肠道菌群与脂质代谢

胆固醇、甘油三酯、低密度脂卵白、高密度脂卵白是我们血液生化检测中的几个主要指标，它们能够回响我们的脂质代谢状况，脂质代谢非常与动脉粥样硬化、冠芥蒂等的风险增加有关。

（本文来自www.jj00.com）

我们知道，，在我们的胃肠道中生在世数以万亿计的微生物，它们的数量远远跨越人体自身细胞的数量，它们所编码的基因数量跨越人类自身基因的150倍。肠道菌群介入宿主的很多生理和病理过程，包罗食物的消化和接收、某些营养物质和药物化合物的代谢、宿主免疫的发育、肠道炎症状况等等。肠道菌群失调与多种人类代谢性疾病有关，好比肥胖、糖尿病和非酒精性脂肪肝等。那么，肠道微生物是否介入调节脂质代谢呢？

肠道菌群在代谢性疾病中的感化 （自媒体www.jj00.com）

代谢综合征是一组互相关系的代谢杂乱，包罗高血压、胰岛素抗击、内脏肥胖、高密度脂卵白胆固醇降低和甘油三酯水平升高。大量临床研究表明，代谢综合征与心血管疾病和2型糖尿病的风险增加有关。越来越多的研究表明，肠道菌群是影响代谢综合征的致病身分之一。

2004年，美国华盛顿大学医学院的JeffreyGordon团队首次报道了在无菌小鼠和传统豢养的拥有正常菌群的小鼠之间视察到的身体脂肪含量的显著差别，后者的身体脂肪含量要凌驾40%。此后，越来越多的研究起头索求肠道菌群在代谢健康中的感化。肥胖小鼠的肠道中拟杆菌门细菌的品貌削减了50%，而厚壁菌门细菌的品貌则响应增加。同样，肥胖患者的拟杆菌门和厚壁菌门细菌的相对比例也发生了雷同的转变，经由低热量饮食能够获得改善。

高脂饮食引起的肠道菌群的改变导致肠道中含脂多糖（LPS）的肠道细菌比例增加，这与高血糖和高胰岛素血症的风险增加有关。

早期的研究首要确定了胖鼠和瘦鼠中的肠道微生物类群相对品貌的差别，比来的一些研究起头商量特定的细菌物种及其代谢产品在个中所施展的感化。例如，丙酸咪唑是肠道微生物发生的一种组氨酸衍生代谢物，在2型糖尿病患者血液中含量较高，给小鼠打针丙酸咪唑可导致葡萄糖耐量和胰岛素旌旗通路受损；肠道微生物代谢色氨酸发生的吲哚能够掌握白色脂肪细胞中微小RNA家眷miR-181的表达，从而改善体重增加、葡萄糖耐受性和胰岛素敏感性。

健康的肠道菌群对代谢杂乱也有珍爱感化。经由十二指肠导管将健康个别的粪便菌群转移到代谢综合征患者的肠道中，能够改变患者的肠道菌群，并改善患者的胰岛素敏感性。动物研究表明，某些特定的细菌物种对改善代谢杂乱是有益的，例如，嗜黏卵白阿克曼氏菌能够改善饮食引起的肥胖、空肚血糖和脂肪组织代谢。

肠道菌群对脂卵白代谢的调节

炊事中的脂质约占人体每日能量起原的35%。因为脂质不溶于水，人体消化器官经由以脂卵白的形式运输脂质，形成了一个复杂的脂质消化和接收系统。脂卵白颗粒在肝脏和肠道内合成，由脂质（好比磷脂、胆固醇和甘油三酯）和载脂卵白构成。凭据密度巨细，脂卵白可分为5类：乳糜微粒（CM）、极低密度脂卵白（VLDL）、中央密度脂卵白（IDL）、低密度脂卵白（LDL）和高密度脂卵白（HDL）。

