王　丽¹，周仲瑜²

（1湖北中医药大学，湖北武汉430061；2湖北省中医院针灸科，湖北武汉430061）

摘要：肥胖的发病率在世界范围内逐年上升，已成为威胁人体健康和影响生活质量的全球性疾病。肠道菌群结构失调在肥胖的发生发展过程中起着重要作用。肠道菌群通过宿主与饮食交互作用，促进能量吸收、调控脂肪代谢、诱导机体慢性低度炎症，进而导致肥胖及代谢障碍。文章主要就肠道菌群与肥胖相关研究进行综述，阐明肠道菌群与肥胖的关系及作用机制，以期为肥胖的防控与治疗提供新的靶点。

关键词：肠道菌群；肥胖；慢性炎症

Research Progress of the Relationship between Gut Microbiota and Obesity

WANG Li¹, ZHOU Zhongyu²

（1 Hubei University of Chinese Medicine, Hubei Wuhan 430061；2 Department of acupuncture and moxibustion,Hubei Provincial Hospital of TCM, Hubei Wuhan 430061）

Abstract: The incidence of obesity has increased year by year in the worldwide, and has become a global disease threatening human health and quality of life.Gut microbiota play an important role in the occurrence and development of obesity.Gut microbiota interacts with host and diet，proposed mechanisms for the role of gut microbiotainclude the increase of energy harvest from the diet，regulation synthesis and storage of fat，induction chronic low-gradeinflammation，eventually leading to obesity and subsequent metabolism disorders.This article mainly reviews the related research of gut microbiota and obesity,to clarify the relationship between gut microbiota and obesity and its mechanism,and to provide new targets for the prevention and treatment of obesity.

Key words: Gut microbiota, obesity, chronic inflammation

       随着经济的发展，生活节奏的加快，越来越多的人缺乏锻炼，而肥胖问题已成为当今影响人们健康的一大问题。肥胖不仅影响人形体美观，还会给日常生活带来诸多不便，严重的还会造成高血压、高脂血症、心脑血管等相关疾病，降低了人体生活质量，甚至是危及生命。关于肥胖的病因，目前尚未完全明确。大量研究证实， 肠道菌群与肥胖、心血管系统等多种疾病相关［1］。鉴于肠道菌群的重要性，本文主要探讨肠道菌群与肥胖关系及作用机制，以期为预防和治疗肥胖提供新靶点。

1.肠道菌群概述

       人体肠道内寄生着数量繁多的微生物，粗略估计成人肠道内的微生物数量高达1014，并具有人体自身不具备的代谢功能［2］。它们为人体提供营养、调节上皮细胞，并参与宿主的消化、吸收、代谢、营养和免疫等生理过程。肠道菌群与人体形成一种共生的关系，人体肠道为肠道菌群提供复杂的厌氧环境，而肠道菌群则通过多种机制参与宿主的能量代谢。16SrＲNA 测序研究显示肠道菌群主要由以下细菌门构成: 厚壁菌门、拟杆菌门、疣微菌门、变形菌门、梭杆菌门、放线菌门、蓝藻菌门、螺旋体门以及黏胶球形菌门，而革兰阳性厚壁菌门和革兰阴性拟杆菌门为主要优势菌群［3］。肠道菌群结构复杂，功能多样，具有多种代谢酶类，可以将不易消化的大型多糖、未消化的寡聚糖、未吸收的糖和蛋白质等酵解成短链脂肪酸，并为宿主提供能量以及肠道菌群生长繁殖所需的营养物质［4］。肠道菌群发酵产生的短链脂肪酸为肠道上皮细胞提供营养，刺激其分化、增殖［5］。影响肠道菌群差异的因素主要有宿主年龄、所居地域、饮食习惯等因素。而膳食因素是影响肠道菌群的重要因素，由于膳食结构的不同，不同人群摄入的膳食成分存在差异，由此导致的肠道微生物组成、结构存在较大差异。正常情况下，肠道菌群与人体内外环境保持动态平衡，一旦失衡，将发生肠道微生物结构失调，进而导致肥胖及相关代谢性疾病的发生和发展。

2.肠道菌群结构改变引起体重改变

       Turnbaugh等［6］把肥胖小鼠肠道菌群转移至无菌小鼠，导致无菌小鼠脂肪量增加，从而确定微生物群落的差异性可能是导致肥胖的一个诱因。Bao 等［7］等研究发现， 与对照组相比，随着高脂饲料时间的增加，SD 大鼠体重、甘油三酯及总胆固醇的含量均显著增加，肠道内乳杆菌属和双歧杆菌属的数量明显降低，拟杆菌门呈递增且平缓趋势，梭杆菌门属呈递增趋势，且相对于拟杆菌门变化较大。Hildebrandt 等［8］将常规野生型小鼠和瘦型ＲELM β基因敲除小鼠饮食从标准切换到高脂肪水平时，观察到常规野生型鼠变得肥胖，且变形菌门、厚壁菌门和放线菌门比例增加，拟杆菌门比例减少；而ＲELM β 基因敲除小鼠并没有变得肥胖。

