食欲的诞生：微生物代谢物在营养控制中的作用

在《内分泌与代谢趋势》发表的一篇评论中，领先的微生物学家和内分泌学家探索了一种新范式：不仅宿主激素，而且肠道细菌代谢物——短链脂肪酸 (SCFA)、色氨酸衍生物、次级胆汁酸和其他物质——也会塑造食物渴望并调节能量平衡。

综述的主要观点

1. 微生物代谢物作为饥饿和饱腹信号

   • SCFA（乙酸盐、丙酸盐、丁酸盐）激活肠道肠内分泌细胞上的FFAR2/3受体→释放PYY和GLP-1→抑制食欲、延迟胃排空。

   • 色氨酸中的吲哚和吲哚乙酸会诱导肠嗜铬细胞释放血清素，从而间接影响大脑的饱腹中枢。

2. 代谢物进入大脑的旅程

   • 一些微生物产物进入血液，穿过血脑屏障，作用于下丘脑神经元（NPY/AgRP 和 POMC 细胞），改变饥饿感。

   • 次级胆汁酸通过调节肝脏和大脑中的 TGR5 和 FXR 影响能量代谢。

3. 饮食对微生物群和行为的影响

   • 高纤维饮食可刺激 SCFA 的产生并增加对饱腹感信号的敏感性。

   • 高脂肪、低碳水化合物饮食会造成微生物群失衡，减少 SCFA 产生并增加暴饮暴食。

4. 临床观点

   • 益生菌和益生元：有针对性地摄入双歧杆菌、阿克曼氏菌菌株和特定纤维来纠正代谢信号。

   • 微生物代谢物作为药物：开发吸入或注射丁酸盐和丙酸盐以控制肥胖和代谢综合征患者的食欲。

科罗拉多大学的李静博士评论道：“我们的评论强调，微生物群不仅仅是一个‘家庭’菌群，而是一个通过其产品控制我们营养的活跃内分泌器官。”

为什么这很重要？

• 对抗肥胖和饮食失调的新目标不是直接针对大脑，而是针对来自肠道的“信使”。
• 个性化治疗：通过分析微生物代谢物概况，可以对饮食和益生菌进行个性化调整。
• 疾病预防：正常化微生物信号有助于降低 2 型糖尿病和心血管并发症的风险。

作者指出了几个关键点：

1. 微生物组作为内分泌器官
   “微生物代谢物不仅仅是发酵‘废物’，而且是影响肠内分泌细胞和下丘脑神经元的成熟信号分子，”该评论的第一作者李静博士强调说。

2. 精确定位代谢物
   “我们谈论的不是全面的微生物群校正，而是有针对性的干预：引入特定的益生菌或益生元，以刺激我们所需的 SCFA 的精确产生，”共同作者 Sarah Morgan 教授指出。

3. 个性化治疗
   “每个人都有自己的微生物指纹，因此有效的食欲控制需要首先分析微生物群和代谢物，然后定制饮食和补充剂，”胡安·帕克博士建议道。

4. 新的临床试验
   “我们正在计划进行随机试验，其中将使用丁酸盐和丙酸盐来治疗肥胖症和糖尿病前期，并且不仅会通过体重来评估终点，还会通过微生物群落特征和食欲激素水平的变化来评估，”Emily Chen 博士说。

本综述开辟了利用微生物介导的策略来调节食欲和能量稳态的前景，为治疗和预防营养相关疾病提供了新的途径。