肠道菌群调节机制与肥胖治疗研究进展

第49卷第9期 第204199卷年 9 月
温 州 医 科 大 学 学 报 Journal of Wenzhou Medical University
本文引用：黄楠， 任锡凯， 苏苗赏． 肠道菌群调节机制与肥胖治疗研究进展［Ｊ］． 温州医科大学学报， ２０１９， ４９（９）： ６９５-６９９．
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第 49 卷
温州医科大学学报
第9期
导致体质量增加和肥胖 [9]。利用宏基因组学对 123 例非肥胖和169 例肥胖人群的肠道菌群进行基因图 谱分析，发现肥胖者菌群丰度明显降低，并伴有胰 岛素抵抗、血脂异常以及炎症表型[10]。综合以上研 究结果，与正常人群相比，肥胖患者肠道菌群多样 性和拟杆菌门 / 厚壁菌门比值有所降低。此外，肠 道菌群的产物和代谢物还可作用于远端器官影响肥 胖相关病理生理过程：脂多糖（LPS）和SCFA作用于 脂肪组织，LPS、胆汁酸、SCFA、乙醇、胆碱等作用 于肝脏，菌群产生的活性物质经肠 - 脑轴作用于大 脑。菌群可能通过影响热量的吸收等方式影响肥胖， 肥胖也可能反过来影响肠道菌群的组成。因此肠道 菌群在肥胖的发生发展中起到了重要作用。
２ 肥胖干预治疗对肠道菌群的影响
当前肥胖的治疗方法主要为通过饮食干预、有 氧运动、药物或手术降低热量摄入及阻碍热量吸 收。这些常用的治疗肥胖方法均对肠道菌群有所影 响。 2.1 饮食干预 饮食干预就是限制饮食提供能量， 但会给予充足的必需氨基酸、维生素、矿物质等营 养素，总体使摄入能量小于消耗能量，从而达到治 疗肥胖的效果。饮食干预有多种方法，比如极低热 量饮食（very low calorie diets，VLCD）、低碳水 化合物饮食（low carbohydrate diets，LCH）和高 蛋白饮食（high protein diets，HPD）疗法，不同 方法所限制的营养素不同，但基本目的一致。但由 于限制条件不同，对肠道菌群的影响也有差别，同 时各自也对人体代谢有不同的影响。饮食在塑造肠 道菌群的组成和功能方面起着重要作用，短期的饮 食改变就能使其产生巨大改变 [11]。在人体内，只 有 10% 的细胞和不到 1% 的基因是人类的，其余的来 自胃肠道的数万亿微生物。快速积累的元基因组数 据表明，改变食物摄入，特别是蛋白质和不溶性纤 维，对肠道微生物结构、功能和调节多种炎症和代 谢途径的因素的分泌产生迅速而深远的影响[11-14]。 饮食不仅影响肠道细菌的相对数量和绝对丰度，而 且影响肠道细菌的生长动力学；同时饮食来源的抗 原和化合物通过影响宿主代谢及其免疫系统，间接 影响肠道微生物群。由于肥胖人群差异性，这可能 导致了不同的研究结果，所以个性化营养也是一种 新兴的治疗手段 [15]。研究发现，喂食高脂肪饮食 （high fat diet，HFD）的小鼠与正常喂养的小鼠
Vol.49 No.9 Sep.第20919期
·综 述·
肠道菌群调节机制与肥胖治疗研究进展
黄楠，任锡凯，苏苗赏 （温州医科大学附属第二医院育英儿童医院 儿的发病率逐年增高，与II型糖尿病、冠心病、高血压等代谢性疾病有关，对人类的健康造成 极大的危害。肠道菌群参与人体许多生理活动，对能量摄取、能量代谢、免疫甚至神经活动均有影响。肠 道菌群失调已被证明可直接导致肥胖，近年来研究发现，通过调节肠道菌群失调维持免疫稳态可用于防治 肥胖。但肠道菌群对机体能量代谢的作用机制还未阐明。本文主要围绕肠道菌群与肥胖的关系以及肠道菌 群在肥胖治疗中的应用情况进行综述。 [关键词] 肠道菌群；肥胖；治疗；综述 [中图分类号] R-1 DOI: 10.3969/j.issn.2095-9400.2019.09.016
始建立。成熟的人类肠道菌群具有巨大的潜在代谢 能力，拥有综合生化能力，是“一个被遗忘的器官”。 健康的肠道菌群可通过分泌各种酶来参与食物的消 化吸收，通过消化一些多糖来参与代谢，也参与肠 黏膜屏障的形成，阻止某些致病菌的侵入，并且通 过介导维生素合成、胆盐代谢和异物降解，参与人 体的免疫调节作用[3]。同时肠道菌群的免疫机制非 常的庞大且复杂，具有极大的可能性及可塑性。因 此如何利用肠道菌群来治疗肥胖已经成为近年来的 研究热点。本研究对肠道菌群与肥胖的关系及其防 治研究进展进行总结，并对肠道菌群制剂的应用前 景进行展望。
人类和微生物有着错综复杂的共生关系。胎儿 肠道在母体内时是无菌状态，在出生后肠道菌群开
收稿日期：2019-03-25 基金项目：国家自然科学基金资助项目（81870075）；浙江省自 然科学基金资助项目（LY17H010003）；浙江省医药卫生科技计 划项目（2017185046）。 作者简介：黄楠（1998-），女，浙江宁波人，硕士生。 通信作者：苏苗赏，副主任医师，硕士生导师，Email ：sumish@ 。
肥胖是一种慢性代谢紊乱性疾病，一般认为 是由于能量摄入和消耗失衡引起，且与遗传和环境 因素相关。环境因素，包括高脂饮食和久坐的生活 方式，导致肥胖及其相关代谢紊乱的发病率急剧上 升[1]。肥胖发病率的变化存在可预测的“肥胖过渡 （the obesity transition）”模式，包含4 个阶段： 第一阶段，肥胖患病率女性高于男性，社会经济地 位高的高于社会经济地位低的，成人高于儿童；第 二阶段，成人患病率大幅增加，儿童增加幅度较小， 性别差距缩小；第3 阶段，社会经济地位较低的人 群肥胖患病率超过社会经济地位较高的人群，在社 会经济地位较高的妇女和儿童中，患病率可达到高 峰；第四阶段，肥胖患病率下降。我国目前处于第 二阶段。按此预测模式，将来我国可能面对儿童肥 胖发病率的增加，这将严重影响整个社会的健康状 况[2]。由于肥胖的形成因素复杂，目前仍缺少普遍 有效的防治手段，通过减少能量摄入，增加能量消 耗的行为干预，通常长期效果不佳，容易出现反弹。
１ 肠道菌群与肥胖发病的关系
近年来研究发现，肠道菌群失调可促进人体的 肥胖和II型糖尿病的发生[4]。研究表明，肠道菌群 在人体内参与控制体质量和能量平衡[5]，肠道菌群 的改变会影响机体的能量摄入和代谢情况从而改 变机体表型。将肥胖小鼠或人粪便微生物移植给无 菌小鼠，均可使无菌小鼠能量摄入增加从而出现肥 胖表型[6-7]。研究发现，肥胖人群中拟杆菌的相对 比例与正常人群相比明显下降，而厚壁菌的比例增 加，并且在两种低热量饮食方式实验中，拟杆菌的 相对比例随着体质量的减少而增加[8]。厚壁菌可将 多糖转换为可吸收的单糖类和短链脂肪酸（short chain fatty acid，SCFA），产生更多可吸收的能量，