最新Nat Commun：高脂饮食条件下，补充果寡糖可以促进肠道功能+改善葡萄糖耐受性

yinfuhua

难以戒断高脂饮食？适量补充这个回点血！最新Nat Commun：高脂饮食条件下，补充果寡糖可以促进肠道功能+改善葡萄糖耐受性
/ g8 ~* @- _5 }- U0 N- z' y1 i& N来源：生物谷原创 2024-07-09 09:27. J% M- [& g* Z# |; i) w
可发酵膳食纤维的摄入是维护肠道健康、促进葡萄糖稳态的关键。下次，在一不小心吃多了，适量补充点果寡糖，其能借助cDC2的桥梁作用，激活Th17细胞的活力，减轻高脂肪食物给我们身体带来的损伤！  d/ Q+ {4 v8 z$ ]: @$ T0 f3 L
炸鸡、薯条、Hamburger、奶茶、可乐、爆米花……是不是件件都是你的心头爱?尽管众所周知，它们对我们的健康不利，会导致长胖、高血糖、高血脂等等。但是！生活中不能没有高脂食物的快乐啊！既舍不得快乐，又不想失去健康，到底有没有两全法呢？答案是，有！+ \; r/ i8 ]9 m* P6 \3 M* A$ a$ v
Adélaïde Gélineau等人最新发现，在高脂饮食下，适量补充膳食纤维FOS对葡萄糖稳态和肠道免疫有益处！具体的结果和作用机制发表在nature communications，题为“Fructooligosaccharides benefits on glucose homeostasis upon high-fat diet feeding require type 2 conventional dendritic cells”。3 w4 x* H' R9 \$ `4 U9 ]

7 o% W7 j$ i, c% T: k/ W在这项研究中，研究者让小鼠连续四周享用“人类版”的快餐——高脂肪食物（HFD），就像我们平时吃的炸鸡、薯条这类。结果不出所料，这些小鼠开始发胖，不仅体重明显增加，血糖控制能力也开始减弱（容易引发高血压、高血脂等代谢综合征），表现为较高的胰岛素抵抗指数（HOMA-IR），即空腹血糖和胰岛素水平的升高。这说明，仅4周的HFD喂养就改变了小鼠体内的葡萄糖稳态。
% l! f6 e8 F! r: |" ]/ Z此外，小鼠肠道的形态也发生了不利变化，包括结肠重量和长度的降低，这通常都与结肠稳态的改变有关。最关键的是，研究人员发现，高脂肪食物喂养的小鼠小肠和结肠中，RORγt+ pTregs和Th17细胞的数量锐减，这二者是肠道中重要的免疫细胞。这表明，高脂肪食物影响了原本健康、稳定的肠道对微生物的耐受性和免疫调节功能。3 A. A/ n0 h- Y7 v: B6 c
! ~' `, p2 y' v  K( ?
图1. HFD喂养使小肠和结肠中RORγt+ pTregs和Th17细胞减少: ?4 ?' v1 Z) n  d8 F: j! c/ F' `+ {
鉴于此前已有诸多研究证实，膳食纤维可以对免疫稳态和肠道微生物群产生有益影响。研究者想要深入探究是否膳食纤维可以重塑，或者说恢复被高脂肪食物影响的关键免疫细胞数量。
  F" w8 o8 i% k9 f5 ~- f: u8 P因此接下来，研究人员在小鼠的高脂饮食中加入了果寡糖（FOS）——这是一种在很多水果和蔬菜中能找到的膳食纤维（例如雪莲果、土豆、香蕉、大蒜、洋葱等，此外果寡糖也经常被用作食品添加剂，特别是在健康和功能性食品中）。) I8 p) _0 L! a* L9 C2 @4 Y7 o
结果显示，向高脂饮食中补充果寡糖（FOS），不仅有效阻止了RORγt+ pTregs和Th17细胞在小肠和结肠中的数量减少，还维持了肠道关键微生物的平衡。尽管FOS的补充没有改变小鼠的体重，但显著改善了它们的葡萄糖耐受性，降低了HOMA-IR（HOMA-IR是一个常用的临床指标，用来评估胰岛素抵抗的程度，HOMA-IR指数越高，表示胰岛素抵抗的程度越严重）。此外，补充FOS还提高了胰岛素刺激的胰岛素分泌，表明FOS对胰腺β细胞功能具有积极影响。
; M2 o' \% ~8 O7 C. R6 B2 J这种种健康指标的改善证明：补充FOS虽然不能降低体重，但可以改善由高脂肪饮食引起的胰岛素抵抗和葡萄糖不耐受问题。- L/ m& [0 m. q

