。
人体的许多代谢途径通过生物钟与昼夜循环保持同步。在哺乳动物中，生物钟是细胞中转录因子的集合，这些细胞调节节律，调控基因在24小时内的时空表达，这些基因。
研究人员比较了无菌和常规培养的小鼠，并且研究了不能在肠道细胞中产生NFIL3的基因敲除鼠之间的差异。
那么，肠道微生物菌群通过NFIL3与肠道内壁“对话”，进而调节脂肪的摄取和储存的具体机制是什么呢？在研究过程中，研究人员发现了一个有趣的转折，肠道微生物通过篡改肠道细胞中存在的生物钟来调节脂质摄取。这种篡改行为影响驱动脂质摄取和储存周期的基因的时空表达。科学家解释说，缺乏微生物组的无菌小鼠的NFIL3产量低于平均水平，这意味着即使在高脂肪的饮食中，无菌小鼠摄取和储存的脂质较少，因此能够保持瘦的状态。
生物钟响应于与饮食密切相关的昼夜循环，在机体代谢中很重要。虽然肠道细胞没有直接暴露于光线下，但是肠道细胞的生物钟通过视觉和神经系统接受光信号，并利用这个信号调控基因表达。肠道生物钟有助于NFIL3的表达，因此肠道内壁中的NFIL3调控脂质代谢机制。
“所以人们拥有的是一个非常神奇的系统，两个来自环境的信号：微生物群和白天光照变化进入并聚集在肠道内壁，以调节从饮食中摄取脂质，并存储为脂肪。Hooper博士继续说：“我们的研究深入阐释了肠道微生物与生物钟相互作用的详细机制，以及揭示了这种相互作用影响新陈代谢的机理。”“这也解释了为什么经常上夜班或出国旅行的人发生肥胖，糖尿病和心血管疾病等代谢性疾病的概率更高，因为其昼夜节律发生了紊乱。
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The intestinal microbiota regulates body composition through NFIL3 and the circadian clock |
science |
本文由微生太群友莫秋芬编译，莫秋芬、江舜尧编辑。