2019.07.08 周一
结肠丙酸盐是一种新的解决方案，可以改善超重或肥胖受试者的新陈代谢和炎症吗？
2019年4月16日，Gut (IF:17) 在线发表了鲁汶大学鲁汶药物研究所Patrice D Cani教授的一篇题为《结肠丙酸盐是一种新的解决方案，可以改善超重或肥胖受试者的新陈代谢和炎症吗？》的评论文章。
评论内容
数十年来，增加膳食纤维的摄入一直与健康的有益作用相关。吃惊的是，这里面确切的作用机制还没有得到完全的解释。益生元之所以受到关注，主要是因为不同种的纤维能够选择性地调节肠道菌群的组成并促进健康。益生元可以被肠道菌群利用产生短链脂肪酸（SCFA），比如：乙酸、丁酸和丙酸，还有多种多样的其他代谢物。SCFA具有多种不同的生理功能，包含调节糖脂代谢和能量、免疫以及炎症。因此，肠道菌群被认为是潜在缓解肥胖相关的心血管紊乱的作用靶点。
在不同的SCFA中，丙酸由于能够与特定受体结合并刺激能够参与调节食欲和葡萄糖代谢肠肽（如胰高血糖素样肽-1和肽YY）的分泌，因此丙酸受到广泛关注。此外，丙酸还能促进调节性T细胞的发育，减少促炎细胞Th17的扩增。因此，增加结肠内源性丙酸的产生或释放是改善代谢紊乱的一种有吸引力的解决方案。
Chambers和他的同事们的开创性研究表明，菊粉丙酸酯（IPE）可以将丙酸输送到结肠，并改善体重增加、血糖和腹部脂肪的积累。然而，这项开创性研究中的一个主要注意事项是，缺乏证据表明所观察到的作用是由于菊糖本身对IPE的存在或丙酸进入结肠所致。
在GUT中，Chambers和他的同事们讨论了这一问题，并进一步阐述了他们以前的发现。在42天的时间里，他们研究了膳食中添加20 g/d IPE和菊粉作为阳性对照的影响，并使用低可发酵纤维素作为阴性对照。在这项对超重和肥胖的成年人进行的随机交叉试验中，他们发现，与控制纤维素的低发酵纤维相比，IPE和菊粉都类似地改善了胰岛素敏感性。这一观察是非常重要的，并强烈建议菊糖发酵本身是足够的，以改善葡萄糖稳态，而不需要使用IPE在结肠靶向传递丙酸。另一个有趣的发现是，与低发酵纤维素相比，葡萄糖代谢的明显改善与体重、摄食量或GI副作用的任何显著差异无关。这一发现也有力地表明，膳食纤维（如菊糖或IPE）的发酵及其代谢物可以对观察到的葡萄糖代谢产生有益的影响。
然而，菊粉和IPE对代谢有相似的影响，但它们对肠道菌群组成和免疫指标的影响是不同的。事实上，Chambers等人在他们的研究中发现，在补充IPE的同时，血液循环中的一种促炎症的趋化因子白细胞介素-8（IL-8）也会降低。通过体外分析，证实了丙酸能直接抑制正常人外周血单核细胞分泌IL-8。虽然这些数据很有趣，但很难确定人类体内是否也存在类似的丙酸依赖机制。他们还发现，与接受纤维素补充剂的受试者相比，IPE治疗的受试者的IgG水平略有提高，但有显著性。这一有趣的发现是人类的第一个证据，证明促进丙酸在结肠中的释放可能会影响适应性免疫。值得注意的是，以前的临床前和临床数据表明，补充菊粉型果糖与较低的炎症强度和增强肠道屏障有关。然而，这些效应是否与丙酸的产生、SCFA总水平的变化或任何其他细菌代谢物的存在直接关联，仍然不清楚。
除了SCFAs水平有变化外，血浆代谢组学分析表明，每个补充时期与不同代谢物组成相关，特定代谢产物与空腹胰岛素（如酪氨酸、谷氨酰胺、N-乙酰糖蛋白）正相关或负相关（如酪氨酸、谷氨酰胺、N-乙酰糖蛋白）。然而，这些代谢产物是否与葡萄糖稳态的调节有因果关系仍有待证实。有趣的是，Koh等人最近描述了一种被称为咪唑丙酸的特定微生物代谢物的精确机制，这种代谢物来自本研究中观察到的其他氨基酸（即组氨酸），它可能有助于胰岛素抵抗的发生。事实上，Koh等发现，咪唑丙酸通过阻断胰岛素受体的信号通路，直接促进胰岛素抵抗和糖尿病的发展。值得注意的是，在Chambers和他同事的研究中，这一代谢物显然没有受到影响。
除了在改善胰岛素敏感性方面IPE不优于经典菊粉纤维外，IPE对肠道微生物组成和免疫因子的调节都有特殊的作用。这是一个吸引人的发现，尽管没有任何数据或任何与代谢物或细菌的相关性表明任何特定的新颖的机制见解。尽管如此，这篇非常有趣的论文是该领域最早适当比较两种可发酵纤维（如菊粉或IPE）与较难发酵的纤维（纤维素）的影响的论文之一。
延伸阅读
一系列数据清楚地表明，通过使用益生元针对肠道菌群提供了诱导许多代谢改善的能力，包括在免疫水平上的变化。然而，尚无证据表明代谢产物和细菌IPE标志物与所观察到的代谢和免疫效应有关。
http://dx.doi.org/10.1136/gutjnl-2019-318424
参考文献
1.Chambers ES, Viardot A, Psichas A, et al. Effects of targeted delivery of propionate to the human colon on appetite regulation, body weight maintenance and adiposity in overweight adults. Gut 2015;64:1744–54.
2.Chambers ES, Byrne CS, Morrison DJ, et al. Dietarysupplementation with inulin-propionate ester or inulin improves insulin sensitivity in adults with overweight and obesity with distinct effects on the gut microbiota, plasma metabolome and systemic inflammatory responses: a randomised cross-over trial. Gut 2019. doi: 10.1136/gutjnl-2019-318424. [Epub ahead of print 10 Apr 2019].
3.Cani P D. Is colonic propionate delivery a novel solution to improve metabolism and inflammation in overweight or obese subjects?[J]. Gut, 2019: gutjnl-2019-318776.
教师
学生
其他
校审：梁提松