热心肠日服:吃太多支链氨基酸为何影响代谢健康?

佩襄 肠道 2.3K+

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Nature子刊:吃太多支链氨基酸为何影响代谢健康?

Nature Metabolism[IF:N/A]

① 长期摄入高水平支链氨基酸(BCAA)可导致小鼠暴食和肥胖,寿命缩短;② 该现象不是肝脏mTOR活化引起,而是因为BCAA与非BCAA(特别是色氨酸Trp和苏氨酸Thr)比值失衡所致,给吃高BCAA饮食的小鼠补充Trp和Thr可减少其暴食症;③ BCAA/非BCAA失衡引起暴食可能与缺乏Trp引起的5-羟色胺缺乏有关,还改变下丘脑基因表达,促进脂肪肝和从头脂质生成,改变全身代谢;④ 通过热量限制或限制进食量来避免小鼠暴食,可预防高BCAA饮食的不良健康后果。

Branched-chain amino acids impact health and lifespan indirectly via amino acid balance and appetite control

04-29, doi: 10.1038/s42255-019-0059-2

【主编评语】支链氨基酸(BCAA:亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸)水平升高,与肥胖和胰岛素抵抗相关。《Nature Metabolism》近期发表的一项研究显示,在小鼠中长期高膳食BCAA摄入所引起的代谢问题和寿命缩短,并非是因为BCAA的“毒性”,而是BCAA与非BCAA氨基酸比例失衡引发的食欲失调/暴食症所致。这些发现揭示了BCAA相关不良健康后果的机制,对于阐释营养与食欲调控的关系很有参考意义。

 

膳食多酚改善心血管代谢中的宿主-菌群互作(综述)

Trends in Endocrinology and Metabolism[IF:10.769]

① 人体试验和动物模型研究显示,原花青素、鞣花单宁和白藜芦醇可改善代谢综合征;② 无菌动物和粪菌移植研究表明,这些多酚对心血管代谢的益处可能是由肠道菌群所介导;③ 多酚可能主要通过影响菌群-宿主免疫互作和作用于宿主的菌群代谢物,来发挥其健康益处;④ 还可促进特定有益菌生长(如Akk菌)、增加菌群多样性/丰富度、加强肠道屏障;⑤ 需进一步鉴定和分离膳食多酚靶向菌(如肠道巴恩斯氏菌),或有助于开发改善心血管代谢的微生态疗法。

Host–Microbe Interplay in the Cardiometabolic Benefits of Dietary Polyphenols

05-07, doi: 10.1016/j.tem.2019.04.002

【主编评语】蔬菜水果中富含的膳食多酚,被认为具有改善心血管代谢健康的作用。《Trends in Endocrinology and Metabolism》近期发表综述,着重探讨了原花青素、鞣花单宁和白藜芦醇等多酚的代谢益处中肠道菌群的作用,对于开发相关干预疗法有参考意义。

 

提高肠内酯浓度或有助于降低糖尿病死亡率

Diabetologia[IF:6.023]

① 植物雌激素肠内酯是植物木脂素的肠道菌群衍生代谢物;② 从丹麦饮食、癌症和健康队列中随机选择1183例2型糖尿病患者(其中共617例死亡)样本,进行病例-队列研究;③ 该亚队列中的平均血浆肠内酯浓度较低,为10.9 nmol/L;④ 确诊前的肠内酯浓度与糖尿病和全因死亡率呈负相关,但后者未达统计学显著;⑤ 高肠内酯浓度或对糖尿病预后有利,通过摄入谷物纤维来增加肠内酯浓度或许有助于改善糖尿病。

Pre-diagnostic plasma enterolactone concentrations are associated with lower mortality among individuals with type 2 diabetes: a case-cohort study in the Danish Diet, Cancer and Health cohort

04-08, doi: 10.1007/s00125-019-4854-9

【主编评语】《Diabetologia》发表的一项病例-队列研究,对丹麦饮食、癌症和健康队列中随机选择的近1200例2型糖尿病患者的样本进行分析,表明确诊前的血液肠内酯浓度与糖尿病死亡率负相关,提示多吃谷物纤维提高肠内酯水平,或许有助于改善糖尿病预后。

 

酒精摄入促进小鼠肠道炎症

Mucosal Immunology[IF:7.36]

