单天昊 麻微微

摘 要：肥胖的影响因素众多，而肠道微生态在肥胖发生发展中的作用逐渐引起关注。文章综述了饮食通过调节肠道微生态对肥胖的影响的研究进展。

关键词：肠道微生态;肥胖;肠道菌群

肥胖通常用体质指数（BMI）进行判定[1]。WHO在2016年公布数据显示，全球18岁及以上的成年人中有19亿人超重，占总人口的39%，其中超过6.5亿人肥胖，占总人口的13%[2]。根据2016年非传染性疾病危险因素合作组织（NCD-RisC）公布数据显示，1975—2014年，全球肥胖人数在近40年中增加超过6倍，共有6亿多人，而其中我国有约1亿肥胖人群，居全球首位[3]。《中国居民营养与慢性病状况报告（2015年）》中显示，我国成年人的超重率和肥胖率分别为30.1%、11.9%。更为严重的是，我国青少年的肥胖率增加更为显著，在1985—2010年间增加了38.1倍[4]。影响肥胖的主要因素有膳食因素、遗传因素、社会环境因素以及不良生活习惯等[5-6]。膳食因素方面，能量密度是代表人们摄入单位重量的食物中所含的能量，美国NHS通过对5万名妇女进行6年的追踪发现，膳食能量密度与6年间体重变化呈正相关[7]。对于83名48～64岁患有2型糖尿病的肥胖患者进行16周高蛋白饮食干预显示，患者体重下降明显，血糖水平有所改善，患心血管疾病的风险也有所降低[8]。而遗传方面，大量研究表明，基因变异对于机体代谢会产生影响，个体间约40%～70%BMI差异都被归因于遗传因素[9]。肠道菌群方面，研究发现，其在肠道内的改变可以影响机体对食物的吸收，从而对肥胖产生影响[10]。

1 肠道菌群与肥胖的关系

正常成人肠道内细菌重量约为1.5 kg，微生物数量为人体细胞的10倍以上，携带的基因数更是人体基因数的100倍[11-12]。正常人群和肥胖人群的肠道微生态组成是有差异的，Hao等[13]研究了成都地区52名肥胖和52名正常体重的志愿者体内肠道菌群的种类和数量差异，发现肥胖人群肠道内的产气荚膜杆菌与拟杆菌属的种类和数量均大幅度减少。Turnbaugh等[14]对美国密苏里州的54对BMI有差异的双胞胎进行肠道微生态的检测发现，其中肥胖者的肠道菌群生物多样性减少，而且菌群种类中厚壁菌门与放线菌门丰度增加与肥胖紧密相关。Chatelier等[15]对丹麦292名志愿者研究发现，肥胖者和非肥胖者肠道菌群在基因组的数目和菌群丰度上显示出差异，肥胖者菌群丰度明显降低，并伴有血脂异常以及胰岛素抵抗。Ley等[16]研究证实，肥胖C57BL/6J小鼠与正常小鼠相比，肠道中厚壁菌门的种类和数量增加，而拟杆菌门的种类和数量下降，而Turnbaugh等[17]对肥胖与肠道微生态的关系研究发现，肥胖C57BL/6J小鼠肠道菌群中的厚壁菌门种类和数量的增加使肥胖更容易产生。肠道菌群的变化是发生肥胖的影响因素，而肥胖的个体，其肠道菌群的变化也会是其继续肥胖的诱因。

2 高能量饮食、肠道菌群与肥胖的关系

饮食可以直接影响肠道菌群的变化，打破肠道微生态与机体之间的平衡，改变机体代谢，导致肥胖的产生[18]。杨若言等[19]发现，对于高脂饮食诱导的肥胖发生，无菌C57BL/6J小鼠相比于正常小鼠显著降低，从而进一步确定肠道菌群在高脂饮食诱导肥胖产生中的重要作用。Fava等[20]对英国30～65岁代谢综合征高危人群进行不同比例的饱和脂肪酸和碳水化合物的饮食干预后发现，高碳水化合物低脂肪组肠道菌群中双歧杆菌的数量增加，厚壁菌门/拟杆菌门的比例降低，提示高碳水化合物饮食比高脂肪饮食更能促进肠道中有益菌数量的增加，而高脂肪低碳水化合物组发现肠道菌群总数下降，但是对体重的影响变化不明显。孙兆男等[21]对高脂高糖饲料饲喂6周的雌性C57BL/6J小鼠与标准饲料喂养小鼠比较后发现，高脂高糖饮食可导致小鼠体重增加，肠道菌群的种类和数量均下降，同时血清脂代谢异常水平显著升高。Perry等[22]发现，通过高脂饮食破坏大鼠肠道微生态后，可以增加其肠道内和血液中乙酸的量，激活副交感神经系统，提高食欲，进而引发肥胖和相关代谢疾病。Cani 等[23]研究发现，对C57BL/6J小鼠喂食高脂饲料或者注射大肠杆菌的脂多糖（LPS）都会诱发其产生肥胖，而高脂饲料正是诱导了小鼠产生内毒素血症才引发小鼠肥胖。

