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記得之前寫到16:8飲食的時候,就有讀者提問,在一天里隨便挑8個小時吃飯就行嗎?不挑時間段嗎?
看了浙大團隊發(fā)表在《細胞》上的這篇論文,或許我們能暫時得出一個結論,早飯是一定得吃的。
這篇論文來自浙江大學醫(yī)學院王迪和浙江大學愛丁堡大學聯合學院劉婉璐課題組,研究者們對小腸營養(yǎng)吸收機制進行了詳細的研究,發(fā)現吃飯對維持小腸上皮屏障非常重要。僅有腸外營養(yǎng)不吃東西,會影響腸道細胞生成粘液,特定真菌及代謝物的變化也會導致腸道通透性升高,導致腸道屏障功能受損。
研究者在小鼠中進行的實驗顯示,“不吃早飯”會促使腸道過度吸收脂質,加劇動脈粥樣硬化進展。而且這一影響相當持久,恢復正常飲食后腸道細胞仍舊對脂質“上癮”。
論文題圖
作為人體主要的營養(yǎng)吸收器官,小腸可謂非常稱職。對內,小腸可以吸收腸內的各種食物和微生物來源的營養(yǎng)物質;對外,小腸還能夠經由血管吸收其他器官產生的營養(yǎng)物質。這是小腸特有的雙向營養(yǎng)供給模式。
正因為小腸這樣的特性,對一部分因疾病或手術無法進食的患者,臨床上可以以腸外營養(yǎng)的方式給他們供給能量。
有趣的是,同樣吸收養(yǎng)分,但腸腔面營養(yǎng)和血供面營養(yǎng)具有不同的生理影響。比如說著名的腸促胰島素效應,口服葡萄糖或靜脈注射葡萄糖讓血糖達到同一水平,前者引起的胰島素釋放能達到后者的三倍。
在臨床上,接受腸外營養(yǎng)的患者也常見腸功能/腸屏障/黏膜免疫受損等問題。
飯,還是嘴里吃進去的好啊。
浙大團隊嘗試搞清楚的,就是小腸雙向營養(yǎng)供給的核心特征和動態(tài)規(guī)律。研究者設計了三組小鼠,可以正常進食、假手術的對照組,不進食僅接受腸外營養(yǎng)的TPN組,不進食、假手術的饑餓組,三組小鼠兩兩對照即可分別觀察腸腔面營養(yǎng)和血供面營養(yǎng)對生理的影響。
實驗流程
研究者分析了小鼠腸間質液(GIF)中的代謝物,發(fā)現腸腔面營養(yǎng)會首先富集脂質和膽汁酸相關的代謝物,而血供面營養(yǎng)則會更多地驅動碳水化合物和有機酸相關代謝物。
前者對上皮屏障功能和激素產生有重要影響,而后者主要影響腸組織結構、細胞適應性和免疫調節(jié)。
與之前的研究一致,研究者們發(fā)現,小腸絨毛不同位置的細胞有著不同的營養(yǎng)物質偏好,絨毛尖端細胞更偏好膽固醇。奇怪的是,研究者發(fā)現,好像有一組細胞特別偏好谷氨酰胺。
絨毛尖端細胞更偏愛膽固醇(中)
谷氨酰胺在特定細胞中積累(下)
愛吃谷氨酰胺的到底是誰?驗明正身,原來是杯狀細胞(goblet cell),這是一種腸道中專職分泌粘液的細胞。粘液是重要的免疫屏障,能保護上皮細胞免遭病原體入侵。
在TPN組和饑餓組中,杯狀細胞中積累的谷氨酰胺顯著減少,粘液的產生也減少了。
同時,研究者還發(fā)現,TPN和饑餓顯著改變了小鼠腸道的真菌菌群組成。對照組小鼠中鑒定出236種真菌,但TPN和饑餓組中僅分別鑒定了71和81種真菌。
對比之下,TPN組中異常豐富的極細鏈格孢菌(Alternaria tenuissima)引起了研究者的注意,它能產生細胞松弛素(cytochalasin),是一種肌動蛋白聚合的抑制劑。細胞松弛素會破壞上皮細胞連接,導致腸道通透性增加。
使用抗真菌藥氟康唑(AFX)治療小鼠能顯著改善TPN誘導的屏障損傷。
這就能解釋接受腸外營養(yǎng)的患者腸道功能受損的原因了。或許這能為臨床提供新的治療思路。
最后研究者嘗試探索飲食不規(guī)律帶來的影響,通過定時電子裝置限制小鼠的進食時間,人為設置“不吃早飯”、“不吃午飯”、“不吃晚飯”組。這三組的總進食窗口都是8小時。
實驗設計
其中只有不吃早飯組出現了令人感覺不妙的變化,小鼠腸道細胞出現了脂質的“報復性”吸收。
分析可見上皮細胞的關鍵膽固醇轉運基因Npc1l1表達顯著增加,研究者發(fā)現細胞的染色質可及性和相關轉錄招募機制都發(fā)生了改變,在小鼠恢復正常飲食2周后上皮細胞仍然表現出對脂質的額外偏好。
由于在多項隊列研究中,都觀察到不吃早飯與心血管疾病風險增加有關,研究者針對這一點做了進一步的實驗。
在敲除Apoe的小鼠中,10周的不吃早飯飲食就足以加劇小鼠的動脈粥樣硬化癥狀了。給小鼠注射Npc1l1抑制劑ezetimibe,能顯著改善小鼠的血脂升高癥狀。
不吃早飯顯著增加了小鼠的動脈粥樣硬化病變面積和膠原蛋白沉積
不得不感慨身體真是奇妙,吃飯看似一件小事,竟然以這么精密的方式影響著整體的運轉,好好吃飯,真不是一件簡單的事兒啊!
參考資料:
[1]https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(24)00903-6
本文作者 | 代絲雨
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