① 酒精摄入诱导小鼠近端小肠的细胞凋亡及炎症,促进肠道细菌产物易位、增加近端小肠潘氏细胞比例及IL-17A分泌;② 酒精诱导的IL-17A分泌受内质网应激调控,该过程可被ER应激抑制剂4-PBA阻断;③ IL-17A阻断抗体可缓解酒精引起的内质网应激介导的细胞凋亡及IL-18分泌,抑制近端小肠的紧密连接损伤,减少LPS的肝脏易位;④ 慢加急性酒精导致近端小肠的炎症小体活化、caspase-1剪切及IL-18产生;⑤ 抗生素和4-PBA可抑制内质网应激和炎症小体活化。

Alcohol-induced IL-17A production in Paneth cells amplifies endoplasmic reticulum stress, apoptosis, and inflammasome-IL-18 activation in the proximal small intestine in mice

05-19, doi: 10.1038/s41385-019-0170-4

【主编评语】Mucosal Immunology上发表的一项最新研究,酒精摄入通过引起内质网应激,促进肠道细菌产物易位及近端小肠细胞凋亡、增加潘氏细胞及其分泌的IL-17A、活化炎症小体,以促进肠道炎症,而这一过程受到肠道菌群的调控。

 

特定肠道古菌与儿童哮喘风险相关

Journal of Allergy and Clinical Immunology[IF:13.258]

① 纳入472名学龄儿童进行一项横断面分析,收集受试儿童的粪便样本,利用qPCR方法分析2种常见古菌物种(Methanosphaera stadtmanae及Methanobrevibacter smithii)是否存在;② 同时记录受试儿童的哮喘、湿疹、血清中IgE水平、空气及食物过敏原的致敏性及肺功能;③ M. stadtmanae的存在与较低的哮喘风险显著相关,并与较低的湿疹风险及IgE致敏相关(但不显著);④ M. smithii则与各种过敏相关指标均不相关。

Intestinal archaea inversely associated with childhood asthma

02-20, doi: 10.1016/j.jaci.2019.02.009

【主编评语】Journal of Allergy and Clinical Immunology上发表的一项研究发现,一种常见的肠道古菌Methanosphaera stadtmanae在儿童肠道菌群中存在与否,与儿童哮喘风险显著相关,提示肠道古菌可能在过敏的发生发展中起到调节作用。

 

牛奶过敏婴儿的肠道菌群促进小鼠的过敏反应

Allergy: European Journal of Allergy and Clinical Immunology[IF:6.048]

① 纳入5名牛奶过敏婴儿及6名健康婴儿;② 牛奶过敏婴儿的粪便细菌多样性显著降低,双歧杆菌属丰度降低,毛螺菌科丰度增加;③ 将一名牛奶过敏婴儿及一名健康婴儿的粪便移植给无菌小鼠,随后小鼠口服过敏原(全乳清蛋白)致敏;④ 移植了牛奶过敏婴儿粪菌的小鼠表现出腹泻相关症状,且口服β-乳球蛋白后的临床分数显著高于移植了健康婴儿粪菌的小鼠;⑤ 移植了牛奶过敏婴儿粪菌的小鼠表现出更高的Th2型免疫反应。

Gut microbiota from infant with Cow's Milk Allergy promotes clinical and immune features of atopy in a murine model

03-19, doi: 10.1111/all.13787

【主编评语】Allergy: European Journal of Allergy and Clinical Immunology上发表的一篇letter,将牛奶过敏婴儿的粪便菌群移植给无菌小鼠后,相比于移植了健康婴儿粪便菌群的无菌小鼠,前者表现出了更多的特应性症状及Th2型免疫反应,提示肠道菌群可能在婴儿的牛奶过敏中发挥了重要作用。

 

饮食及运动干预通过影响炎症因子改善膝关节炎患者的症状

Osteoarthritis and Cartilage[IF:5.454]

① 对于超重/肥胖的关节炎患者,饮食限制和运动是主要治疗手段,但其如何通过改变系统炎症影响疼痛程度和关节功能尚不明确;② 纳入99名膝关节炎患者进行18个月饮食、运动干预,检测干预前后炎症因子(包括IL-6、TNF-α、可溶性IL-6受体、可溶性IL-1受体、CRP)及BMI的变化,并评估患者的疼痛程度及膝关节功能;③ 炎症因子变化对疼痛影响占比15%,且与BMI变化完全无关;④ 炎症因子与BMI变化对膝关节功能影响分别占比29%和4%。

Inflammatory cytokines mediate the effects of diet and exercise on pain and function in knee osteoarthritis independent of BMI

04-20, doi: 10.1016/j.joca.2019.04.009

【主编评语】Osteoarthritis and Cartilage上发表的一项最新研究,发现在膝关节炎患者中,饮食与运动干预主要通过影响炎症因子(而非影响BMI),而改善患者的膝关节功能及疼痛程度。

 

Cell:自闭症肠道菌群如何促进行为症状?

