网易首页 > 网易辽宁 > 正文

短链脂肪酸对糖尿病的调节机制及应用

0
分享至

短链脂肪酸对糖尿病的调节机制及应用——阿里凯瑞血糖管理中心推荐文献】

膳食纤维(dietary fiber, DF)或抗性淀粉(resistant starch, RS)等益生元在肠道中被肠道细菌发酵,主要产物为短链脂肪酸(short-chain fatty acid, SCFAs)。短链脂肪酸可以通过多种途径对糖尿病产生有益的影响。肠道微生物群也与糖尿病发病机制密切相关,其在宿主免疫系统、饮食中的能量摄入以及人类基因表达的改变方面都起着至关重要的作用。本综述旨在总结肠道微生物群和短链脂肪酸在糖尿病中的作用来促进使用益生元和益生菌来预防和治疗这些代谢紊乱疾病综合策略的发展。

糖尿病(diabetes mellitus, DM),常胰岛素相对或绝对不足,导致因碳水化合物、脂肪以及蛋白质代谢紊乱引起的一系列并发症,如糖尿病肾病、眼部病变及神经病变等等;其特点是血液中持续的高糖含量,属于一种多因素代谢性疾病,世界范围内的发病率一直在攀升。除遗传因素外,糖尿病还与肥胖、饮食结构、炎症免疫以及运动等有关。膳食纤维摄入不足以及摄入较多加工的碳水化合物被认为是糖尿病的主要危险因素[1]。流行病学研究显示,膳食纤维摄入量与糖尿病、炎症性肠病和结肠癌发病风险呈负相关。膳食纤维包括可溶性膳食纤维和不可溶性膳食纤维,通过调节肠道微生物进而对机体产生有益影响。人类干预研究表明,膳食纤维和全谷物摄入会增加肠道微生物多样性。在哺乳动物胃肠道内含有1000多种微生物菌种。这些共生微生物菌不仅有助于宿主调控免疫反应和体内平衡,还参与食物和细菌的能量代谢[2]。未被消化的膳食纤维以及蛋白质或肽类,都可以在盲肠和结肠中被微生物发酵。这些发酵的产物主要是短链脂肪酸(short-chain fatty acids, SCFAs),即少于6个碳的脂肪酸,包括甲酸(C1)、乙酸(C2)、丙酸(C3)、丁酸(C4)和戊酸(C5)。肠道中的SCFAs主要是乙酸、丙酸和丁酸,约占所有SCFAs95%以上[3]。通常,乙酸可由丙酮酸通过乙酰-CoA或者Wood-Ljungdahl途径形成。丙酸主要通过琥珀酸由琥珀酸途径或由乳酸通过丙烯酸酯途径产生。丁酸主要由乙酰-CoA和丁酰-CoA以及乙酸盐和乳酸盐形成。目前研究认为SCFAs可通过多种不同的下游调控机制来发挥其功能,包括G-蛋白偶联受体(G Protein-Coupled Receptor, GPR)、组蛋白脱乙酰化酶(histone deacetylase, HDAC)和代谢整合[4]GPR43GPR41GPR109AOlfr78已经被确认为是SCFAs受体。GPR43GPR41可被乙酸、丙酸和丁酸激活,?GPR109A是由丁酸和烟酸激活,Olfr78则被乙酸和丙酸激活。此外,这些SCFAs受体的表达仅限于特定的细胞类型,如肠上皮细胞(GPR43GPR41)、肠内分泌细胞(GPR43GPR41)、脂肪细胞(GPR41)、肾内皮细胞(Olfr78)和某些特定的树突细胞和巨噬细胞(Olfr78)[5]。本文主要综述短链脂肪酸对糖尿病调节作用及可能机制,并初步展望膳食纤维等益生元应用于改善糖尿病的潜力。

