摘要:2025年1月13日,江南大学朱升龙、陈永泉及中国科学院大连化学物理研究所梁鑫淼共同通讯在Nature Microbiology(IF=20.5)在线发表题为“Free fatty acid receptor 4 modulates dietary sugar
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对糖的偏好是导致糖的过度消费和随之而来的糖尿病发病率增加的关键因素。然而,其发展的确切机制仍不清楚。
2025年1月13日,江南大学朱升龙、陈永泉及中国科学院大连化学物理研究所梁鑫淼共同通讯在Nature Microbiology(IF=20.5)在线发表题为“Free fatty acid receptor 4 modulates dietary sugar preference via the gut microbiota”的研究论文,该研究表明游离脂肪酸受体4通过肠道微生物群调节膳食糖偏好。
该研究表明,游离脂肪酸受体Ffar4(长链脂肪酸的受体)的表达在糖尿病患者和小鼠模型中减少,这与高糖摄入有关。小鼠肠道Ffar4的缺失导致肠道Bacteroides vulgatus及其代谢物泛酸减少,导致饮食中的糖偏好。泛酸促进GLP-1的分泌,该分泌通过刺激肝脏FGF21释放来抑制糖偏好,进而调节能量代谢。这些发现揭示了Ffar4在负性调节糖偏好中以前未被认识到的作用,并表明来自B. vulgatus的泛酸盐是糖尿病的潜在治疗靶点。
糖尿病的病因仍然难以捉摸,肥胖、饮食习惯、遗传和衰老等因素共同加剧了疾病的发病。高葡萄糖摄入量被认为是许多非传染性疾病发病率增加的潜在环境风险因素,包括肥胖、心血管疾病、代谢综合征和二型糖尿病(T2D)。发达国家和发展中国家的人口都经历了高糖和高脂肪食物的增加,而糖偏好的形成被认为是糖过度消费和随之而来的糖尿病发病率增加的重要因素。动物对食物感官属性的有意识感知引导饮食选择,表现为对糖或脂肪的偏好。糖偏好是指发展出对糖的食欲偏好,并能够记住这种偏好,并在此基础上采取行动。嗜糖是动物将味道刺激与营养物质的体内刺激联系起来形成的一种行为。然而,由于神经调节和体液调节之间复杂的相互作用,糖偏好形成的确切病理生理学机制仍不清楚。
人类消化道包含复杂的微生物集合,这些微生物可以通过代谢物和其他途径影响宿主的代谢、免疫和神经生物学。有人假设异常的肠道微生物群可能与饮食偏好行为有关。缺乏肠道微生物群的小鼠表现出1型味觉受体3和钠葡萄糖转运蛋白1表达上调,以及蔗糖摄入量增加。肠道微生物群和益生元还可以调节宿主的食物摄入,这可能包括肠道-微生物群-脑轴,它可以影响大脑功能,包括调节食欲、行为和情绪。肠道微生物群可以作为肠道-脑轴的连接点,因此代表了糖尿病干预和糖偏好调节的潜在目标。
机理模式图(图源自Nature Microbiology)
研究表明,偏爱糖的神经基础是由肠-脑轴或肝-脑激素轴激活的特定神经元。以前的研究主要集中在神经系统和饮食偏好之间的联系,很少有研究探讨肠道微环境和饮食偏好之间的关系。饮食偏好的改变可能源于遗传因素和环境影响之间的多方面相互作用,游离脂肪酸受体(FFARs)可能是遗传因素和环境因素之间调节饮食偏好的关键桥梁。Ffar1和Ffar4的激活通过中链和长链脂肪酸发生。脂肪酸,尤其是长链脂肪酸,是人类饮食的主要成分。
总之,该研究表明,肠道Ffar4缺乏导致小鼠对糖的偏好增加,这可能是糖尿病发展的一个重要因素。研究人员证明了一种通过肠-肝-脑相互作用影响小鼠糖偏好的机制,通过这种机制,来自B. vulgatus的泛酸盐介导了GLP-1-FGF21激素轴。该研究还提供了糖尿病预防的策略,Ffar4组织特异性激动剂的开发可能是糖尿病预防的另一种方法。
参考消息:
https://www.nature.com/articles/s41564-024-01902-8#Sec32
来源:临床肝胆病杂志