Cell[IF:31.398]

① 将自闭症(ASD)或发育正常(TD)者的人肠道菌群移植给无菌小鼠,定植ASD菌群的小鼠子代(oASD)呈现自闭症行为特征;② 鉴定出多个肠道细菌类群与小鼠自闭症行为相关;③ oASD小鼠大脑中ASD相关基因发生广泛的可变剪接;④ oASD和oTD小鼠的肠道代谢组谱不同,在菌群对行为的调节机制中,氨基酸代谢可能很关键;⑤ 给ASD模型母鼠口服缺乏的具有神经活性的菌群代谢物5-氨基戊酸或牛磺酸,可改善其子代小鼠的行为异常,调节大脑神经元兴奋性。

Human Gut Microbiota from Autism Spectrum Disorder Promote Behavioral Symptoms in Mice

05-30, doi: 10.1016/j.cell.2019.05.004

【主编评语】自闭症谱系障碍(ASD)的特点是重复性和社会性的行为异常,除了遗传因素,ASD患者的肠道菌群也与正常发育人群有异,但菌群对ASD症状有多大作用仍待深入研究。《Cell》上线来自加州理工的最新研究,确认了ASD患者的肠道菌群可引起小鼠的ASD样行为异常,并鉴定出调节小鼠ASD行为的特定菌群代谢物,为阐释ASD发病机制和开发新疗法带来启示。

 

JAMA子刊:人群研究证实肠道菌群对早期神经发育的影响

JAMA Network Open[IF:N/A]

① 纳入VDAART研究中309名平均3岁的学龄前儿童,进行年龄和发育进程问卷调查,并分析3-6月龄的粪便菌群;② 梭菌目(毛罗菌科属和其他未分类的梭菌属)为主的丰度得分越高,儿童沟通能力、个人社交评分越低,发生沟通和个人社交能力延迟的几率升高;③ 拟杆菌属为主的丰度得分越高,精细运动评分越低,发生精细运动技能发展延迟的几率升高;④ 生命早期的肠道菌群组成与儿童的神经发育以及行为特点发展有关,梭菌目推动了上述菌群-宿主相关性。

Association of the Infant Gut Microbiome With Early Childhood Neurodevelopmental Outcomes: An Ancillary Study to the VDAART Randomized Clinical Trial

05-01, doi: 10.1001/jamanetworkopen.2019.0905

【主编评语】动物实验已经证明了婴儿时期的肠道菌群对后期神经发育具有影响,但缺乏人群研究证实。《JAMA Network Open》近期发表人群研究,发现在幼儿3岁时,肠道菌群组成的区别与沟通能力、运动能力的差异有关,提示早期菌群结构可能影响幼儿神经发育。该结果对于研究菌群-肠-脑轴具有借鉴价值。

 

孕妇分娩期使用特定抗生素可能影响婴儿肠道菌群成熟

BJOG: An International Journal of Obstetrics and Gynaecology[IF:5.051]

① 纳入NHBCS前瞻性研究的266名足月新生儿,孕妇分娩期使用抗生素(尤其是两种及以上),与婴儿6周时微生物多样性评分较低、菌群结构特殊相关;② 有分娩期青霉素暴露史的婴儿,1岁时菌群α多样性较低,菌群中双歧杆菌、拟杆菌、脆弱拟杆菌和大肠杆菌的增长较慢,粪球菌增长较快;③ 有分娩期头孢菌素暴露史的婴儿,双歧杆菌和肠球菌增长显著较慢,脆弱拟杆菌增长较快;④ 有分娩期多抗生素联合暴露史的婴儿,菌群中殊异韦荣菌显著增加。

Specific class of intrapartum antibiotics relates to maturation of the infant gut microbiota: a prospective cohort study

04-21, doi: 10.1111/1471-0528.15799

【主编评语】孕妇在分娩期的抗生素使用情况会影响婴儿肠道菌群的建立。《BJOG》近期发表研究,发现孕妇分娩期使用抗生素,影响婴儿在出生后6周以及1年后的肠道微生物多样性和菌群发育情况。该结果对于研究孕妇分娩期抗生素暴露史对后代的影响具有参考价值。