益生元被定义为“选择性发酵的成分,其会导致胃肠微生物群的组成和/或活性的特定改变,从而对宿主产生益处”。益生元的食物来源是种子、全谷物、豆类、菊苣根、洋姜、洋葱、大蒜和一些蔬菜。由于益生元的先决条件是必须能够刺激肠道中有益菌生长,所以并非所有纤维都属于益生元;但大多数益生元都可归属为膳食纤维(dietary fiber, DF) ?。益生元包括低聚果糖、低聚半乳糖、乳果糖和较大的多糖(菊粉,抗性淀粉,纤维素,半纤维素,果胶和树胶等)。在一项随机双盲、安慰剂对照试验中,48名超重或肥胖成人(BMI > 25 kg/m2)接受了21 g低聚果糖或安慰剂麦芽糖糊精治疗12周,发现补充低聚果糖会降低生长素释放肽和葡萄糖、胰岛素水平,并且增加了肽YY (PYY)的水平。Yamashita?等认为补充8 g/d低聚果糖14 d可改善T2DM患者糖代谢。他们发现空腹血糖、总胆固醇和低密度脂蛋白水平都显著降低。Jackson KG等 研究结果也显示每天摄入低聚糖10-20 g可以使葡萄糖耐量或脂质分布正常化;研究人员发现,为维持双歧杆菌在体内的生长,需要至少摄入4 g/d低聚果糖或菊粉,但14 g/d或更多的菊粉就会引起肠道不适。但是,也有研究发现了与上述结果相反的作用,如54名受试者每天摄入10 g菊粉或麦芽糖糊精8周后,在4周时胰岛素浓度降低;但与对照组相比,没有观察到菊粉对空腹血糖浓度的改善作用 。抗性淀粉的消耗改善了健康受试者或代谢综合征人群的胰岛素敏感性,并使T2DM女性的餐后葡萄糖或胰岛素水平降低。与摄入普通白小麦面包相比,摄入大量含有抗性淀粉的大麦面包,增加了空腹SCFAs水平、消化道激素(空腹GLP-1,餐后PYYGLP-2)的分泌,并且改善了胰岛素敏感性(松田指数)

益生元(菊粉或低聚果糖等)对葡萄糖和脂质代谢的影响机制尚不清楚,但抗性淀粉似乎对于提高胰岛素敏感性有益。DFRS等益生元在治疗糖尿病方面非常有潜力,其有益作用主要包括预防和治疗肥胖症和炎症、预防相关的代谢疾病如糖尿病、直接影响粘膜屏障从而阻止慢性炎症并且帮助减少饮食过量从而改善体重增加等 ?。尽管临床和实验研究揭示这些益生元在糖尿病治疗与预防中的重要潜力,但还需要进一步的研究来阐明涉及的具体分子机制,以开发更有效的对抗糖尿病及其并发症的益生元产品。

1. Trowell, H.C. (1975) Dietary-Fiber Hypothesis of the Etiology of Diabetes Mellitus. Diabetes, 24, 762-765.

2. Nicholson, J.K., Holmes, E., Kinross, J., et al. (2012) Host-Gut Microbiota Metabolic Interactions. Science, 336, 1262-1267.

3. Sun, M., Wu, W., Liu, Z., et al. (2017) Microbiota Metabolite Short Chain Fatty Acids, Gpcr, and Inflammatory Bowel Diseases. Journal of Gastroenterology, 52, 1-8.

4. Kim, C.H., Park, J. and Kim, M. (2014) Gut Microbiota-Derived Short-Chain Fatty Acids, T Cells, and Inflammation. Immune Network, 14, 277-288.

5. Kim, C.H. (2017) Microbiota or Short-Chain Fatty Acids: Which Regulates Diabetes? Cellular &Amp. Molecular Immunology, 15, 88.

阿里凯瑞血糖管理中心推荐文章


相关推荐
热点推荐
家长的“挺挺就过去了”,是用学生的身体买单,评论区里看破防了

家长的“挺挺就过去了”,是用学生的身体买单,评论区里看破防了

楠楠教育说
2023-03-23 20:50:30
“从今天起,没人再敢对中国动武!”

“从今天起,没人再敢对中国动武!”

钟言堂社
2023-03-23 22:37:57
3万亿大行迎风暴! “金融首虎”被查,又跳出个“女老虎”

3万亿大行迎风暴! “金融首虎”被查,又跳出个“女老虎”

财通社
2023-03-24 01:32:04
钟丽缇大女儿:因穿着问题,引发巨大的争议,网友:太开放了吧?

钟丽缇大女儿:因穿着问题,引发巨大的争议,网友:太开放了吧?

