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春雨醫(yī)生

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為什么那些加班熬夜很辛苦的人,反倒胖了呢巨双?!原來還是腸道微生物搗的鬼

11月3日

熬夜等行為易誘導(dǎo)肥胖霉祸,極有可能是因?yàn)闀円构?jié)律的打破筑累,會使腸道中的帶有鞭毛的革蘭氏陰性細(xì)菌的相對豐度大大提升,增加了膳食脂肪酸的攝取以及脂肪的儲存丝蹭,最終引發(fā)肥胖的疗刮。

首先,在此心疼還在熬夜加班的同志們?nèi)腌姡?/p>

兩個(gè)月前蝌购,奇點(diǎn)糕曾寫過一篇文章忿迷,說的是經(jīng)常熬夜的人DNA損傷修復(fù)程度只有正常人的20%。因此铅阎,經(jīng)常熬夜的人患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)可能會大大提高纫惰,這讓許多經(jīng)常熬夜加班的人倍感憂傷。而就當(dāng)大家快要從悲傷中緩過來的時(shí)候歌饺,科學(xué)家們又要放大招了瓢疤。這回,他們首次發(fā)現(xiàn)了熬夜通過影響腸道微生物組成誘發(fā)肥胖的機(jī)制愤凭。

近日窥窜,來自美國德克薩斯大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心免疫研究所的Lora V. Hooper教授在《科學(xué)》雜志上發(fā)表的一項(xiàng)研究表明仪彪,腸道微生物,主要是腸道中帶有鞭毛的革蘭氏陰性細(xì)菌可以產(chǎn)生鞭毛蛋白或者脂多糖等物質(zhì)划烫,通過一系列的信號傳導(dǎo)蒲坐,可以促進(jìn)小鼠小腸上皮細(xì)胞對膳食脂肪酸的攝取,以及脂肪的儲存(1)黄锤。

結(jié)合之前的研究搪缨,打破晝夜節(jié)律會顯著提高小鼠腸道微生物中的絕大部分革蘭氏陰性細(xì)菌的相對豐度(2)。這也意味著猜扮,熬夜等行為易誘導(dǎo)肥胖勉吻,極有可能是因?yàn)闀円构?jié)律的打破,會使腸道中的帶有鞭毛的革蘭氏陰性細(xì)菌的相對豐度大大提升旅赢,增加了膳食脂肪酸的攝取以及脂肪的儲存齿桃,最終引發(fā)肥胖的。

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Hooper教授

肥胖是21世紀(jì)非常嚴(yán)重的一類公共衛(wèi)生問題煮盼。據(jù)統(tǒng)計(jì)短纵,全球目前有21億超重或者肥胖人群,同時(shí)每年有340萬人死于肥胖相關(guān)疾步┛亍(3)香到。因此,找到調(diào)節(jié)人類代謝以及能量平衡的各種因素從而確定肥胖產(chǎn)生的機(jī)制报破,最終用于肥胖的預(yù)防與治療很有必要悠就。

早在2004年的時(shí)候,就有學(xué)者發(fā)現(xiàn)烘梭,腸道微生物在調(diào)節(jié)哺乳動物營養(yǎng)代謝中發(fā)揮重要作用阴应。腸道微生物可以調(diào)節(jié)脂肪的吸收與儲存從而影響機(jī)體組成。表現(xiàn)為螺子,在同樣食物攝入條件下姚沽,無菌小鼠的體重以及體內(nèi)脂肪含量都要顯著低于正常小鼠(4)。

而近年來偏笋,人們還發(fā)現(xiàn)蟹助,腸道微生物調(diào)節(jié)機(jī)體的脂肪的吸收、儲存與晝夜節(jié)律密切相關(guān)莱艺。大量的研究表明捉痰,腸道微生物對機(jī)體代謝的功能受晝夜節(jié)律的影響,當(dāng)晝夜節(jié)律被打破時(shí)就會造成一系列的代謝紊亂相關(guān)疾病榄集,例如肥胖以及糖尿病等等(5)什异。然而,腸道微生物具體是如何促進(jìn)脂肪吸收與儲存的,以及晝夜節(jié)律袒兵、腸道微生物以及機(jī)體營養(yǎng)代謝之間的具體聯(lián)系又是如何等等問題都是未知的毙驯。

來自UT西南醫(yī)學(xué)中心的Hooper教授長期致力于腸道微生物以及機(jī)體營養(yǎng)代謝之間的研究倒堕。在研究的過程中,Hooper教授意外的發(fā)現(xiàn)爆价,相比于無菌小鼠垦巴,含有腸道微生物的正常小鼠小腸上皮細(xì)胞NFIL3轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)量最高上調(diào)近70%。

而通過轉(zhuǎn)錄組分析铭段,Hooper教授發(fā)現(xiàn)骤宣,NFIL3的功能恰恰是促進(jìn)小腸上皮細(xì)胞對脂肪酸的攝取以及脂肪的儲存。這意味著序愚,腸道微生物很有可能是通過調(diào)節(jié)NFIL3的表達(dá)來調(diào)節(jié)脂肪的吸收和儲存的憔披。

