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《自然》子刊:酸奶有益健康的机制,原来是这样

放大字体  缩小字体🕓2022-04-12  来源:🔗奇点网、好医生  💛2437
核心提示:酸奶降低糖尿病发病率,又有了进一步的科学依据。近日,来自加拿大拉瓦尔大学魁北克心肺研究所的André Marette团队,在《自然·
酸奶降低糖尿病发病率,又有了进一步的科学依据。

近日,来自加拿大拉瓦尔大学魁北克心肺研究所的André Marette团队,在《自然·通讯》期刊发表重要研究成果。他们发现,在肥胖相关2型糖尿病小鼠的高脂高糖饮食中添加酸奶,有助于维持小鼠全身血糖动态平衡,并防止肝脏胰岛素抵抗和脂肪变性
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研究发现:

① 食源性肥胖小鼠中,食用酸奶可改善糖稳态,减少肝脏胰岛素抵抗和脂肪肝;


② 菌群分析和粪菌移植表明,肠道菌群的变化参与了酸奶对胰岛素敏感性的有益影响;

③ 用代谢组学方法鉴定出3种支链羟基酸(BCHA)与食用酸奶的肥胖小鼠的代谢改善相关,BCHA富含于酸奶中,是牛奶发酵产物;


④ 食源性肥胖导致小鼠血液和代谢组织(肝脏、肌肉)中的BCHA水平降低,食用酸奶可改善;


⑤ 体外细胞实验表明,BCHA能直接改善肝细胞和肌细胞的糖代谢。



酸奶究竟如何在体内发挥作用?
一起来看下这项研究吧~

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论文封面截图


为什么要做这个研究


酸奶作为一种具有保健功效的乳品饮料,一般是由嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)和保加利亚乳杆菌(Lactobacillus bulgaricus)发酵牛乳制作而成,已经有4500年的食用历史。酸奶与人类健康的关系密切,在多项研究中被报道与降低体重、减轻非酒精性脂肪肝(NAFLD)和降低2型糖尿病发病率相关。既然酸奶有这么多潜在的益处,那么是哪些有益成分在发挥作用呢?
一些研究指出酸奶可能通过自身丰富的营养物质、嗜热链球菌或保加利亚乳杆菌及其代谢产物发挥降低2型糖尿病风险的作用。至于具体的代谢物和涉及的代谢通路还不是很清楚。
为了解决这些问题,Marette团队在高脂高糖饮食小鼠上开展了酸奶干预研究。


研究如何进行


将小鼠分为三组:
  • 正常饮食对照(C);

  • 高脂高糖饮食组(H),喂食高脂肪高蔗糖饮食;

  • 添加冻干酸奶的高脂高糖饮食组(Y)。他们将酸奶以冻干形式添加到高脂高糖饲料中,替代了每日能量摄入量的7.6%

然后对这些小鼠进行了三项研究:
  • 第一项研究对Y小鼠进行了12周饮食干预后的酸奶治疗,对照C\H组小鼠,以探索对体重、肝脏代谢以及葡萄糖稳态和胰岛素抵抗指数的总体影响。

  • 第二项研究对Y小鼠进行了15周饮食干预后的酸奶治疗,对照C\H组小鼠,以探索对体重、肝脏代谢以及葡萄糖稳态和胰岛素抵抗指数的总体影响。

  • 第三项研究使用金标准高胰岛素-正常血糖钳(HIEC)方法研究酸奶治疗对全身、肝脏和外周胰岛素敏感性的影响。

    研究结果



酸奶对体重的影响



在第一项研究中,酸奶治疗略微短暂地降低了高脂高糖饮食小鼠的体重增加。在酸奶治疗第12周后,高脂高糖饮食小鼠的体重下降了2.9%

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酸奶摄入对体重和能量摄入的影响



酸奶有效预防了肝脏脂肪变性

第一项研究也证实,12周的酸奶治疗有效预防了H喂养诱导的肝脏脂肪变性,并通过显著降低的相对肝脏重量和肝脏甘油三酯水平。肝脏切片的定性组织病理学分析表明,与未处理的H喂养小鼠相比,酸奶治疗的小鼠普遍表现出更健康的肝脏表型,其中以肝脏脂肪变性等级(特别是2级和3级)诊断和纤维化分级降低为主(图2d- f )。


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酸奶对葡萄糖稳态和胰岛素抵抗指数的总体影响



随后,Marette团队又通过口服葡萄糖耐量实验(OGTT)和胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)分析,发现酸奶降低了高脂高糖饮食小鼠的空腹血糖并提升了胰岛素敏感性。在胰岛素注射过程中,单纯高脂高糖饮食小鼠(H)葡萄糖输注速率(GIR)显著降低,全身糖吸收能力低于酸奶干预组。他们还发现,酸奶正是通过抑制肝脏葡萄糖产生(RA)和提高全身的葡萄糖代谢率(RD)发挥降糖作用。可见,酸奶的作用靶点可能在肝脏




酸奶为什么会带来代谢益处?

研究者用代谢组学方法鉴定出3种支链羟基酸(BCHA)与食用酸奶的肥胖小鼠的代谢改善相关,BCHA富含于酸奶中,是牛奶发酵产物。


高脂饮食会引起小鼠体内血液、肝脏和肌肉中BCHA含量降低。好消息是,食用酸奶能抵抗高脂高糖饮食引起的BCHA含量降低


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不同组织中BCHA含量

既然BCHA是酸奶调节肝脏糖代谢的关键,那么BCHA与糖脂代谢的关系如何呢?

为了弄清楚这个问题,Marette团队将摄入酸奶的高脂高糖饮食小鼠肝脏BCHA水平与空腹血糖和甘油三酯做相关分析,发现肝脏HICA、HMVA和HIVA水平与空腹血糖和肝脏甘油三脂含量均显著负相关

为了验证BCHA混合物对糖代谢的调节作用,Marette团队在FAO肝细胞和L6肌细胞上验证BCHA对葡萄糖生成和摄取的影响。结果发现BCHA浓度越高,对FAO细胞葡萄糖产量的抑制越明显,这表明BCHA是肝脏和肌肉细胞葡萄糖代谢的调节因子

同时,Marette团队还发现BCHA混合物也增加了L6心肌细胞的葡萄糖摄取,其中代谢物HICA作用最为明显。而且体外实验发现HICA是肝脏葡萄糖产生和肌肉葡萄糖摄取的细胞调节因子,因此HICA可能是酸奶降低高脂高糖小鼠血糖的关键代谢物


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BCHA对FAO肝细胞和L6肌细胞糖代谢的影响

综上,该研究结果表明,仅三个月的膳食酸奶摄入可以防止肥胖小鼠的BCHA减少,促进全天代谢健康,降低2型糖尿病风险并防止肥胖小鼠肝脏脂肪变性。需要指出的是,虽然这个研究将我们对酸奶有益健康的认知推到一个更高的层面,但是这毕竟是个小鼠和体外细胞实验,今后还需要进一步的人体实验来证实酸奶的这些作用。

 编辑:刘金娥

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