2021-12-11 20:45

戒烟后,肠道微生物可能会导致体重增加

Gut Microbes May Drive Weight Gain after Smoking Cessation - Life Sciences | Weizmann Wo<em></em>nder Wander

吸烟被认为是导致疾病的主要原因,全世界有10亿多人吸烟,每年造成600多万人死亡。很多人都没有戒烟,尽管他们表达了戒烟的愿望,因为他们担心戒烟会导致体重增加。体重增加的原因尚不清楚,因为研究表明,大多数人戒烟后不会吃得更多。在今天发表在《自然》杂志上的一项研究中,魏茨曼科学研究所的研究人员报告说,“戒烟”后,老鼠体内的肥胖可能是由肠道微生物释放的体重调节化合物驱动的。

“我们的发现说明了宿主和微生物群在调节体重和新陈代谢方面是如何作为合作伙伴的,”魏茨曼大学免疫学系的Eran Elinav教授说,他是该研究小组的负责人。“我们发现的化合物可能会导致新的治疗方法,帮助人们在戒烟时避免体重增加。此外,这些化合物可能会进一步发展成为对抗肥胖的疗法,甚至可以用于不吸烟者。”

eliav实验室的level Fluhr, Uria Mor和Hagit Shapiro博士领导了这个项目,以及其他的实验室成员和Weizmann科学家。

研究人员发现,经常暴露在烟雾中的老鼠体重并没有增加,尽管它们的饮食中含有高脂肪和高糖。当烟雾暴露停止后,老鼠的体重迅速增加,就像戒烟的人类经常发生的情况一样。但是,当给这些老鼠注射广谱抗生素以消耗它们的微生物群时,它们在“戒烟”后体重增加得要少得多,几个月来都保持苗条,不管它们的饮食如何。显然,与吸烟有关的化合物,如尼古丁,从血液中渗透到“吸烟”老鼠的肠道中,从而改变肠道中的细菌组成,从而改变身体的新陈代谢。

为了证实肠道微生物确实是“戒烟”小鼠体重增加的主要调节器,研究人员收集了“吸烟”或“戒烟”小鼠不同时间点的微生物群,并将它们转移到从未接触过香烟烟雾的无菌小鼠中。受体小鼠出现了与“吸烟”小鼠相似的微生物失衡,并逐渐增加体重,这种现象在移植了戒烟期间收集的微生物组的小鼠中最为明显。在移植前使用抗生素治疗吸烟的供体小鼠时,体重增加明显减少。

接下来,研究人员对宿主暴露在香烟烟雾中时,微生物群产生或改变的数千种潜在生物活性代谢物进行了表征。他们发现了两种可能解释戒烟后代谢后果的小分子。

一种是二甲基甘氨酸(DMG),一种由肠道微生物群和肝脏从膳食营养物质胆碱中产生的代谢物。在主动接触香烟烟雾时,DMG的产生会增加,但当“吸烟”小鼠的肠道微生物群被抗生素消耗时,DMG的产生会大幅减少。当这些antibiotic-treated老鼠(耗尽DMG) DMG补充,他们体重的能力尽快返回他们不再暴露于香烟烟雾,显然是因为化合物增加了所谓的“能量收获,”休的能量被人体。当老鼠被喂食缺乏胆碱的食物,也就是缺乏产生DMG所需的前体时,它们在“戒烟”后体重没有增加。

第二种生物活性代谢物乙酰甘氨酸(ACG)与DMG遵循镜像模式:在主动暴露于烟雾中时,其水平降低,在停止暴露后,在抗生素治疗后,其水平增加。当给“戒烟小鼠”(通常ACG水平较低)服用ACG补充剂时,它们在“戒烟”后体重没有增加,这表明ACG在这种情况下是一种减肥代谢物。

研究人员进一步表明,即使在不吸烟的环境中,这两种分子也能改变体重。给“不吸烟”的小鼠服用DMG导致轻度体重增加,而补充ACG导致非吸烟的肥胖小鼠显著体重减轻,并改善了其他几个代谢参数。对老鼠脂肪组织的基因组分析表明,DMG和ACG产生相反的效果——一个激活与肥胖有关的基因程序,另一个激活与减肥有关的基因程序。需要更多的研究来阐明这些分子影响哺乳动物新陈代谢的机制。

最后,研究人员评估了96名吸烟和不吸烟的人的微生物群。他们发现,吸烟者体内的微生物群发生了显著变化,以及与“吸烟者”小鼠体内的微生物代谢产物发生了类似的变化,包括DMG及其中间产物的水平增加。进一步的研究将不得不调查这些或其他由受吸烟影响的微生物群产生的代谢物是否会导致人类戒烟后体重增加。

伊利纳夫说:“微生物对我们身体的深远影响一直让我们感到惊讶。”“我们的发现揭示了微生物群系如何与人体相互作用,调节我们的体重和新陈代谢,以可能被利用的治疗方式。”