為了證明這一點(diǎn),Hooper教授分別對正常小鼠爸吮,無菌小鼠芬膝,以及NFIL3基因敲除小鼠進(jìn)行高脂飲食喂養(yǎng)10周。結(jié)果發(fā)現(xiàn)形娇,相比與正常小鼠锰霜,無菌小鼠以及NFIL3基因敲除的含有腸道微生物的小鼠脂肪的吸收和儲存顯著減少,并且二者體脂含量非常接近桐早。表明谊某,腸道微生物促進(jìn)脂肪的吸收和儲存的確是通過調(diào)節(jié)NFIL3表達(dá)實(shí)現(xiàn)的。

那么腸道微生物是如何調(diào)節(jié)NFIL3表達(dá)的呢箕但?

此前的研究表明订岗,在其他類型的細(xì)胞中,NFIL3的表達(dá)受REV-ERBa蛋白的調(diào)控饰逝。REV-ERBa蛋白是一種轉(zhuǎn)錄抑制劑筝妥,可以抑制NFIL3的表達(dá)(6)。這意味著尤喂,腸道微生物很有可能是通過抑制REV-ERBa蛋白的表達(dá)間接地促進(jìn)NFIL3表達(dá),展現(xiàn)出促進(jìn)脂肪吸收功能的串篓。

為了證明這一點(diǎn)辽奥,Hooper教授結(jié)合之前的研究進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)。最終發(fā)現(xiàn)绩寂,腸道微生物中帶有鞭毛的革蘭氏陰性細(xì)菌產(chǎn)生的鞭毛蛋白以及脂多糖茶括,可以穿過腸屏障,到達(dá)腸粘膜內(nèi)部佃戈,與腸粘膜下方的免疫細(xì)胞相互作用诅福,通過一系列的信號轉(zhuǎn)導(dǎo),促進(jìn)小腸上皮細(xì)胞中的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄因子3(STAT3)激活拖叙,抑制REV-ERBa蛋白的表達(dá)氓润,最終展現(xiàn)出促進(jìn)脂肪吸收儲存功能的赂乐。

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腸道微生物調(diào)節(jié)機(jī)體脂肪代謝的具體機(jī)制

總的來說,Hooper教授的研究表明咖气,NFIL3是腸道微生物挨措、晝夜節(jié)律以及機(jī)體營養(yǎng)代謝之間的重要分子連接。晝夜節(jié)律可以通過調(diào)節(jié)腸道微生物的組成崩溪,從而影響NFIL3的表達(dá)浅役,最終可以達(dá)到調(diào)節(jié)機(jī)體營養(yǎng)代謝的目的。這一發(fā)現(xiàn)也意味著伶唯,NFIL3觉既,STAT3等等未來也很有希望可以作為肥胖治療的靶點(diǎn)。

雖然乳幸,Hooper教授的實(shí)驗(yàn)是在小鼠體內(nèi)完成的瞪讼。但是,之前的研究也發(fā)現(xiàn)反惕,經(jīng)常熬夜同樣會使人類腸道微生物的組成發(fā)生顯著的變化赶马,從而引起肥胖等各種代謝相關(guān)疾病(7)马怎。所以既屋,Hooper教授發(fā)現(xiàn)的這一機(jī)制也有助于解釋為什么熬夜會使我們?nèi)祟惍a(chǎn)生各種代謝相關(guān)疾病,特別是肥胖和糖尿病惰渐。特別地闰幽,由于此前的研究表明,熬夜對雌性小鼠的腸道微生物影響更大(2)校社。因此屯贺,對于愛美的女性來說,更應(yīng)該避免熬夜欠怕。

參考資料:

1.Wang Y, Kuang Z, Yu X, et al. The intestinal microbiota regulates body composition through NFIL3 and the circadian clock[J]. Science, 2017, 357(6354): 912-916.

2.Liang X, Bushman F D, FitzGerald G A. Rhythmicity of the intestinal microbiota is regulated by gender and the host circadian clock[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2015, 112(33): 10479-10484.

3.Ng M, Fleming T, Robinson M, et al. Global, regional, and national prevalence of overweight and obesity in children and adults during 1980–2013: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2013[J]. The lancet, 2014, 384(9945): 766-781.

4.B?ckhed F, Ding H, Wang T, et al. The gut microbiota as an environmental factor that regulates fat storage[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2004, 101(44): 15718-15723.

5.Thaiss C A, Zeevi D, Levy M, et al. Transkingdom control of microbiota diurnal oscillations promotes metabolic homeostasis[J]. Cell, 2014, 159(3): 514-529.

6.Yu X, Rollins D, Ruhn K A, et al. TH17 cell differentiation is regulated by the circadian clock[J]. Science, 2013, 342(6159): 727-730.

7.Scheer F A J L, Hilton M F, Mantzoros C S, et al. Adverse metabolic and cardiovascular consequences of circadian misalignment[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2009, 106(11): 4453-4458.

題圖來源:123rf圖庫

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