研究人员发现身体时钟,肠道微生物群一起工作以包装磅
UT西南研究人员发现了有关肠道细菌和人体昼夜节律如何共同促进体内脂肪积累的新线索。
在一项有一天可能导致抗肥胖症的新策略的老鼠研究中,科学家发现肠道细菌, 或者微生物组,通过入侵并更改肠道细胞中昼夜节律时钟的功能来调节脂质(脂肪)的吸收和储存。
“这些发现表明了一种机制,肠道微生物群调节人体组成并确定昼夜节律转录因子NFIL3作为微生物群之间的基本分子联系昼夜节律,宿主的新陈代谢。科学。免疫学和微生物学教授Hooper博士还任命了宿主国防遗传学中心,是霍华德·休斯医学研究所的研究员。
“这人肠充满了数万亿种细菌,可以帮助我们消化食物,保护我们免受感染并产生某些维生素。有证据表明,某些生活在我们的肠道中的细菌可能会使我们体重增加,尤其是当我们食用高脂,高糖的“西方风格”饮食时。”胡珀实验室。
Hooper博士说,微生物组被认为是影响能量收获和人体脂肪积累的环境因素 - 能量储存 - 哺乳动物中的能量储存,并补充说,对控制微生物组和身体成分之间关系的机制知之甚少。她长期以来一直保持着无菌环境中的无菌小鼠的殖民地,即缺乏微生物组。那些老鼠提供了一个线索。
她说:“缺乏微生物组的小鼠在高脂,西式饮食上的表现要比细菌的小鼠好得多。”
人体的许多代谢途径与昼夜循环同步钟。在哺乳动物中,昼夜节律时钟是每个细胞中存在的转录因子的集合,这些细胞驱动有节奏的,24小时的振荡在控制人体过程(例如代谢)基因的表达中。
在他们的实验中,研究人员比较了无菌和常规饲养的小鼠,还研究了基因敲除小鼠在遗传上无法在肠道内部的细胞中产生NFIL3。
那么,肠道微生物组如何与肠壁“交谈”以调节通过NFIL3的脂肪吸收和储存呢?Hooper博士说,当研究人员研究这个问题时,他们发现了一个有趣的转折,发现肠道微生物组通过入侵存在于肠道的细胞中的昼夜节律中来调节脂质摄取。
黑客影响驱动脂质摄取和储存周期的基因的幅度或稳健性。科学家解释说,缺乏微生物组的无菌小鼠的NFIL3产生低于平均水平,这意味着它们占用并储存较少的脂质,因此即使是高脂饮食,也保持苗条。
人体的昼夜节律时钟感觉到白天和黑夜的周期 - 与喂养时间紧密相关 - 并根据需要打开和关闭身体的代谢机械。即使肠道细胞没有直接暴露在光线下,他们的昼夜节律钟表捕获了视觉和神经系统的光线线索,并使用它们来调节基因表达。肠道的昼夜节律有助于调节NFIL3的表达,从而调节肠壁中NFIL3控制的脂质代谢机械。
“因此,您拥有的是一个真正令人着迷的系统,其中两个来自环境的信号出现 - 微生物组和昼夜变化 - 并在肠衬上汇聚,以调节您从饮食中摄入的脂质,并存储了多少脂质FAT,” Walter M.和Helen D. Bader研究中心关节炎和自身免疫性疾病中心主任Hooper博士说。她还拥有乔纳森·W·Uhr,医学博士免疫学杰出主席,是南希·凯恩(Nancy Cain)和杰弗里·马库斯(Jeffrey A. Marcus)医学研究学者,以纪念比尔·沃维尔(Bill S.bob88体育平台登录
Hooper博士继续说:“我们的工作为肠道微生物群如何与昼夜节律时钟相互作用以及这种相互作用如何影响新陈代谢提供了更深入的了解。”“这也可能有助于解释为什么在夜班或出国旅行的人为什么会经常(破坏昼夜节律时钟)具有较高的代谢疾病(例如肥胖症,糖尿病和心血管疾病)的率更高。”
进一步探索