每一类脂卵白在脂质代谢中都有特定的功能。乳糜微粒作为最大的脂卵白颗粒，首要将饮食中的外源性甘油三酯和胆固醇从肠道运输至外周组织，而极低密度脂卵白在肝脏中合成，首要运输肝脏中合成的内源性甘油三酯。极低密度脂卵白以ApoB100为首要构造载脂卵白，而乳糜微粒的载脂卵白首要为ApoB48。极低密度脂卵白和乳糜微粒都是由微粒体甘油三酯转移卵白组装而成，它将将脂质整归并入ApoB。低密度脂卵白是极低密度脂卵白的分化代谢产品，中央密度脂卵白是极低密度脂卵白向低密度脂卵白转化过程中的中央产品，而高密度脂卵白则介入胆固醇返回肝脏的逆向运输，将肝脏以外组织中的胆固醇转运到肝脏进行分化代谢。脂质消化过程和脂卵白合成周期中的任何问题都或者导致血脂非常，这是代谢性疾病（好比肥胖、糖尿病和非酒精性脂肪肝）的要害致病身分之一。

肠道不光是脂质消化接收的场合，也是大量微生物栖息的场合。肠道微生物可以调节炊事脂质构成、消化和接收，或者改变肠道脂卵白的形成。的确，无菌小鼠和经抗生素处理消灭肠道菌群的小鼠中，脂卵白水平显现非常。高脂饮食喂养时，无菌小鼠对肥胖表型发生抗击，同时，与拥有正常菌群的小鼠比拟，无菌小鼠血浆甘油三酯和低密度脂卵白水平较低，这部门是因为脂质消化、接收和运输的降低。此外，给常规豢养的小鼠增补特定细菌菌株会导致小鼠体重增加、低密度脂卵白和胆固醇水平升高，并改变一些介入脂质运输的基因的表达。与常规豢养的小鼠比拟，无菌小鼠的空肚甘油三酯水平宁极低密度脂卵白的发生显著降低。

肠道菌群与脂质谱之间的关联

很多人类研究表明，肠道菌群与脂质谱之间存在关系：

在人类中，肠道细菌基因雄厚度较低的个别，显现胰岛素抗击的频率显着更高，空肚血清甘油三酯水平更高，低密度脂卵白胆固醇水平更高。同样，另一项研究发现，肠道细菌基因雄厚度较低的个别，血清癯素、甘油三酯和游离脂肪酸水平更高，而血清脂联素和高密度脂卵白胆固醇水平更低。

肠道细菌的雄厚水平也与身高体重指数（BMI）和甘油三酯水平负相关，与高密度脂卵白水平允相关。此外，某些肠道细菌被报道与脂质水平或BMI有关，例如，梭菌科/毛螺菌科细菌与低密度脂卵白有关，而与BMI和另外脂卵白无关；爱格氏菌属（Eggerthella）与甘油三酯水平升高和高密度脂卵白水平降低有关，而丁酸单胞菌属（Butyricimonas）与甘油三酯水平降低亲切相关。

肠道菌群或者在高胆固醇血症的发生中施展感化。高胆固醇血症患者的血清总胆固醇、甘油三酯和低密度脂卵白胆固醇水平旦显高于健康个别，但肠道菌群的雄厚度和多样性显著降低。欧洲一项在正常人群、血糖掌握受损人群或糖尿病人群中进行的研究发现，血清甘油三酯水平与梭菌属细菌负相关，而高密度脂卵白与梭菌属细菌正相关。

一项针对1065名代谢综合征患者和健康受试者的研究发现，代谢综合征患者的BMI与肠道菌群失调呈正相关，胰岛素抗击与高密度脂卵白胆固醇浓度之间呈负相关。为期15天的低饱和脂肪和低能量摄入的饮食干涉显著降低了患者的血清甘油三酯水平，而75天的饮食干涉导致患者的极低密度脂卵白、低密度脂卵白水平显著降低，而葡萄糖耐量显著改善。此外，饮食干涉能够显著肠道菌群失调，增加嗜黏卵白阿克曼氏菌和普氏栖粪杆菌的水平。是以，饮食干涉或者经由调节肠道菌群改善代谢综合征患者的症状。

人类研究只能解说肠道菌群与脂质代谢之间的相关性，动物研究为我们供应了进一步的证据：

ApoE基因敲除的小鼠示意出脂卵白消灭延迟，从而导致血液脂卵白非常的发生。抗生素氨苄青霉素处理能够短时提高ApoE基因敲除小鼠的糖耐量，降低血浆低密度脂卵白胆固醇和极低密度脂卵白胆固醇的水平，并削减自动脉粥样硬化病变的面积，是以，肠道菌群的改变或者能够减轻血液脂卵白非常。