3.肠道菌群与能量代谢平衡

       肠道菌群可从两个方面影响机体能量平衡， 一方面通过编码大量糖苷水解酶，发酵出宿主自身不能消化的多糖，并将其转化为单糖和短链脂肪酸，从而影响机体从食物中的能量摄取；另一方面，肠道菌群可通过调控能量贮存基因的表达，来调节机体脂肪代谢；另外，有研究表明，通过短链脂肪酸与G蛋白偶联受体结合，调控能量平衡和脂肪-胰岛素信号通路［9］，短链脂肪酸通过为肠道细胞供养，降低肠道通透性，缓解慢性炎症，达到提高胰岛素敏感性的目的［10］。Backhed 等［11］研究表明，与普通小鼠相比，无菌小鼠虽然摄食较多，体内却含有更少的脂肪; 无菌小鼠的肠道禁食脂肪细胞因子（FIAF）基因无需饥饿诱导，持续表达，因此不能有效积累脂肪。研究者发现，产生这一结果主要有以下两方面原因：一方面肠道细菌将食物中不易消化的糖酵解成单糖及短链脂肪酸，增加了能量的摄入；另一方面肠道菌群能抑制肠道表达禁食诱导因子，而禁食诱导因子可以抑制脂蛋白酯酶的活性，因此禁食诱导因子的减少使脂蛋白酯酶的活性增加，促使三酰甘油在脂肪组织中的积聚。

4. 肠道菌群与慢性炎症

       4.1肠道菌群失调诱发炎症发生 肠道微生物衍生的脂多糖( lipopolysaccharide，LPS) 是炎症的诱发因素，也是参与代谢性疾病发生发展的重要因素。高脂饮食导致肠道菌群结构变化，使肠道通透性增加，促进LPS吸收入血，进而增加脂肪量、体重和低度炎症状态的风险；肠道菌群通过降低FIAF的表达在肠黏膜增加内脏脂肪沉积，有促进高脂饮食相关的肥胖和代谢综合征发病的潜在作用。Cani 等［12］证明，与正常对照组相比，高脂喂养4 周后，小鼠血浆中LPS水平明显增高，另外，连续4周持续给小鼠注射LPS，导致小鼠出现明显胰岛素抵抗、三酰甘油增加以及炎症反应加重。因此，高脂饮食可能是通过增加肠道菌群中兰阴性杆菌的比例，导致 LPS增多，从而激活炎症反应，导致肥胖及相关代谢性疾病。

       4.2 肥胖相关代谢性疾病的低度炎症状态 代谢性内毒素血症可能与肠道菌群密切相关。代谢内毒素血症不仅参与了胰岛素抵抗，也是2型糖尿病相关的低度炎症的诱发因素。研究发现，脂多糖通过结合固有免疫细胞表面的CD14样受体复合物， 刺激并产生多种炎性因子，形成慢性系统炎症［13］，通过运用抗生素降低由脂多糖诱发的炎症状态或剔除CD14的小鼠中，肥胖程度明显改善，表明脂多糖引起的慢性系统炎症是促使肥胖等代谢紊乱的重要因素。研究表明，饱和脂肪酸通过TLＲ-4依赖机制促进低度炎症和胰岛素抵抗［14］，由此可知，先天免疫系统和代谢途径功能互相关联。脂肪酸可能刺激TLＲ-4产生的毒素，进而刺激先天免疫系统， 使得在研究肥胖症和糖尿病的目标中更具吸引力。

5.小结

      目前已发现，肠道菌群与肥胖等代谢性疾病的发生、发展密切相关，并成为近年来的研究热点。肠道菌群通过影响宿主能量代谢的影响肠道能量吸收，其结构失调引起代谢性内毒素血症及慢性炎症，进而诱发肥胖等代谢性疾病。总之，肠道菌群作为一种环境因素，可与宿主产生作用，在肥胖中发挥重要作用，促进肠道、脂肪组织肝脏的炎症，促进脂肪合成及脂肪堆积。肠道菌群在动物研究中已取得深入进展，目前的研究多来源于动物模型，在人体内的作用及作用机制研究较少，少数关于人体研究的样本量较小，且人体肠道菌群数量庞大，组成复杂，其结构和功能受多种因素影响，还有许多尚未发现的作用及机制。因此，如果能阐明肠道菌群结构和组成与肥胖的关系及作用机制，可为肥胖及相关慢性病的预防和治疗提供新的靶点。

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