于默默爱娱乐
2023-03-22 14:25:23
怡达股份:我公司目前不能生产光刻胶,能生产用于光刻胶领域的湿电子化学品

怡达股份:我公司目前不能生产光刻胶,能生产用于光刻胶领域的湿电子化学品

每日经济新闻
2023-03-24 09:35:28
狂野西部!快船紧追太阳,湖人躺升第八,多达6队输球场次相同

狂野西部!快船紧追太阳,湖人躺升第八,多达6队输球场次相同

天涯沦落人
2023-03-24 12:50:29
为什么上海最近那么多人急售二手房?

为什么上海最近那么多人急售二手房?

书中自有颜如玉
2023-03-24 01:06:56
取代周琦!男篮正式扶正“加强版易建联”,场均20分10板坐稳首发

取代周琦!男篮正式扶正“加强版易建联”,场均20分10板坐稳首发

绯雨儿
2023-03-24 13:06:17
65年,周总理、末代皇帝、末代总统世纪同框,只有新中国能做到

65年,周总理、末代皇帝、末代总统世纪同框,只有新中国能做到

历史小书生
2023-03-23 17:52:22
黑龙江三座地级市相继调整市委书记,前任均已升任副部级

黑龙江三座地级市相继调整市委书记,前任均已升任副部级

澎湃新闻
2023-03-24 14:36:07
近日,多名组织部长落马,释放出什么信号?选人用人的部门很关键

近日,多名组织部长落马,释放出什么信号?选人用人的部门很关键

张珊删娱乐专家
2023-03-24 11:35:31
李立群做出选择,出售上海豪宅不来大陆拍戏,称没给台湾人丢脸

李立群做出选择,出售上海豪宅不来大陆拍戏,称没给台湾人丢脸

恰同学少年录像
2023-01-31 07:20:25
1954年,28岁玛丽莲·梦露为牛仔裤拍的广告,回眸一笑堪称经典

1954年,28岁玛丽莲·梦露为牛仔裤拍的广告,回眸一笑堪称经典

游戏深谈
2023-03-24 15:28:36
广东17岁女孩独自在出租屋生下孩子房东:这根本不是月子吃的东西

广东17岁女孩独自在出租屋生下孩子房东:这根本不是月子吃的东西

天二萌宠社区
2023-03-24 15:16:31
监理兄弟带我睡遍县城一打少妇,工地结束,他走了,我名声烂了…

监理兄弟带我睡遍县城一打少妇,工地结束,他走了,我名声烂了…

真仕好
2023-03-24 14:32:09
11年后,再见叶诗文

11年后,再见叶诗文

东南卫视
2023-03-17 15:38:53
为追求刺激,男子竟然将黄鳝放入女友体内发生意外!

为追求刺激,男子竟然将黄鳝放入女友体内发生意外!

静坐菩提树
2023-03-24 00:04:17
日本三重打击计划,核心是先下手为强,想对中国来次“珍珠港”?

日本三重打击计划,核心是先下手为强,想对中国来次“珍珠港”?

科罗廖夫
2023-03-23 09:50:02
商务部:欢迎更多跨国公司积极参与“投资中国年”系列活动

商务部:欢迎更多跨国公司积极参与“投资中国年”系列活动

环球网资讯
2023-03-23 19:55:12
马斯克妈妈:开启中国行,去普陀寺晒广州塔,人靓衣美不像老太太

马斯克妈妈:开启中国行,去普陀寺晒广州塔,人靓衣美不像老太太

大傻说娱
2023-03-23 20:19:59
2023-03-24 18:46:44

头条要闻

公安局长受贿数百万被双开:专门买一套房堆放"礼物"

头条要闻

公安局长受贿数百万被双开:专门买一套房堆放"礼物"

财经要闻

体育要闻

国王的演讲!梅西再次高举大力神杯

娱乐要闻

邱淑贞女儿现身晚宴 与外籍男星合影

科技要闻

TikTok周受资发内部信:听证会澄清空间不多

汽车要闻

四驱+后锁 想兼顾通勤与越野不如看看二代大狗

态度原创

时尚
数码
本地
旅游
亲子

我们的买买买 让LV老板首次成为世界首富

数码要闻

“华为擎云”品牌发布 华为终端商用市场驶入快车道

本地新闻

专访赵楠:不能让非遗,只成为博物馆中陈列的遗产

旅游要闻

春日烂漫,赴一场百花之约?

亲子要闻

网友晒出幼儿园弟弟一张奖状“干饭领头羊”,网友:干饭是孩子的真本事。

无障碍浏览 进入关怀版