热量限制对健康、衰老和疾病机体肠道菌群影响的研究进展
菌门,1热量限制对健康机体肠道菌群的影响,2热量限制对衰老机体肠道菌群的影响,3热量限制对疾病机体肠道菌群的影响,4总结与展望
叶佳美,钟冬灵,李涓,张惠玲,金荣疆,张安仁热量限制是一种在保证必要营养素,不引起营养不良的前提下减少20%~40%热量摄入的饮食方案,在此基础上,研究者探索出了新的热量限制方式,如间歇性禁食(IF)、隔日限食(EODF)、“5∶2饮食”等。自20世纪30年代以来,大量研究已经证实,热量限制是唯一已知能延长酵母、蠕虫、果蝇、啮齿类动物及非人类灵长类动物等许多生物体寿命的有效干预手段[1],其抗炎和神经保护作用已经在脑卒中、颅脑损伤动物模型及伴有系统性炎症的患者中被证实[2-3]。在啮齿类动物中,IF或周期性禁食可防止糖尿病、癌症、心脏病和神经退行性变的发生[4]。临床研究发现,热量限制有助于改善肥胖[5]、控制血压[6]、降低类风湿性关节炎患者的炎性反应和疼痛[7]。正常机体肠道内细菌种类繁多、结构复杂,厚壁菌门和拟杆菌门是其最主要组成部分,其他还有放线菌门和变形菌门等[8],这些微生物不断受到宿主健康状况、摄入食物的调节。不合理的饮食结构引起肠道菌群失调,导致疾病发生,如高脂高糖饮食破坏肠道菌群,在肥胖、糖尿病等代谢性疾病的发生发展中扮演了重要角色[9]。热量限制作为一种饮食干预方式,肠道菌群可能是其作用靶点之一。有研究通过对比正常饮食组和热量限制组肥胖小鼠肠道菌群差异并进行粪菌移植,发现热量限制重塑了肠道菌群,使有益菌数量增多、致病菌数量减少,利于肥胖小鼠的症状改善[10]。本文就热量限制干预对健康、衰老和疾病(包括肥胖、糖尿病、自身免疫性疾病等)状态下机体肠道菌群的影响进行综述,以期为热量限制的临床应用和推广提供微生物学证据。
1 热量限制对健康机体肠道菌群的影响
研究发现,热量限制对健康机体的促进作用与肠道菌群密切相关。KOHL等[11]比较延长禁食时间对5种脊椎动物盲肠和结肠微生物总体多样性和相对丰度的影响,结果提示,禁食诱导的微生物变化在不同物种和肠道的不同部位上存在差异。一项对水生动物的研究显示,IF明显增强了鲫鱼肠道菌群的α多样性和生态系统稳定性,其中拟杆菌、丹毒丝菌科和嗜黏蛋白阿克曼菌(akkermansia muciniphila,AKK)相对丰度增高[12]。AKK是健康人体内高度丰富的肠道微生物之一,其能将黏蛋白降解成多种代谢产物,这些产物可以作为其他细菌和宿主的能量来源,还可以调节宿主免疫反应和生物功能等[13]。临床研究也发现伊斯兰斋月禁食(IF的一种方式)可引起AKK的增多[14]。乳酸杆菌(lactobacillus)具有调节免疫和改变脂质代谢的功能,其丰度与炎性反应成反比[15] ......
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