【我們的腸道菌群通過免疫系統影響新陳代謝】研究揭示了「好細菌」如何讓我們保持新陳代謝。先天免疫系統是抵禦細菌感染的第一道防線，它還有一個同樣重要的副業，那就是微調我們的新陳代謝。果蠅的腸道與人類的腸道有很多相同的生理功能，只是更簡單，規模更小。研究告訴我們，寄生在我們腸道中的共生或「有益」細菌有助於調節我們的新陳代謝。發表在《細胞代謝》雜誌上的一項對果蠅的新研究顯示，它們是通過一種令人驚訝的方式來做到這一點的。
該研究由波士頓兒童醫院傳染病科博士長官，揭示了先天免疫通路，即我們最著名的對抗細菌感染的第一道防線，有一個同樣重要的副業。在腸道中，消化細胞利用先天免疫途徑對有害細菌做出反應。但其他腸道細胞，即腸內內分泌細胞，也使用同樣的途徑，即IMD，來對「有益」的細菌做出反應，這一過程是通過調整身體新陳代謝以適應飲食和腸道條件。
研究小組從之前的研究中得知，生活在蒼蠅腸道裡的細菌會產生短鏈脂肪酸醋酸酯，這對蒼蠅自身的脂質代謝和胰島素信號傳導至關重要。腸道內沒有細菌的果蠅在它們的消化細胞中積累了脂肪滴。哈佛醫學院博士之前在果蠅體內發現了類似的脂肪滴，這些果蠅的腸內內分泌細胞缺乏速激肽，一種對生長、脂質代謝和胰島素信號傳導很重要的胰島素樣蛋白。
「當處理葡萄糖或脂類有問題時，脂肪就會滯留在細胞中的這些液滴中，而這些液滴不是用來儲存脂肪的。」
這項新的研究再次使用了果蠅，這種果蠅很容易繁殖和操縱基因，並且它們的腸道中有與人類相似的細胞類型。研究人員檢測了IMD先天免疫通路突變的果蠅後，他們再次發現了它們腸道中的脂肪滴。研究人員認為這些脂肪滴，無論是腸道細菌的流失、速激肽的喪失還是先天免疫通路的喪失，都相當於脂肪肝。它們的積累是身體不能正常代謝碳水化合物和脂肪的標誌。從本質上講，這些蒼蠅有代謝綜合症，這通常與肥胖和1型糖尿病有關。
腸道細菌、先天免疫系統和新陳代謝之間的關係如何?通過一系列的實驗，研究小組開始梳理出細菌是如何影響新陳代謝的。結果顯示:先天免疫通路刺激腸內分泌細胞產生速激肽，在沒有細菌或它們的分解產物醋酸鹽的情況下，不會產生速激肽。當沒有細菌的果蠅被給予醋酸時，先天免疫通路被重新激活，它們的新陳代謝恢復正常。在腸內內分泌細胞PGRP-LC上有一種特殊的先天免疫受體，它被要求接受醋酸鹽信號。
「我們知道細菌控制我們的新陳代謝，但沒有人意識到細菌與腸內分泌細胞的先天免疫信號通路相互作用。也許這些通路確實是一個系統，它允許細胞出於不同的原因識別細菌。」
研究還表明，腸道內分泌細胞內先天免疫通路的激活對於正常的果蠅的生長髮育至關重要。當研究人員滅活了這一途徑後，他們得到了生長髮育遲緩的果蠅。餵食醋酸纖維或直接激活先天免疫通路使果蠅重新生長。儘管研究人員現在想在哺乳動物模型中證實這些發現，但這項研究進一步勾勒出我們的微生物群落和我們的新陳代謝之間的雙向互動關係。好的細菌在我們的飲食中發酵營養物質，並釋放短鏈脂肪酸如醋酸鹽，這有助於我們優化使用和儲存營養物質。致病的「壞」細菌卻恰恰相反，它們消耗脂肪酸，阻礙健康的新陳代謝。腸道菌群失衡與肥胖有關，有時還會導致營養不良。
由於醋酸鹽是通過發酵產生的，研究人員推測食用更多可發酵的碳水化合物可以提高醋酸鹽的含量並促進良好的新陳代謝。他們認為，這類食物可能有助於抵消腸道細菌的失衡，比如長期使用抗生素導致的失衡。（Lily 208895）
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