Nat Commun：揭秘食物的攝入修飾機體腸道功能的分子機制

2021年12月8日 訊 /生物谷BIOON/ --目前全球有超過10%的人處于肥胖狀態，40%的人處于過重狀態，肥胖構成了人類*關鍵的健康挑戰之一，然而現有的**方案仍然很少，而且效率較低；幾年前，來自瑞士日內瓦大學 的研究人員通過研究發現，腸道的吸收表面和功能或許會因特定的外部刺激而發生改變，比如暴露在寒冷環境中；如今，研究人員通過使用不同的小鼠模型以及人類腸道活檢組織，成功解析了支配這種令人驚訝的器官可塑性背后的分子機制，同時研究者發現，增加食物的攝入量或許會提高腸道的吸收表面和功能。從機制上來講，這或許是因為PPARα表達量的增加所致，PPARα是一種特殊的調節性蛋白，其對于暴飲暴食所引起的腸道吸收熱量能力的增加非常必要；此外，如果攝入大量食物會增加腸道的吸收表面，那么食物限制或許就能逆轉這一過程并使其恢復到正常水平；而這種現象或許能利用藥理學和遺傳性手段來重現，這或許就有望幫助提出有效限制機體肥胖的潛在途徑。相關研究結果“Dietary excess regulates absorption and surface of gut epithelium through intestinal PPARα”發表在了Nature Communications雜志上。

目前全世界有數以億計的成年人和兒童在臨床上處于肥胖狀態，而這種情況與引發死亡的主要原因密切先關，比如心臟病或中風等；肥胖主要是因為機體能量消耗和卡路里攝入之間的失衡所造成，這種不平衡常常發生在腸道中，而此前食物在此處被分解并被機體吸收進入血液，從而分布到整個機體。為了能夠吸收足夠的熱量，腸道壁上有數百萬個稱之為絨毛和微絨毛的腸曲結構，這些結構在一起能夠覆蓋一個足球場大的表面。

研究者Mirko Trajkovski教授表示，幾年前我們發現，腸道能夠根據環境出發因素和生理性需求變長或變短，因此，我們就想通過研究理解到底是什么樣的機制推動了這種顯著的腸道可塑性。文章中，研究者利用不同的小鼠模型結合人類腸道活檢組織（3D人工組織），他們觀察發現，食物的攝入量或許就是腸道長度的主要調節因素；研究者觀察到了對提高所攝入食物水平的相對快速和生理上的驚人反應，即腸道長度增加了超過30%，同時絨毛和微絨毛也發生了大幅增長，從而就有助于增加腸道對卡路里的攝入能力。更重要的是，這些變化或許是可逆的，當食物的攝入量減少時，腸道的長度和形態學就會恢復到正常水平。

腸道的擴張需要大量能量，研究者發現，增加腸道的吸收面或許會動員腸道中不同的代謝通路，即細胞將食物轉化為能量的步驟；盡管研究者發現了多個通路或許會促進腸道擴展，但其中一種名為PPARα的通路或許被發現是不可或缺的。實際上，PPARα是一種對于增加絨毛長度非常關鍵且重要的蛋白質，同時其對于通過增加名為PLIN2蛋白的水平來增加從食物中攝入熱量的能力也非常重要，這會有利于脂肪的吸收。通過失活小鼠腸道中PPARα的功能，研究人員就證實了這一機制，機體腸道中PPARα的剔除或藥理學抑制或許就會在減少腸道吸收功能上顯現出明顯的效果。 這種腸道特異性的PPARα抑制或許就足以恢復脂肪的積累和肥胖發生，以及因高熱量飲食所導致的機體葡萄糖不耐受性。

腸道可塑性能允許腸道和絨毛收縮或擴大，這或許能作為一種寶貴的資產，來進一步被深入探索其是否能作為胃旁路手術或其它旨在減少體重和肥胖相關**的干預措施的一種可逆性的選擇性手段。PPARα是一種在多種代謝功能上非常關鍵的蛋白質，其會在機體多種組織中進行表達；因此，在這些發現應用于患者之前，研究人員非常有必要開發出能在腸道內選擇性抑制其功能而不影響其它器官的方法。

綜上，本文研究結果表明，剔除腸道中的PPARα或許會限制機體中脂質的吸收并能限制脂滴水的擴張和PLIN2的水平，這對脂滴的形成至關重要，其或能幫助改善脂質代謝、并能減少機體脂肪和肝臟的脂肪變性，這或許有望作為**肥胖的另一種靶點。（生物谷Bioon.com）