全球超过10%的人口肥胖，40%的人口超重，肥胖构成最重要的健康挑战之一。然而，现有的治疗方案仍然很少，且效率低下。几年前，瑞士日内瓦大学(UNIGE)的科学家们发现，肠道的吸收表面和功能会因某些外部刺激(如暴露在寒冷中)而改变。今天，通过使用不同的小鼠模型结合人类肠道活检，他们破译了控制这种令人惊讶的器官可塑性的分子机制，并发现增加食物量可以提高肠道吸收表面和功能。从机制上讲，这是由于PPARα的表达增强，PPARα是一种调节蛋白，是过量饮食导致肠道吸收热量能力增加所必需的。此外，如果大量的食物增加了肠道的吸收表面，限制饮食可以逆转这一过程，使其接近正常。这种现象可以通过药理学和遗传方法重现，从而提出限制肥胖的潜在途径。这些研究结果发表在《自然通讯》杂志上。
在全世界，数以亿计的成人和儿童被临床诊断为肥胖;与心脏病或中风等主要死亡原因密切相关的疾病。肥胖主要是由于能量消耗和热量摄取之间的不平衡，这种不平衡发生在肠道中，之前被分解的食物被吸收，然后进入血液，分布到全身。为了吸收足够的卡路里，肠壁上分层了数百万的螺旋绒毛和微绒毛，它们合在一起可以覆盖整个足球场的表面。
惊人而迅速的效果
米尔科·特拉伊科夫斯基回忆说:“几年前，我们发现肠道可以根据环境触发器和生理需求变长或变短。”米尔科·特拉伊科夫斯基是UNIGE医学院细胞生理和代谢系的教授，也是这项研究的通讯作者。“因此，我们想了解是什么推动了这种非凡的肠道可塑性。”通过将不同的小鼠模型与人类肠道活检(3d人工结构)相结合，研究团队发现，摄入的食物量是肠道长度的主要调节因素。Mirko Trajkovski补充说:“我们看到了一种相对快速和生理上惊人的反应，来提高摄入的食物量:肠道长度增加了30%以上，同时绒毛和微绒毛的主要生长，促进了肠道的热量吸收能力。”重要的是，这些变化是可逆的:当食物量减少时，肠道长度和形态恢复到接近正常。
公司的可塑性PPARα蛋白的控制
肠道扩张需要大量能量。UNIGE的科学家们发现，增加肠道吸收表面可以调动肠道中不同的代谢途径，即细胞将食物转化为能量的步骤。虽然他们发现了几个可能有助于肠道扩张的潜在途径，但其中一个，PPARα途径被发现是不可或缺的。的确,PPARα是一种蛋白质出现绒毛的长度增加的重要性,以及提高热量的吸收能力从另一种蛋白质的食品通过提高水平,PLIN2,这反过来,促进肠道细胞中脂滴的形成,从而有利于脂肪的吸收。通过在小鼠肠道中灭活PPARα，研究人员能够证实这一机制。肠道PPARα缺失或其药理抑制在降低肠道吸收功能方面有显著作用。Mirko Trajkovski解释说:“肠道特异性PPARα抑制足以逆转脂肪积累和肥胖，以及高热量喂养引起的葡萄糖耐受不良。”
令人印象深刻的肠道可塑性允许肠道和绒毛缩小或增大，这是一个值得进一步探索的资产，作为胃旁路手术或其他旨在减少体重增加和肥胖相关并发症的干预措施的可逆替代方案。PPARα是许多代谢功能的关键蛋白，它在全身的各种组织中表达。因此，在将这些发现应用于患者之前，有必要开发出一种在肠道中选择性抑制它而不影响其他器官的方法。”
