新闻中心
NEWS CENTER
又一作用!短链脂肪酸为预防和治疗多囊卵巢综合征 (PCOS )及代谢性疾病提供新思路

发布时间:2024-12-19   浏览:149次

多囊卵巢综合征(polycystic ovarian syndrome,PCOS)是育龄期妇女常见的一种内分泌代谢紊乱性疾病其中肠道菌群失调所导致的SCFAs代谢异常与 PCOS 的相关性成为研究热点

 

征(polycystic ovarian syndrome,PCOS)是育龄期妇女常见的一种内分泌代谢紊乱性疾病,临床上以肥胖、高雄激素血症、稀发排卵或不排卵及胰岛素抵抗(insulinresistance,IR)为主要特征,严重影响患者的生命质量、生育及远期健康。PCOS 在育龄期妇女中发病率为 5%~10%。但病因和发病机制尚不清楚。


image

 

其中肠道菌群失调所导致的 SCFAs代谢异常与 PCOS 的相关性成为研究热点[1] Zhang 等 [2]检测出 PCOS 患者体内乙酸、丙酸、丁酸含量分别比对照组显著降低。

 

本文旨在探讨 SCFAs(short-chain fatty acids,SCFAs)在 PCOS 发生发展过程中的可能作用,以期能为基于肠道菌群靶点治疗 PCOS 提供新的帮助。

 

 

1 短链脂肪酸

 

1.1 SCFAs 的概述

 

SCFAs 是由 1~6 个碳原子组成的有机脂肪酸。主要是由膳食纤维、抗性淀粉、低聚糖、菊粉等未消化吸收的碳水化合物经肠道菌群产生[3] ,其种类和数量受到发酵底物、肠道菌群等因素的影响。其中乙酸、丙酸、丁酸为 SCFAs 的主要成分。厌氧菌为常见的产 SCFAs 的菌群,主要包括拟杆菌属双歧杆菌属等。


image

 

SCFAs 在人体内发挥保护肠黏膜屏障、调节免疫、调节肠道菌群平衡、调控能量摄入、抗肿瘤和调控基因表达等重要作用。

 

1.2 SCFAs 的生物学功能

 

1.2.1 增强肠道屏障

 

SCFAs 通过多种途径影响肠道屏障功能,SCFAs 激活 AMPK 通路,增加紧密连接蛋白和粘蛋白等表达,维持肠道屏障的完整性[4] 。SCFAs 可以降低肠道微环境的 pH 值,增强肠道化学屏障,抑制有害菌的增殖,减缓炎症的发生[5] 。

 

1.2.2 调控能量摄入

 

SCFAs 受体主要为 G 蛋白偶联受体(G-protein-coupled receptors,GPR),  SCFAs 的 特 异性受体 GPR41 和 GPR43 主要在脂肪细胞免疫细胞中表达,参与调节人体能量代谢以及介导抗炎作用。

 

SCFAs 结合 GPR41和 GPR43 受体可以调节饱腹激素的分泌,抑制食欲,调控能量的摄入,改善肥胖[6] 。

 

1.2.3 调节免疫 

 

研究发现 SCFAs 主要通过激活 GPRs和抑制组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylases, HDACs)SCFAs 激活 GPR41、GPR43 和 GPR109 后,从而产生趋化因子和细胞因子调节免疫。SCFAs 抑制 HDACs,减少核转录因子(NF-κB)活动,从而抑制中性粒细胞对炎症部位的趋化[7] 。

 

 

2 短链脂肪酸参与调控 PCOS 的发病发展的作用

 

2.1 短链脂肪酸与胰岛素抵抗

 

IR 是 PCOS 患者最常表现出的内分泌特征之一,50%~70%的 PCOS 患者存在不同程度的 IR,肥胖型患者表现尤为突出[8] 。PCOS 患者发生糖尿病的风险高于正常女性[9] 。胰岛素抵抗与肥胖可加重 PCOS 患者糖脂代谢紊乱及高雄激素血症[10] 。研究表明[11] ,增加膳食纤维的摄入与口服丁酸盐补充物能够预防肥胖与改善胰岛素敏感性。肠道菌群失调可导致 SCFAs 含量发生改变,在伴有 IR 的 PCOS 患者中更为明显[12] 。

 

image

image

骨骼肌胰岛素敏感情况与胰岛素抵抗情况。后者与前者的区别在于:

①胰岛素受体的数量减少,因此机体需要更高的胰岛素水平;

②胰岛素受体后续的各种酶的活性降低;

③葡萄糖转运体GLUT4未能从细胞内迁移至细胞膜从而摄取外界的葡萄糖;

④以上各种原因导致糖原合成的减少,因此导致外界多余的葡萄糖不能被有效利用并以糖原的形式储存起来。

 

马臣臣等[13]发现,Bifidobacterium lactis V9 可以改善 PCOS 患者肠道菌群,显著增加的 Lactobacillus 可以生成乳酸从而促进产丁酸的 Faecalibacterium 的生长,进而改善机体代谢水平。Zhao 等[14]研究证实,高膳食纤维饮食可以改变肠道菌群,促进丁酸的产生,进而改善 2 型糖尿病患者的葡萄糖稳态。

 

另外,SCFAs 可以通过其受体调节 GLP-1 的分泌,抑制食欲,增强胰岛素的分泌。Sun 等[15]研究显示,GLP-1 受体激动剂艾塞那肽比二甲双胍更显著降低 PCOS 大鼠体质量,改善胰岛素抵抗。

