这种黏糊糊的细菌,减肥竟有如此威力?| Nature子刊

采薇 采薇 来源:医药魔方
2019-07-12
肥胖 肠道菌群

代谢综合征是指人体的蛋白质、脂肪、碳水化合物等物质发生代谢紊乱的病理状态,它具有以下特点:


1. 集多种代谢紊乱于一身,包括肥胖、高血糖、高血压和高胰岛素血症等,是心脑血管病变以及糖尿病的病理基础;

2. 可增加多种疾病的发病风险,如各种心血管疾病和2型糖尿病等;

3. 有共同的病理基础:肥胖,尤其是中心性肥胖所造成的胰岛素抵抗和高胰岛素血症。

 

肠道菌群作为肥胖相关疾病的一个新关键因素,越来越受到科学家的重视。


嗜黏蛋白阿克曼氏菌(Akkermansia muciniphila,以下简称Akk菌)是人体肠道中一种可降解黏蛋白的细菌。在健康人群中,此细菌占肠道微生物群落的3%–5%左右。

              

嗜黏蛋白阿克曼氏菌 Akkermansia muciniphila。图片来源:Medscape

 

之前的研究表明肥胖和2型糖尿病小鼠中Akk菌的丰度下降,此外,补充Akk菌可逆转小鼠高脂饮食引起的代谢紊乱 [1]。

 

但实验动物毕竟不是人类。由于人类从未对Akk菌的用药进行过研究,比利时鲁汶大学的研究人员充满好奇与期待,首次用该细菌对超重或肥胖的胰岛素抵抗患者进行了一项初步研究,以评价Akk菌治疗代谢综合征的可行性、安全性和耐受性,并首次探讨了补充该细菌对人体代谢的影响。相关研究成果于7月1日发表在Nature Medicine上[2]。

 

图片来源:Nature Medicine

 

在这项随机、双盲、安慰剂对照单中心研究中, 40人登记, 32人完成试验。研究的主要终点是安全性、耐受性和代谢参数(即胰岛素抵抗、循环脂质、内脏脂肪含量和体重),次要终点是肠道屏障功能(即血浆脂多糖)和肠道微生物群组成。

 

受试者被随机分为3组,分别每日服用安慰剂、100亿个活的Akk菌和100亿个经过巴氏灭菌处理的Akk菌,持续3个月。在此期间,受试者保持正常的饮食摄入和运动习惯。

 

结果显示,试验开始后的3个月未观察到任何不良事件,所有试验组的依从性均高于99%,耐受性和安全性良好。

 

值得关注的是,他们发现,与安慰剂组相比,Akk菌(包括活的和巴氏灭菌后的)治疗组产生有利的代谢变化,多个代谢指标有所改善。

 

首先,与安慰剂组相比,Akk菌治疗组的受试者胰岛素敏感性增加,尤其是灭活的Akk菌治疗组,胰岛素敏感性指数显著提高约30%。

 

图片来源:Nature Medicine

 

研究人员还发现,补充Akk菌受试者的白细胞计数显著减少,这与血液中脂多糖的减少有关,表明肠道屏障功能加强。

 

图片来源:Nature Medicine

 

除此之外,补充Akk菌的受试者体内几种炎症标志物(如γ-谷氨酰转移酶、天冬氨酸转氨酶等)显著下降。并且,虽然没有统计学差异,但补充Akk菌的受试者,其血浆总胆固醇下降了8.68%,低密度脂蛋白胆固醇降低了7.53%,甘油三酯降低了15.71%,体重降了2.27 kg,脂肪减少了约1.37 kg,臀围减了2.63 cm,腰围也减了1.56 cm。

 

除了这些可观的结果,还值得高兴的是,无论是巴氏灭菌处理过的还是活的Akk菌,都不会影响肠道微生物群的总体结构,这意味着人们不用担心服用此菌会导致肠道菌群紊乱。

 

然而奇怪的是,与活的Akk菌治疗组相比,接受已灭活Akk菌治疗的受试者几乎所有指标都更好,但高压灭菌法处理后的Akk菌却不起作用[1,3]。

 

文章的通讯作者、鲁汶大学的 Patrice D. Cani 博士解释说,Akk菌的外表覆盖着一层胞外多糖,这阻止了其有益膜蛋白Amuc_1100暴露于人体免疫系统中。巴氏灭菌法虽然杀死了细菌,但没有破坏Amuc_1100,而高压灭菌法在杀死细菌的同时,也破坏了Amuc_1100。因此,巴氏灭菌法处理后的Akk菌依然具有治疗效果。

巴氏灭菌后的Akk菌可有效改善肥胖或超重者的代谢。图片来源:Nature Medicine

 

最后,虽然大多数主要终点都达到了,但这个研究还是有一些局限性,如研究人数不多,无法就代谢参数相关的终点得出明确结论,没有用上更精确的检测方法等。不过Akk菌治疗表现出的良好的安全性和耐受性及一系列可观数据提示其值得开展更多更大的临床研究。

 

综上所述,这项概念验证前瞻性研究显示采用Akk菌治疗或改善人类代谢综合征的可行性。研究表明,口服3个月Akk菌的安全性和耐受性良好,并且在受试者肠道菌群组成没有变化的情况下,他们的胰岛素敏感性得到大幅改善,血浆总胆固醇降低,炎症相关标志物水平降低,而且也都变瘦了。

 

Cani博士表示:“对于胰岛素抵抗的肥胖人群来说,这是一个有希望的开始。这项研究表明,将Akk菌作为膳食补充剂是可行的,有助于改善代谢疾病”。


相关论文:

[1] Everard A., et al. Cross-talk between Akkermansia muciniphila and intestinal epithelium controls diet-induced obesity. PNAS (2013).

[2] Depommier C., et al. Supplementation with Akkermansia muciniphila in overweight and obese human volunteers: A proof-of-concept exploratory study. Nat. Med. (2019).

[3] Plovier H., et al. A purified membrane protein from Akkermansia muciniphila or the pasteurized bacterium improves metabolism in obese and diabetic mice. Nat. Med. (2017).

参考资料:

1# This Slimy Bacterium May Fight Obesity

2# Gut microbe may be key to metabolic health and leanness in overweight / obesity


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