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据估计，每个人的肠道中有500到1000种细菌，可能有100，000万亿个微生物。在2022年7月5日发表在《细胞报告》上的一篇新论文中，加州大学圣地亚哥医学院的研究人员使用小鼠模型来探索饮食和喂养模式如何影响这些肠道微生物——以及宿主的健康，特别是肥胖和二型糖尿病。
在小鼠和人类中，回肠是小肠的最后一段，与盲肠相连，盲肠是大肠的第一部分。在回肠，营养物质是从液化的食物中提取出来的；在盲肠，也标志着结肠的开始，提取水分的过程开始了。
在小鼠模型中，研究人员发现，动物吃了多少以及何时改变了它们的肠道微生物群，有时会变得更糟。图片来源:公共领域——美国联邦政府的原创作品
这两个过程都是复杂的、动态的，并受到各种因素的深刻影响，从摄入的食物类型和时间，到肠道中的微生物，它们的存在和行为有助于控制消化、营养吸收、维生素合成和免疫系统的发育。
“重要的是要意识到肠道微生物群在不断变化，不仅基于我们吃的东西，还基于一天中的时间，”高级研究作者Amir Zarrinpar博士说，他是加州大学圣地亚哥医学院的助理教授，也是加州大学圣地亚哥分校健康中心的胃肠病学家。
“大多数研究人员正在获得这种不断变化的环境的快照，这使得很难了解肠道内发生了什么。通过这项研究，我们试图在一天中获得多个快照，就像电影一样，以更好地了解食物和微生物群如何相互作用来影响体重增加和糖尿病。
“我们已经了解到，肠道微生物群的周期性变化对健康非常重要，因为它们有助于生物钟，以及葡萄糖、胆固醇和脂肪酸的调节和控制——以及整体代谢健康。”
在他们最新的工作中，Zarrinpar和他的同事进一步阐明了这些因素的影响和相互作用，特别是在回肠及其与消化和吸收相关的独特功能方面。具体来说，他们在小鼠模型中观察了饮食诱导的肥胖(DIO)和限时喂养(TRF)如何改变回肠微生物组的组成和转录组(生物体基因组的蛋白质编码部分)。
研究人员发现，在小鼠模型中，DIO和TRF的缺失(小鼠可以随时想吃多少就吃多少)导致肠道微生物群节奏和帮助调节肠道时钟的信号通路被破坏。换句话说，老鼠变得肥胖和不健康。
“有趣的是，限制TRF的食品供应不仅通过恢复不健康状态下受影响的模式，还通过新的途径，”第一作者安娜·卡罗琳娜·丹塔斯·马查多博士说，他是扎林帕实验室的博士后学者。
Zarrinpar说:“这些发现强调了饮食和限时喂养模式在维持健康的肠道微生物群方面的影响，这反过来又调节了控制代谢健康的昼夜节律。”“微生物群和宿主之间的关系非常复杂，前者帮助决定后者的胃肠功能和健康。”
作者说，他们的工作可以为未来的研究提供信息，特别是研究肠道如何工作或药物如何根据特定时间或一天中特定时间的微生物群状态作用于肠道功能。