9 _' Y9 g6 H( p1 I8 f( C
$ j7 c# }/ B# Y1 q" P2 D 图2. 补充低聚果糖对HFD小鼠的影响+ e- U, d3 a2 Y' Y) J9 O  x3 H
进一步，研究人员探究了高脂肪食物对小鼠肠系膜淋巴结中Th17细胞生成和肠道归巢印记（免疫细胞表面特定分子）的影响，以及果寡糖（FOS）补充对这些影响的纠正作用。6 t( D, c$ R6 z: ~' d# \4 l5 \
结果显示，在高脂饮食的小鼠中，肠系膜淋巴结中Th17细胞数量显著下降，并且，表达肠道归巢受体CCR9、RORγt+ pTregs和Th17细胞的比例也减少了。而当在高脂饮食中补充FOS时，这种不利影响被逆转了。果寡糖（FOS）补充不仅使Th17细胞数量回升，而且增强了它们的肠道归巢能力。这一发现提示果寡糖（FOS）有助于维持肠道免疫稳态，尤其是Th17细胞的功能。0 W, G4 p% A3 U# L# W0 v. P0 M3 Z
果寡糖（FOS）被肠道微生物群发酵后产生的短链脂肪酸(SCFAs)可能是这种有益作用的关键。实验中直接补充SCFAs也能促进Th17细胞的增殖和肠道归巢印记，这进一步证实了SCFAs在调节肠道免疫细胞功能上的重要性。
$ s% [. X+ f' E4 _2 D% i/ o8 E' K5 X/ n9 q

. E8 v. {  z. N6 r" x7 r. h1 l 图3. 肠道归巢印记结果1 H! J; G4 F( f+ L% B) v( A0 \4 ?
研究人员进而探究了果寡糖（FOS）是如何发挥作用的。他们发现FOS的有益效果依赖于CD11b+常规树突细胞（cDC2）：一种调节免疫反应的重要细胞。这些细胞在维持Th17细胞和pTregs的数量、功能方面起着关键作用。
* ]% s( A+ \6 o5 A$ k2 F通过特定基因敲除，研究人员发现，在缺乏cDC2的小鼠中，果寡糖（FOS）未能改善糖耐量，同时也影响了RORγt+ CD4 T细胞亚群的肠道归巢印记。虽然补充FOS的摄入一定程度上维持了RORγt+ pTregs的稳态，但是，补充FOS后Th17细胞并没有得到恢复。这揭示了cDC2在介导FOS对高脂肪饮食小鼠Th17细胞和葡萄糖稳态有益作用中的重要性。
$ y' \* J7 j1 E" U4 O1 b. b并且，进一步研究发现，Th17细胞产生的IL-17信号分子在果寡糖（FOS）改善葡萄糖耐受性中扮演了关键角色。FOS对葡萄糖耐受性的提升部分依赖于IL-17信号传导。当IL-17信号被抑制时，FOS改善葡萄糖耐受性的作用受到限制。这意味着IL-17至少在某种程度上通过cDC2-Th17细胞轴参与了FOS介导的代谢健康改善过程。2 r' \, |7 E" ]; ~/ o3 l
简而言之，果寡糖（FOS）通过增强特定免疫细胞的活性，特别是cDC2和Th17细胞，来改善高脂肪饮食下的葡萄糖处理能力和代谢健康。
- s, y* O) y9 F+ V# J. R4 |# `
+ j1 Y6 D% C+ O# ]2 i7 f9 O) H; E" {: W. a) z/ K
图4. cDC2控制FOS介导的HFD喂养动物Th17细胞的丢失
; d' H$ n% b1 ^, m综上所述，可发酵膳食纤维的摄入是维护肠道健康、促进葡萄糖稳态的关键。下次，在一不小心吃多了，或是想要吃点不健康的高脂高热量食物时，适量补充点果寡糖，其能借助cDC2的桥梁作用，激活Th17细胞的活力，减轻高脂肪食物给我们身体带来的损伤，也构建了一道抵御代谢疾病侵袭的坚固防线！/ T$ H1 N7 P- o3 L8 B; f
参考文献：( b3 B- ^1 [- v( u: k1 h1 W
Fructooligosaccharides benefits on glucose homeostasis upon high-fat diet feeding require type 2 conventional dendritic cells. DOI: 10.1038/s41467-024-49820-x
! g( R# A6 e1 p& o
2 j; T& P, J0 _/ L  \! [4 M
( V# m7 D0 e* {( ~) ~