褪黑素可以改善腸道代謝嗎？腸道菌群對(duì)身體有什么作用？
來自腸道微生物群的口服褪黑激素對(duì)宿主遠(yuǎn)端組織的一種新的調(diào)節(jié)，表明微生物生成的代謝物是褪黑激素介導(dǎo)的改善晝夜節(jié)律中斷和相關(guān)代謝綜合征的潛在療法。
腸道微生物區(qū)系分別對(duì)晝夜節(jié)律和宿主脂肪代謝敏感。褪黑素介導(dǎo)的許多生理部位的有益作用已被揭示，但口服褪黑素對(duì)腸道菌群與宿主間通訊的調(diào)節(jié)作用尚不清楚。血管生成素樣4 (ANGPTL4)已被證明在調(diào)節(jié)全身脂質(zhì)代謝方面起重要作用。在此，作者發(fā)現(xiàn)口服褪黑素可通過腸道菌群和回腸ANGPTL4改善回腸和附睪白色脂肪組織(eWAT)的脂質(zhì)代謝異常。綜上所述，口服褪黑素可降低大腸桿菌產(chǎn)生的LPS數(shù)量，通過回腸TLR4/IL-22/STAT3信號(hào)通路緩解nfil3誘導(dǎo)的ANGPTL4轉(zhuǎn)錄抑制，從而改善回腸脂質(zhì)攝入，降低eat脂肪積累。這些結(jié)果表明，來自腸道微生物群的口服褪黑激素對(duì)宿主遠(yuǎn)端組織的一種新的調(diào)節(jié)，表明微生物生成的代謝物是褪黑激素介導(dǎo)的改善晝夜節(jié)律中斷和相關(guān)代謝綜合征的潛在療法。
許多報(bào)告強(qiáng)調(diào)了脂質(zhì)代謝異常對(duì)公共健康的重要威脅;脂質(zhì)代謝異常引起的肥胖是一種多器官/組織高發(fā)代謝性疾病的生理疾病。有證據(jù)表明，過度攝取脂肪是肥胖的部分原因。許多器官/組織參與脂肪代謝;特別是，腸道和脂肪組織是強(qiáng)烈參與脂質(zhì)運(yùn)輸和儲(chǔ)存的代表性生理部位。以往的研究表明，脂質(zhì)穩(wěn)態(tài)對(duì)保護(hù)個(gè)體免受脂質(zhì)代謝紊亂和肥胖的影響有重要作用。值得注意的是，在肥胖個(gè)體的腸道中，不僅腸道細(xì)胞內(nèi)環(huán)境發(fā)生了改變(即由于緊密連接蛋白的低表達(dá)導(dǎo)致腸道屏障的通透性增加)，而且腸道菌群的格局也發(fā)生了改變。
近年來，腸道菌群被發(fā)現(xiàn)與宿主能量代謝和肥胖的發(fā)展密切相關(guān)，被認(rèn)為是這些過程的重要潛在操縱者。雖然腸道微生物和宿主之間的相互作用發(fā)生在宿主腸道中，但許多信號(hào)通路和微生物代謝物參與了它們的串音，也影響遠(yuǎn)端器官/組織，如脂肪組織。以往的研究表明，腸道微生物群落的模式會(huì)隨著膳食攝入而改變，從而影響宿主的代謝，包括營養(yǎng)吸收和預(yù)防病原體定植。近十年來，隨著細(xì)菌基因組測(cè)序技術(shù)的深入發(fā)展，宿主生理活動(dòng)與腸道菌群變化模式的相關(guān)性逐漸被揭示。一個(gè)令人困惑的問題是如何解釋從不同研究中得出的部分相反的結(jié)論。例如，在人類和嚙齒動(dòng)物模型中普遍觀察到，腸道中最豐富的微生物門是擬桿菌門(Bacteroidetes)和厚壁菌門(Firmicutes)。這兩個(gè)主要門，擬桿菌門和厚壁菌門，都受到間歇性禁食的顯著影響。但關(guān)于這兩個(gè)門有時(shí)如何產(chǎn)生相反的效果，存在矛盾的發(fā)現(xiàn)。因此，對(duì)腸道微生物組的分析逐漸側(cè)重于少數(shù)成分或稀有菌株的影響。
除了腸道微生物群，晝夜節(jié)律中斷已被確定為引發(fā)肥胖和相關(guān)代謝綜合征的另一個(gè)關(guān)鍵因素。在哺乳動(dòng)物中，晝夜節(jié)律時(shí)鐘有助于同步許多代謝活動(dòng)，以確保器官/組織最佳平衡合成代謝和分解代謝功能。與位于下丘腦視交叉上核的主生物鐘不同，許多外周器官/組織(包括腸道和脂肪組織)中的生物鐘服務(wù)于轉(zhuǎn)錄因子網(wǎng)絡(luò)，驅(qū)動(dòng)基因表達(dá)的節(jié)律振蕩器。考慮到共生體與寄主之間的強(qiáng)相關(guān)性，提出了重疊或交互效應(yīng)可能觸發(fā)顯著的代謝變化的假設(shè)。因此，腸道菌群與外周生物鐘的相互作用可能在調(diào)節(jié)宿主肥胖中起重要作用。
綜上所述，本研究結(jié)果表明：(1)JL小鼠腸道菌群與口服mt介導(dǎo)的體重控制有關(guān);(2) ANGPTL4可能在腸道微生物向宿主脂肪組織傳遞信息中發(fā)揮重要作用;(3)微生物脂多糖通過激活TLR4/STAT3通路抑制腸道ANGPTL4轉(zhuǎn)錄，最終促進(jìn)NFIL3的高表達(dá);(4)口服MT通過抑制LpxC的表達(dá)降低了微生物源LPS的水平。這些數(shù)據(jù)與口服mt介導(dǎo)的腸道微生物群改變是一種通過恢復(fù)腸道ANGPTL4來治療晝夜節(jié)律干擾誘導(dǎo)的脂質(zhì)代謝紊亂的潛在療法相一致，該療法可能向外周靶器官/組織傳遞調(diào)控信息。
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