 

年龄和性别如何影响肠道菌群多样性?

mSystems[IF:5.75]

① 调查来自美国、英国、哥伦比亚和中国共计9381名参与者的年龄、性别与肠道菌群多样性的关系;② 除中国人群外,年轻人菌群的α多样性与年龄呈正相关,40岁后趋于稳定,女性α多样性较高,性别差异在年轻人中更明显;③ 采用机器学习预测菌群年龄,与上述结果一致,英美女性的菌群年龄较高,40岁后性别差异较小;④ 哥伦比亚人群中为观察到菌群年龄差异,中国人菌群年龄的差异只在中年人中被观察到。⑤ 年龄、性别对菌群的影响存在人群差异性。

Age- and Sex-Dependent Patterns of Gut Microbial Diversity in Human Adults

05-16, doi: 10.1128/mSystems.00261-19

【主编评语】人类肠道菌群的多样性随宿主年龄增长而改变,宿主性别也对菌群多样性具有影响。《mSystems》近期发表人群研究,纳入来自美国、英国、哥伦比亚和中国共计9000余名参与者,发现年龄和性别对于肠道菌群多样性的影响具有一定的人群差异性。该结果有助于进一步研究宿主特点对共生菌群的影响。

 

定位极低碳水化合物生酮饮食的作用靶点

Journal of Clinical Medicine[IF:5.583]

① 纳入52名适合做减肥手术的重度肥胖患者,连续25天食用极低碳水化合物生酮饮食(VLCKD);② 干预后,患者的BMI、空腹血糖、胰岛素血症和血脂参数均显著下降,肱动脉血流介导的舒张功能无显著变化,严重的肝脂肪变性患者的数量明显减少;③ 患者体内的溶酶体酸性脂肪酶(LAL)在干预后活性增加,但与健康人群无显著差别;④ VLCKD增加了重度肥胖患者的LAL活性,减少了循环脂蛋白分泌,上述作用可归功于膳食中极低的碳水化合物和较多的蛋白质。

Lysosomal Acid Lipase as a Molecular Target of the Very Low Carbohydrate Ketogenic Diet in Morbidly Obese Patients: The Potential Effects on Liver Steatosis and Cardiovascular Risk Factors

05-07, doi: 10.3390/jcm8050621

【主编评语】溶酶体酸脂肪酶活性过低与非酒精性脂肪性肝病等代谢疾病相关。《Journal of Clinical Medicine》近期发表研究,发现极低碳水化合物生酮的饮食可提高重度肥胖患者的溶酶体酸脂肪酶活性,降低血脂参数,具有改善肥胖患者健康指标的作用。该结果对阐释膳食干预的分子机制具有参考价值。

 

Nature:成体肠道干细胞源于何处?

Nature[IF:41.577]

① 通过谱系示踪、生物物理建模和肠道移植等方法揭示出,小鼠胚胎肠上皮细胞不论是否处于肠隐窝/表达干细胞标志物LGR5,都有成为成体肠道干细胞的潜力;② 3D成像表明,在胚胎发育过程中,肠绒毛会经历活跃的重构过程,1个绒毛可通过组织弯曲“分裂”为2个;③ 这使得肠上皮细胞在增殖区(绒毛间)和非增殖区(绒毛)之间发生重新定位,转换LGR5的表达状态;④ 与此一致的,胚胎肠绒毛和绒毛间细胞具有相似的生长和再生潜力。

Tracing the origin of adult intestinal stem cells

05-15, doi: 10.1038/s41586-019-1212-5

【主编评语】继上月底两篇连发,《Nature》上周再发一篇肠道干细胞研究。该研究发现,胚胎发育过程中,肠上皮的活跃重构,使得胚胎肠上皮细胞不论处于什么位置、表达什么标志物,都具有很强的可塑性和成为成体肠道干细胞的潜力。这说明,从胚胎到成体,肠道干细胞不是固有存在的,而是可被诱导的,且肠上皮重构与细胞分化间存在密切关联。相关发现对于研究干细胞、肠组织再生等很有参考意义。


高脂饮食加速小鼠的食管癌变及肠道菌群变化

Gastroenterology[IF:20.773]

