生物通報道  來自上海交通大學、中科院上海生命科學研究院營養(yǎng)科學研究所的研究人員，在小鼠研究中探討了終身節(jié)食對于腸道微生物群的影響，證實節(jié)食能夠幫助動物建立起結構平衡的腸道微生物群結構體系，減少腸道中的抗原量而使得宿主受益。相關研究結果發(fā)表在7月16日的《自然通訊》（Nature Communications）雜志上。

來自上海交通大學的趙立平（Liping Zhao）教授和上海生命科學研究院營養(yǎng)科學研究所的劉勇（Yong Liu）研究員是這篇論文的共同通訊作者。

自從1935年研究首次報道，節(jié)食可以促進小鼠健康，延長其壽命以來，數(shù)十年里研究人員在包括人類和非人類靈長類動物在內(nèi)的許多哺乳動物中，都觀察到了節(jié)食對于代謝的影響，以及由此帶來的健康益處。然而盡管科學家們付諸了各種努力，關于其確切機制的認知仍然存在著爭議。

近期，研究人員針對狗和猴子開展的兩項終身代謝組學研究揭示，節(jié)食與細菌代謝產(chǎn)物變化相關，表明腸道菌群、節(jié)食和衰老之間存在一種潛在的關聯(lián)。人體的腸道中具有廣泛多樣及高度密集的微生物群，它們在調(diào)節(jié)宿主營養(yǎng)、代謝和免疫中發(fā)揮著極其重要的作用。食物中的營養(yǎng)經(jīng)宿主消化并吸收之后，剩余的部分會到達結腸來維持這些微生物群。飲食的組成及數(shù)量能夠顯著地影響腸道微生物群。

腸道微生物可響應各種不同的飲食而發(fā)生改變，在肥胖及其相關疾病中發(fā)揮至關重要的作用。高脂飲食可以破壞腸道微生物，導致生成大量的內(nèi)毒素，使得腸道通透性增加，從而引起血漿中內(nèi)毒素水平增高，促進炎癥，從而最終引發(fā)代謝性疾病。

在近期的一項研究中，趙立平研究小組揭示了來自肥胖人類的一種叫做陰溝腸桿菌的腸道內(nèi)毒素生成細菌，是導致小鼠肥胖和胰島素耐受的元兇（延伸閱讀：上海交大趙立平ISME雜志揪出肥胖的元兇）。這些細菌誘導的肥胖小鼠血清內(nèi)毒素量顯著增高，促進了全身和局部炎癥，表明了腸道微生物群中產(chǎn)生內(nèi)毒素的細菌在代謝綜合征中起著致病作用。

在新研究中，研究人員探討了終身節(jié)食對于腸道微生物群的影響。研究證實，終身限制高脂及低脂飲食均可顯著改變C57BL/6 J小鼠腸道微生物群的總體結構。節(jié)食使得與壽命存在正相關關系的細菌類群數(shù)量增加，例如乳酸桿菌，并減少了與壽命負相關的細菌類群。研究人員證實，這些由節(jié)食誘導的腸道微生物群改變，導致了血清中脂多糖結合蛋白水平顯著降低。這些研究結果表明，腸道微生物群結構體系改善，有可能是節(jié)食介導的健康效應中一個關鍵性的因素，指出了調(diào)節(jié)腸道微生物群可作為開發(fā)有效抗衰老飲食干預一個有潛力的方向。

趙立平教授近年來積極推動系統(tǒng)生物學理念在微生物生態(tài)學領域特別是人體腸道菌群研究中的應用，注重發(fā)展用代謝組學和元基因組學相結合的方法研究腸道菌群在肥胖、糖尿病等復雜疾病中的作用，并積極探討用腸道菌群的整體結構變化來監(jiān)測人體健康變化、評價中醫(yī)藥療效的問題，獲得了國際同行的廣泛關注。2012年，，國際頂級期刊《科學》（Science）還以“My Microbiome and Me”為題發(fā)表專題文章，描述了趙立平教授將中醫(yī)與腸道微生物研究相結合來了解和對抗肥胖的傳奇經(jīng)歷（延伸閱讀：Science專題人物：上海交大趙立平（上） ）。

（生物通：何嬙）

生物通推薦原文摘要：

Structural modulation of gut microbiota in life-long calorie-restricted mice

Calorie restriction has been regarded as the only experimental regimen that can effectively lengthen lifespan in various animal models, but the actual mechanism remains controversial. The gut microbiota has been shown to have a pivotal role in host health, and its structure is mostly shaped by diet. Here we show that life-long calorie restriction on both high-fat or low-fat diet, but not voluntary exercise, significantly changes the overall structure of the gut microbiota of C57BL/6 J mice. Calorie restriction enriches phylotypes positively correlated with lifespan, for example, the genus Lactobacillus on low-fat diet, and reduces phylotypes negatively correlated with lifespan. These calorie restriction-induced changes in the gut microbiota are concomitant with significantly reduced serum levels of lipopolysaccharide-binding protein, suggesting that animals under calorie restriction can establish a structurally balanced architecture of gut microbiota that may exert a health benefit to the host via reduction of antigen load from the gut.