3 饮食干预肠道菌群改善肥胖

Albenberg等[24]研究表明，以高纤维饮食为主的非洲兒童与以高动物性蛋白质和脂肪、低碳水化合物饮食为主的欧洲儿童肠道菌群有显著差异。林涅等[25]发现，植物蛋白能够增加肠道内双歧杆菌和乳杆菌属的细菌数目，加强肠道的屏障功能，减少炎症反应的出现。因此通过改变膳食结构，从而探究肠道细菌的不同变化是研究肠道微生态与肥胖之间关系的主要方式。曾瑶池等[26]通过干预单纯性肥胖者主食，发现以全谷豆类作为主食的实验组经过干预后肠道菌群中双歧杆菌、乳酸杆菌、拟杆菌的种类和数量显著增加，但是以细粮为主食的对照组肠道细菌并没有发生如此变化。Haenen等[27]研究表明，全谷物中所含的抗性淀粉可以使双歧杆菌与乳酸杆菌的生长情况得到改善。王志凡等[28]对27只饮食诱导肥胖的雄性SD大鼠饲料中增加10%抗性淀粉，结果表明，抗性淀粉的增加可以使大鼠肠道菌群中的双歧杆菌和乳酸菌数量显著增加，同时大肠杆菌的数量减少。李汉荣等[29]分别对雌雄各20只C57BL/6J小鼠分组进行高脂饲料喂养并分别在饲料中添加5%、10%、15%香蕉抗性淀粉，发现香蕉抗性淀粉可减轻甚至逆转高脂饲料对于小鼠肠道内放线菌的抑制，增加双歧杆菌的数量，并且有一定的剂量依赖关系。杨莹等[30]对8周龄SD大鼠给予高脂高纤维、中脂中纤维和低脂低纤维饮食饲喂养9周后发现，饮食中添加纤维素可以降低高脂饮食诱导下大鼠体重和血脂血糖的升高，但是膳食中纤维素含量高低与肠道菌群的变化并没有一致性。通过这些研究可以表明，改变饮食习惯，多吃粗纤维食物、全谷豆类，可以使肠道菌群发生显著变化，从而使体重下降，减少相关疾病的发生。

除了改善基本膳食结构外，增加食物中的生物活性成分同样可以影响机体肠道菌群发生改变。金露等[31]研究表明，通过给高脂膳食喂养的雄性C57BL/6小鼠灌胃竹茹多糖试样或饮用水，发现竹茹多糖可使小鼠肠道微生物的丰富度和多样性增加，同时，还能逆转高脂饲料引起的厚壁菌门和拟杆菌门比例的增加。张鑫等[32]研究发现，通过体外厌氧粪样与分离纯化的茶叶儿茶素混合培养可以显著促进有益菌（双歧杆菌和乳酸菌）的生长并且抑制有害菌（拟杆菌和梭状菌）的增殖。沈伟等[33]研究表明，通过对高脂饮食诱导肥胖C57BL/6J小鼠连续9周喂食辣椒素，其肠道内变形菌门丰度显著降低，拟杆菌属、粪球菌属、普氏菌属和阿克曼氏菌属的丰度显著增加，并且通过改变肠道菌群，缓解了高脂饮食导致的小鼠体重上升情况。郭虹雯等[34]通过采集粪便标本，培养细菌，荧光原位杂交技术计数的方法发现绿茶茶汤更能促进拟杆菌门细菌的生长，降低厚壁菌门和拟杆菌门的比例，从而对人体产生影响。不同的生物活性物质对于身体代谢的影响，也会改变肠道微生态从而影响机体肥胖，从而减少肥胖相关疾病的发生。