① 巴雷特食管(BE)小鼠模型喂食正常饮食或高脂饮食;② 小鼠喂食高脂饮食后,食管增生及肿瘤的发展速度显著快于喂食正常饮食的小鼠,肿瘤生长速度与体重无关;③ 高脂饮食加速食管增生与肠道菌群的变化及食管组织中中性粒细胞/NK细胞比例的增加相关;④ 相对于未进展为食管腺癌的BE患者,进展为食管腺癌的BE患者表现出了相似的菌群变化;⑤ 表达人IL-8的小鼠与喂食高脂饮食的小鼠类似,其BE组织中髓系细胞及表达Cxcr2与Lgr5 mRNA的细胞增加。

High-fat Diet Accelerates Carcinogenesis in a Mouse Model of Barrett’s Esophagus via IL8 and Alterations to the Gut Microbiome

04-15, doi: 10.1053/j.gastro.2019.04.013

【主编评语】巴雷特食管(BE)是食管腺癌的前兆。《Gastroenterology》上发表的一项最新研究,发现高脂饮食可促进BE小鼠模型的食管癌变,这种作用可能通过IL-8介导,并与肠道菌群的变化相关。

 

乳制品摄入与结直肠癌风险的关联

Advances in Nutrition[IF:6.853]

① 纳入15项队里研究及14项病例-对照研究(包括超过22000个患者),分析乳制品摄入与结直肠癌发病率的关联;② 队列研究显示,较高的总乳制品及全脂牛奶摄入量与较低的结直肠癌风险显著相关;③ 较高的低脂牛奶摄入与较低的结肠癌风险显著相关,较高的奶酪摄入与较低的结直肠癌风险及近端结肠癌风险显著相关;④ 在病例-对照研究中,低脂乳制品、全脂牛奶、发酵乳制品、酸奶的摄入均与结直肠癌风险无显著关联。

Association Between Dairy Product Consumption and Colorectal Cancer Risk in Adults: A Systematic Review and Meta-Analysis of Epidemiologic Studies

05-15, doi: 10.1093/advances/nmy114

【主编评语】《Advances in Nutrition》上发表的一项最新荟萃分析结果,在队列研究中,乳制品摄入与较低的结直肠癌风险相关,但在病例-对照研究中,乳制品摄入与结直肠癌风险无显著关联。

 

ω-3脂肪酸预防生命早期应激引起的小鼠认知障碍

FASEB Journal[IF:5.595]

① 小鼠在断奶后的第2-第9天暴露与生命早期应激(ES)中,分析ω-3及ω-6长链多不饱和脂肪酸对ES引起的症状的影响;② ES暴露改变小鼠的中枢及外周脂肪酸谱;③ 断奶后的第2-第42天喂食低ω-6/ω-3比值的饮食,可预防ES引起的认知障碍,并增加CD68+小神经胶质中的海马新生细胞存活率,且不影响ES引起的代谢变化;④ 海马可塑性、凋亡等其它标志物未受到ES或饮食的影响。

Increasing availability of ω-3 fatty acid in the early-life diet prevents the early-life stress-induced cognitive impairments without affecting metabolic alterations

03-28, doi: 10.1096/fj.201802297R

【主编评语】《FASEB Journal》上发表的一项最新研究,发现生命早期摄入较多的ω-3脂肪酸,可预防生命早期应激引起的小鼠认知障碍。

 

农大团队:高脂饮食缓解农药引起的大鼠生殖毒性

Chemosphere[IF:4.427]

① 毒死蜱可抑制性激素的分泌并降低精子的数量及质量;② 大鼠喂食正常饮食或高脂饮食,并暴露于3.0mg/kg的毒死蜱中,持续干预20周;③ 毒死蜱显著降低了大鼠的总精子数量、血清睾酮及促性腺激素水平、睾丸中精子发生相关的酶活性,并导致睾丸中的氧化损伤;④ 高脂饮食可缓解上述所有症状,毒死蜱仅在喂食正常饮食(而非高脂饮食)的大鼠中表现出明显的生殖毒性。

Chlorpyrifos-induced reproductive toxicity in rats could be partly relieved under high-fat diet

05-04, doi: 10.1016/j.chemosphere.2019.05.020

【主编评语】毒死蜱可引起生殖毒性。来自中国农业大学的Bing Fang团队在《Chemosphere》上发表的一项最新研究,发现在大鼠中,喂食高脂饮食可缓解毒死蜱引起的精子数量降低、性激素水平下降等生殖毒性。



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