特殊的肠道微生物使肥胖的分子
微生物可能是未来饮食热潮。研究人员编程细菌产生的分子,通过正常的新陈代谢,成为hunger-suppressing脂质。老鼠喝了含有编程细菌吃少,脂肪较低,避免了diabetes-even喂高脂肪diet-offering人类潜在的减肥策略。
团队将描述他们的方法在一个近11000在第249届年会上演讲的美国化学学会(ACS)。
强烈肥胖会增加患某些疾病的风险,如心脏病,中风,2型糖尿病和某些类型的癌症。三分之一的美国人肥胖,努力遏制疫情在很大程度上失败了。生活方式改变和药物通常只实现适度的减肥,而且大多数人恢复体重。近年来,大量研究表明,人口微生物生活在肠道可能是一个关键因素在决定肥胖和相关疾病的风险,这表明战略改变肠道微生物可能会影响人类的健康。
一个优势微生物药物将是它的低维护、肖恩·戴维斯博士说道。他的目标是生产治疗细菌生活在肠道六个月或者一年,提供持续的药物输送。这与减肥药,通常需要至少每天,人们往往不服药指示。“所以我们需要策略,提供药物不需要病人记得按时服药每隔几个小时,”戴维斯说。
对于治疗分子,戴维斯和他的同事们在范德比尔特大学选择N-acyl-phosphatidylethanolamines(午睡),饭后在小肠产生并迅速转化为N-acyl-ethanolamines (na),有效的抑制食欲脂质。研究人员改变了基因的菌株益生菌这将使午睡。然后他们加入了细菌菌株的饮用水老鼠喂高脂肪的食物,形成肥胖,糖尿病和脂肪肝脏的迹象。
相比,老鼠接受白开水或水包含控制、非程序细菌,喝NAPE-making细菌的小鼠体重减少15%的8周治疗。此外,他们的肝脏和葡萄糖代谢比的控制老鼠。接受治疗的小鼠比控制老鼠细菌仍轻和精简后12周治疗结束。
在进一步的实验中,戴维斯的研究小组发现,老鼠缺乏这种酶使na NAPE-making打盹没有帮助的细菌;但这可能是克服通过给小鼠NAE-making细菌。“这说明最好使用NAE-making细菌最终临床试验,”戴维斯说,如果研究人员发现有些人不太让na的酶,这种酶将午睡。“我们认为这将在人类工作的很好。”
开始的主要障碍人类试验是一个治疗的人的潜在风险可以通过粪便传播这些特殊细菌到另一个。“我们不希望个人无意中,在他们不知情的情况下治疗”戴维斯说。“特别是因为你可以想象一下,可能会有一些人,说很年轻或老或那些与特定的疾病,谁可能受伤害细菌通过接触抑制食欲。所以,我们正在修改细菌基因显著降低其传播的能力。”
进一步探索
文摘
改变肠道微生物可能是一个有用的长期治疗代谢紊乱的治疗策略。一种方法是基因修改肠道细菌分泌治疗化合物代谢疾病,从而提供持续的治疗以缓解而不需要连续的药品监督管理局。为了测试这个概念的可行性,我们转基因肠道细菌大肠杆菌Nissle 1917 (EcN)分泌N-acyl-phosphatidylethanolamines(午睡)表达颈背酰基转移酶(pNAPE-EcN)。小睡通常由小肠,然后迅速水解合成高度使食欲减退的N-acyl-ethanolamines (na) NAPE-specific磷脂酶D (NAPE-PLD)肠。我们发现政府pNAPE-EcN细菌在饮用水显著抑制小鼠体重和身体脂肪增加的高脂肪饮食的老鼠相比,老鼠管理控制细菌或车辆。肝的na和脂肪酸的基因表达水平明显增加了pNAPE-EcN政府证明细菌合成治疗化合物可以交付给消化系统组织。可行pNAPE-EcN粪便样本中,检测出至少4周后结束他们的政府在饮用水和体重和脂肪仍然明显低于控制治疗老鼠甚至12周post-administration,证明足够pNAPE-EcN后坚持政府发挥药理作用。
测试是否所需的pNAPE-EcN水解使食欲减退的影响美国的颈背,我们coexpressed NAPE-PLD和颈背酰基转移酶产生的细菌分泌na (pNAE-EcN)但不午睡。在野生型小鼠,政府作为pNAPE-EcN pNAE-EcN施加类似的效果。NAPE-PLD null老鼠,pNAE-EcN管理但不pNAPE-EcN显著抑制体重和身体脂肪增加高脂肪饮食。因此水解的颈背到美国NAPE-PLD绝对是需要使食欲减退的颈背的效果。
总之,我们的研究提供概念,结合工程细菌分泌颈背到肠道微生物群可以是一个有效的长期战略抑制肥胖的发展,并提供洞察这些治疗细菌的作用机制。
