轉摘:
在2016年11月的《自然 醫學》雜誌上,來自魯汶大學、瓦赫寧根大學、赫爾辛基大學的聯合研究小組發現,腸道細菌Akkermansia muciniphila能夠幫助小鼠抵抗肥胖和II型糖尿病,並且即使用巴氏滅菌的方法對它進行滅活後,這些效應依然存在[1]!
Akkermansia muciniphila
A. muciniphila是我們腸道中的一種常見菌,生活在消化道中營養豐富的粘液層。對於正常的健康人來說,它約占我們腸道中細菌總數的1-5%,屬於優勢種群,但是對於患有炎症性腸炎(IBD)和肥胖的人來說,A. muciniphila的豐度會明顯下降。在2013年的時候,魯汶大學的Patrice Cani教授就在《美國國家科學院院刊》雜誌上發表文章,他們發現,給肥胖的小鼠喂食A. muciniphila能在不改變其飲食的情況下,讓它們的多餘體重減少將近50%,而且對於那些肥胖又出現了II型糖尿病症狀的小鼠來說,它們對胰島素的抵抗能力也降低了[2]。
Cani教授也是這次新的研究的通訊作者,他的團隊十餘年來一直在研究A. muciniphila。在新的研究中,他們意外的發現用低溫巴氏滅菌法處理過的A. muciniphila減少小鼠脂肪量、胰島素抵抗和血脂異常的能力都得到了提高。對此研究人員感到十分驚喜,他們更加感興趣的是,為什麽會發生這樣的現象?
通過分析研究後,研究人員發現,細菌外膜的一種蛋白質——Amuc_1100正是A. muciniphila發揮作用的“幕後操縱者”。在經過巴氏滅菌後,細菌失去了活性,但是研究人員卻發現它的功能性膜蛋白Amuc_1100沒有變性,他們將這個蛋白提取出來,喂食給小鼠,發現效果與直接喂食巴氏殺菌滅活過的A. muciniphila相差無幾。對此,研究人員認為,之所以巴氏殺菌後的A. muciniphila比未滅活的有更好的效果可能是因為細菌中其他某些成分對Amuc_1100有幹擾作用,但它們“沒能經受住溫度的考驗”,因此恰好讓Amuc_1100的作用得到了更好的發揮。
不同飲食搭配下小鼠體重增長(f)、脂肪量增長(g)和日均食物攝取量(h)對比
此外,研究人員還發現它能夠特異性的激活細胞中的Toll樣受體2(TLR2),TLR2是TLR家族的一員,TLR是參與非特異性免疫的一類重要的蛋白質,它們可以識別病原菌並且激活細胞的免疫應答。研究人員發現TLR2可以和Amuc_1100相互作用,改善腸道屏障功能,逆轉高脂飲食對腸道屏障的削弱作用,抑製腸道內的炎症,加強腸道中的免疫防禦。因此,研究人員認為,除了肥胖和II型糖尿病外,Amuc_1100還為治療其他一些與腸道炎症有關的疾病,例如肝髒疾病和癌症等,提供了新的“希望”。
除了在小鼠體內,研究人員也進行了臨床試驗。他們用合成培養基培養了對人類同樣安全的A. muciniphila,然後給肥胖患者服用2周的時間。目前初步的小範圍臨床結果顯示,患者們都有不同程度的體重的減少,胰島素抵抗能力下降,血脂也在逐漸趨於正常,而且肝腎功能沒有出現異常,全部的臨床試驗結果預計將於12月公布(臨床注冊號:NCT02637115)。
Dani教授也希望將來有一天,能用它來治療肥胖,以及改善II型糖尿病、高血脂等患者的健康狀況。據他透露,他們已經為自己的研究成果申請了多項專利,並且有公司已經準備與他們開展合作,擴大生產A. muciniphila細菌及Amuc_1100蛋白質。
參考文獻:
[1] Plovier H, Everard A, Druart C, et al. A purified membrane protein from Akkermansia muciniphila or the pasteurized bacterium improves metabolism in obese and diabetic mice[J]. Nature Medicine, 2017, 23(1): 107-113.
[2] Everard A, Belzer C, Geurts L, et al. Cross-talk between Akkermansia muciniphila and intestinal epithelium controls diet-induced obesity[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2013, 110(22): 9066-9071.