4 肠道菌群移植与肥胖发生的关系

由于肠道菌群易受到外界影响而发生变化，因此还可以采用直接接种另一种细菌，从而改变肠道中的优势菌种来影响肠道菌群，预防肥胖。李在建等[35]研究表明，通过每天灌胃雄性肥胖SD大鼠芽孢杆菌1 mL连续45 d，可以使肠道菌群种类增多，结构多样性增加，并且菌群数量也会增多，这种影响可使大鼠体重锐减。Samuel等[36]研究表明，将多形拟杆菌和史氏甲烷杆菌先后分别14 d对无菌NMRI/KI小鼠进行灌胃，可使小鼠产生热能和脂肪量增加，而抑制肠道内史氏甲烷短杆菌的生长则可以减轻小鼠的体重下降趋势。Park等[37]研究表明，对C57BL/6J小鼠给予植物乳杆菌HAC01连续8周每天口服1×108菌落形成单位（CFU）可以缓解小鼠肥胖的发生。Park等[38]通过实验表明，连续6周给予雄性C57BL/6J小鼠每天口服109CFU植物乳杆菌FH185能够促进拟杆菌门数量的增加，显著缩减高脂饮食影响的脂肪细胞尺寸，并且抑制肥胖的产生。Yoo等[39]对于50只雄性C57BL/6J小鼠分别给予高脂饮食、高脂饮食加单一植物乳杆菌、高脂饮食加单一弯曲乳杆菌、高脂饮食加植物乳杆菌和弯曲乳杆菌、正常饮食，持续9周后发现植物乳杆菌和弯曲乳杆菌共同作用后小鼠肝脏的异常代谢得到缓解，同时也减轻了高脂饮食对于肥胖的诱导。周丽红等[40]研究表明，应用双歧杆菌乳杆菌三联活菌片对高脂饮食12周后的雄性Wistar大鼠进行灌胃时，大鼠体重减轻，脂代谢紊乱得到改善，血清胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、丙氨酸氨基转移酶（ALT）及肿瘤坏死因子α（TNF-α）含量明显降低，内毒素血症也得到缓解。Aronsson等[41]发现，对高脂饮食干预的C57BL/6J小鼠给予副干酪乳桿菌灌胃能显著减轻其体质量，其机制是诱导血管生成素样4（ANGPTL4）基因的表达，从而抑制了其脂肪组织的堆积。这些实验表明，益生菌可以粘附定植在肠道表面，和其他细菌共同竞争生存环境，而其分泌的蛋白还能形成天然屏障，减少肠道对食物的吸收，其分泌的其他代谢产物还可以起到抗炎、抗氧化、调节能量代谢的作用，益生菌甚至可以诱导基因的表达，从而抑制脂肪组织的堆积[42]。

目前，菌群移植的实验方法已经逐渐成熟。Ridaura等[43]研究表明，菌群移植可以有效地调节宿主代谢，他们通过将肥胖与非肥胖女性的肠道菌群移植到C57BL/6J小鼠中，同时给予相同饲料进行饲养，最终发现移植肥胖个体菌群的小鼠发育成肥胖小鼠，而移植非肥胖个体菌群的小鼠也依旧是正常体重小鼠。而Carlucci等[44]通过文献综述的方式对粪便微生物与肥胖等疾病相关研究进行整合，发现目前对于通过粪便微生物移植人体来干预肥胖还有待研究。

5 结论与展望

大量证据显示，肠道微生态的失衡在肥胖以及其他代谢综合征当中扮演了重要角色[45]。当然，在诠释机体不同阶段肠道微生态的变化，从而预防肥胖相关问题的发生方面还有很多的未知因素需要探究，这不仅需要人群作为研究对象，还需要更精准的分离菌株的方法来保障实验结果的准确性。◇

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Abstract：There are many factors affecting obesity，including dietary factors，hereditary factors，social factors，bad habits and so on.The role of intestinal microecology in the development of obesity has gradually attracted attention.This paper reviewed the research advancement of the effects of diet on obesity by regulating intestinal microecology.

Keywords：intestinal microecology;obesity;intestinal flora