肠道菌群也能够调节载脂卵白和微粒体甘油三酯转移卵白的发生。给小鼠进行为期四天的抗生素（青霉素和链霉素）处理能够削减甘油三酯和磷脂的淋巴转运，降低粘膜载脂卵白ApoB、ApoA-I和ApoA-IV的水平，肠道微生物或者经由调节肠道载脂卵白的发生和乳糜微粒的排泄促进脂质的接收。小鼠使用抗生素（青霉素和红霉素）处理六周后，肝脏脂质储蓄增加，血液甘油三酯水平升高，介入游离脂肪酸合成、甘油三酯合成和转运的要害基因表达增加。

大豆固醇能够经由改变宿主基因表达和肠道菌群构成来减轻高脂饮食诱导的仓鼠肝脏病剃头生和胆固醇代谢非常。具体来说，大豆固醇能够显著降低甘油三酯、总胆固醇和非高密度脂卵白胆固醇的水平，增加胆固醇接收和固醇排泄相关基因的表达，降低胆固醇生物合成相关基因的表达。同时，大豆固醇也能够显著增加乳酸杆菌、颤螺菌和阿克曼氏菌的数量，以及短链脂肪酸的水平。此外，植物甾醇酯也能够降低人类血浆低密度脂卵白胆固醇的水平，其降胆固醇的能力也与肠道菌群有关。给血浆低密度脂卵白胆固醇升高的人增补为期周围的富含硬脂酸的植物甾醇酯导致肠道菌群的转变，且与血清胆固醇水平的转变显著相关。

肠道菌群若何调节宿主的脂质代谢呢？肠道菌群经由影响胆汁酸构成和胆汁酸受体旌旗来调节宿主的脂质代谢

胆汁酸是胆汁的首要功能成分，在肝脏中合成，在胆囊中保留，并进一步释放到肠道中。胆汁酸的首要功能之一是将炊事脂肪乳化成更小的脂肪颗粒，使脂肪酶将甘油三酯分化成脂肪酸。然而，胆汁酸也能够经由与多种胆汁酸受体互相感化，作为介入代谢途径的主要旌旗分子，好比葡萄糖代谢和脂质代谢。

胆汁酸最初是肝细胞以胆固醇为本来直接合成，称为初级胆汁酸，包罗胆酸和鹅去氧胆酸以及响应的连系型胆汁酸。特定的酶（好比胆盐水解酶，胆汁酸诱导酶）会将这些初级胆汁酸去连系和脱羟基，发生次级胆汁酸（脱氧胆酸和石胆酸）。胆盐水解酶首要由肠道细菌发生，在革兰氏阳性菌和阴性菌中均有发现，包罗乳酸杆菌、双歧杆菌、肠球菌、梭菌和拟杆菌。

肠道菌群掌握着胆汁酸的稳态，从而影响各类宿主的病理生理过程。无菌小鼠和拥有正常菌群的小鼠中，胆汁酸的构成以及介入胆汁酸合成、连系和再接收的基因表达谱存在显著差别。使用5天的抗生素（万古霉素和多粘菌素B）损坏肠道菌群能够削减粪便中产次级胆汁酸的细菌数量，降低次级胆汁酸（石胆酸和脱氧胆酸）的水平。

肠道菌群的改变不光影响胆汁酸的构成，还会影响胆汁酸受体旌旗通路，进而在调节脂质代谢中施展要害感化。

肠道菌群与宿主胆汁酸之间存在双向互相感化。肠道菌群的改变能够改变胆盐水解酶的表达水平，进而改变胆汁酸的构成。此外，胆汁酸也具有必然的细菌毒性，能够影响某些细菌的生长速度，改变肠道细菌介入脂质和氨基酸代谢的相关基因水平。

