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首份证据!肠道菌或是影响关节疼痛的“罪魁祸首”

2018/04/24 来源:生物探索
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导读
肠道细菌一直是研究的热门之一。近期,一项发表在《JCI Insight》期刊上的文章揭示,肠道菌群可能是导致肥胖相关的关节炎、关节疼痛的“罪魁祸首”。


图片来源:Pixabay

骨关节炎(Osteoarthritis,OA)是肥胖常见的一种并发症。过去的观点认为,肥胖的人得骨关节炎与关节压力过度有关。但是,罗彻斯特大学医学中心的研究人员在这一最新的研究中首次证实,受饮食调控的肠道菌群可能是导致骨关节炎的主要驱动力。

肌肉骨骼研究中心(CMSR)的副教授Michael Zuscik、病理学医学教授Robert Mooney、微生物学和免疫学副教授Steven Gill带领团队发现,相比于苗条小鼠,肥胖小鼠体内潜伏有更多的有害细菌。这些细菌会引发全身炎症,导致关节迅速恶化。


doi:10.1172/jci.insight.95997

高脂肪饮食

研究团队以高脂肪食物(类似于“芝士汉堡+奶昔”的快餐)喂养小鼠,持续12周后,高脂肪饮食会导致小鼠体内脂肪量增加近一倍,继而引发肥胖、糖尿病等问题。同时,小鼠结肠被促炎细菌(pro-inflammatory bacteria)所控制,几乎完全缺乏某些有益的菌种。

小鼠肠道菌群的变化与全身炎症的迹象相吻合,包括骨关节炎。与瘦小鼠相比,肥胖小鼠的骨关节损伤更快,几乎所有的软骨都在12周内因为磨损而消失了。

“软骨是一种缓冲和润滑剂,支持无摩擦关节运动。” Michael Zuscik表示,“一旦软骨磨损殆尽,骨头与骨头就会直接摩擦,从而引发关节疼痛以及更大的损伤。”

改善炎症、保护骨关节

让人意外的是,当给高脂肪饮食组小鼠补充一种常见的益生菌低聚果糖(oligofructose)后,肥胖对于肠道细菌、炎症以及骨关节炎的影响完全可以避免。这类小鼠的膝关节软骨与正常小鼠的软骨组织并没有明显区别。

虽然益生菌并不能被啮齿动物或者人类消化,但是却深受某些有益的肠道菌群(例如双歧杆菌)的欢迎。一旦有益菌获得积极的营养补给而壮大,就有机会“干掉”有害细菌,例如促炎细菌。这一积极变化会进一步降低炎症风险,减缓小鼠关节软骨的损伤。

益生菌补充剂可以降低小鼠发生糖尿病的风险,但是并不能减轻体重。也就是说,即便补充了益生菌,高脂肪小鼠还是超重,它们的关节依然承受着同样的负荷,但是却比之前健康。这一结果支持了新观点——仅仅减少炎症就足以保护关节软骨组织,即炎症是驱动骨关节炎、关节退化的主要驱动力。

“这进一步证明了骨关节炎是肥胖的并发症,类似于糖尿病、心脏病和中风,部分原因都归结于炎症。” Robert Mooney表示道。


图片来源:Pixabay

临床试验还有待验证

研究人员强调,虽然小鼠和人类之间的微生物群有相似之处,但是保护小鼠免受因肥胖而引发的骨关节炎的细菌,可能并不直接适用于人类。他们计划与Military and Veteran微生物组团队合作,通过比较退伍军人(存在与肥胖有关的骨关节炎)与正常人之间的区别,验证补充益生菌缓解人类骨关节炎的有效性。

最新研究告诉我们,虽然补充益生菌并没有帮助小鼠减肥,但是完全缓解了其他症状,包括改善肠道菌群、减缓关节疼痛。” 文章第一作者Eric Schott博士说,“此前我们没有减缓关节炎的方法,且没有办法逆转已造成的损伤。现在,这一研究为开展靶向微生物群的治疗思路奠定了基础。”

责编:悠然

参考资料:

The bugs in your gut could make you weak in the knees

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