肠道菌群经由影响代谢发生的短链脂肪酸水平来调节脂质代谢

短链脂肪酸是肠道细菌发酵弗成消化的碳水化合物所发生的。这些弗成消化的碳水化合物，好比炊事纤维，不克被小肠所消化，它们进入结肠后被肠道细菌代谢分化。肠道短链脂肪酸以乙酸、丙酸和丁酸为主，占短链脂肪酸含量的95%以上。短链脂肪酸能够被盲肠、结肠、直肠接收，然后进入肠系膜静脉，最后进入血液轮回。短链脂肪酸进入血液轮回后可影响肝脏、脂肪组织、骨骼肌等多种外周组织的代谢。短链脂肪酸在调节能量摄入、能量获取、葡萄糖代谢、脂质代谢、脂肪生成和免疫应答等生理过程以及肥胖及相关代谢杂乱的病理生理过程中施展主要感化。在肝脏中，乙酸和丁酸是脂肪从头合成的首要底物，同时也是胆固醇合成的底物，而丙酸是这两个过程的有效按捺剂。

肠道菌群经由调节肠内排泄细胞的激素排泄来调节脂质代谢

肠道中有一种特别的细胞，称为肠内排泄细胞，它们在营养物质和微生物代谢物的感化下排泄激素；反过来，这些肠道激素又能够调节营养物质代谢和进食行为。越来越多的证据表明，肠道菌群能够调节肠内排泄细胞的发育和功能。肠内内排泄细胞像接收性肠上皮细胞一般，有一个面向肠腔的顶膜，许可其与微生物及其代谢产品互相感化。

GLP-1和GLP-2是由肠内排泄L细胞排泄的两种调节肠道脂质代谢的主要肠道激素。肠道菌群及其代谢产品能够调节肠内排泄L细胞功能，从而改变其激素释放的能力。

肠道微生物也能够调节另外肠内排泄细胞的感化，好比肠嗜铬细胞。肠嗜铬细胞首要排泄5-羟色胺，发生机体95%的5-羟色胺。肠道起原的5-羟色胺能够调节肝脏脂质代谢。某些特定的肠道细菌能够促进肠嗜铬细胞排泄5-羟色胺，从而在脂质代谢中施展感化。

肠道菌群经由调节肠道屏障功能来调节脂质代谢

肠道黏膜屏障不光匡助接收水分和必需的营养物质，还能阻止有害物质的进入。肠道上皮层由接收性肠上皮细胞、杯状细胞、肠内排泄细胞、簇状细胞和潘氏细胞构成。物质能够经由选择性转运或简洁扩散（跨细胞途径）经由这道屏障，也能够经由上皮细胞之间的间隙穿过（细胞旁途径）。

脂多糖（LPS）是革兰氏阴性细菌的细胞壁组分，也叫做内毒素，正常情形下，它们仅局限于肠腔内，是不克穿过肠道屏障的，然则当肠道屏障功能削弱时，LPS可进入血液轮回，激发全身炎症。血液轮回中LPS的浓度升高也能够增加动脉粥样硬化的风险。

另外微生物代谢物

肠道菌群还能够经由发生另外代谢物在调节脂质代谢中施展感化，例如：苯乙酸是肠道细菌分化食物中的氨基酸所发生的一种化合物，血液中苯乙酸的水平增加与肝脏中脂肪的储蓄亲切相关。

总结

肠道和肝脏是介入脂质和脂卵白代谢的两个首要器官：

在肠道中，胆汁酸将脂肪乳化成更小的脂肪颗粒，使脂肪酶将甘油三酯分化成脂肪酸。然后脂肪酸能够被接收，并被用作乳糜微粒组装的底物。乳糜微粒的发生导致餐后甘油三酯的水平升高。短链脂肪酸能够激活肠内排泄L细胞上的受体，释放肠道激素GLP-1和GLP-2，调节餐后乳糜微粒的发生。

短链脂肪酸和胆汁酸也能够被接收进入门脉轮回。在肝脏中，短链脂肪酸能够作为脂肪从头合成的底物，并促进极低密度脂卵白的生成。胆汁酸能够激活胆汁酸受体旌旗通路调节极低密度脂卵白的组装。极低密度脂卵白及其产品中央密度脂卵白和低密度脂卵白会增加空肚甘油三酯的水平。

肠道菌群在调节代谢健康方面的要害感化如今已被普遍熟悉。肠道菌群也能够经由影响胆汁酸代谢、发生短链脂肪酸、调节肠内排泄系统等体式在调节炊事脂肪接收和脂质代谢方面施展主要感化。

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