 

由此可以假设 SCFAs 的改变可预防 PCOS 患者的肥胖,增加外周血胰岛素敏感性,改善 IR 情况,进而在一定程度上改善 PCOS 患者的临床症状。

 

2.2 短链脂肪酸与慢性炎症

 

研究表明,PCOS 与慢性低度炎症反应关系密切。其中 C反应蛋白(CRP)、TNF-α、IL-6、IL-18 等是主要的炎症标志物[16] 。肠道菌群失调可能导致慢性炎症。Tremellen等 [17] 推测,PCOS 患者因肠道菌群失调导致肠黏膜通透性增加,革兰阴性菌分泌的内毒素脂多糖lipopolysaccaride,LPS)进入血循环,激活免疫系统,干扰胰岛素受体后信号通路,导致胰岛素抵抗,进而引起高雄激素血症卵泡发育障碍

 

当用菊粉干预 PCOS小鼠后,发现血浆中的促炎因子TNF-α、IL-6生成显著降低[18] 这些发现提示 SCFAs 可通过增强肠道屏障,抑制炎性因子分泌,维持免疫稳态,降低 PCOS 炎症,改善胰岛素抵抗与卵泡发育。

 

 

3 饮食干预改善肥胖型 PCOS

 

PCOS 患者中肥胖或超重的患病率高达 50% [19] 。肥胖诱导的炎症与胰岛素抵抗可能参与 PCOS 的发生发展[20] ,故而近年来,肥胖型 PCOS 患者的一线治疗方式为生活方式干预。SCFAs 可显著降低高脂饮食诱导肥胖小鼠的体质量,改善糖脂代谢紊乱[21] 。


image


因此,可以通过饮食干预以增加 SCFAs,降低慢性炎症状态、改善胰岛素抵抗,进而改善肥胖型 PCOS 症状。Cunha 等[22]研究 PCOS 患者的饮食模式后发现,膳食纤维的摄入量与总体脂肪呈负相关,有助于葡萄糖的代谢。一项针对PCOS 患者的临床实验表明,PCOS 患者摄入抗性糊精后,血清中的 LDL-C、甘油三酯、总胆固醇水平显著降低,月经周期间隔趋于正常,多毛症得到缓解[23]。因此,通过饮食干预增加SCFAs 来控制体质量治疗肥胖型 PCOS 患者存在一定可行性,应在对自身的肠道菌群构成及丰度有了更加清晰的了解后,再确定相应的个性化饮食调整。

 

 

综上所述,肠道菌群代谢物 SCFAs 可能通过以上多种途径、多种因素参与 PCOS 的发生发展。但目前有关 PCOS 病理生理过程的改变与 SCFAs 之间关系尚待进一步研究。

 

关于SCFAs 的实验结果大部分来源于动物,目前该领域还缺乏人体中 SCFAs 与 PCOS 关系的直接证据。基于 SCFAs 与 PCOS 相关性所展开的研究可为基于肠道菌群靶点的 PCOS 及代谢性疾病的预防及治疗提供新思路。

 

 

#参考来源#

 

 

[1] Zhao Xiaoxuan,Jiang Yuepeng,Xi Hongyan, et al. Exploration of the Relationship Between Gut Microbiota and Polycystic Ovary Syndrome(PCOS):a Review[J]. Geburtshilfe Frauenheilkd,2020,80(2):161-171.

[2] Zhang Jiachao,Sun Zhihong,Jiang Shuaiming,et al. Bifidobacterium lactisProbiotic V9 Regulates the Secretion of Sex Hormones in Polycystic Ovary Syndrome Patients through the Gut-Brain Axis[J]. Msystems,2019,4(2):e00017-e00019.

[3] Ohira Hideo,Tsutsui Wao,Fujioka Yoshio. Are Short Chain Fatty Acids in Gut Microbiota Defensive Players for Inflammation and Atherosclerosis[J]. J. Atheroscler. Thromb.,2017,24(7):660-672.

[4] Tong Ling-Chang,Wang Yue,Wang Zhi-Bin,et al. Propionate Ameliorates Dextran Sodium Sulfate-Induced Colitis by Improving Intestinal Barrier Function and Reducing Inflammation and Oxidative Stress[J]. Front Pharmacol,2016,7:253.

[5] 朱立猛 . 菊粉对小鼠肠道微生物调节作用的研究 [D]. 烟台:中国科学院大学(中国科学院烟台海岸带研究所),2017:1-94.

[6] van der Beek Christina M,Dejong Cornelis H C,Troost FreddyJ,et al. Role of short-chain fatty acids in colonic inflammation,carcinogenesis,and mucosal protection and healing[J]. Nutr Rev,

2017,75(4):286-305.

[7] Tan Jian,McKenzie Craig,Potamitis Maria,et al. The role of short-chain fatty acids in health and disease[J]. Adv. Immunol.,2014,121:91-119.

[8] González Frank. Nutrient-Induced Inflammation in Polycystic Ovary Syndrome: Role in the Development of Metabolic Aberration and Ovarian Dysfunction[J]. Semin. Reprod. Med.,2015,33(4):276-286.

[9] 赵晓苗,杨冬梓 . 多囊卵巢综合征的临床症状及远期影响 [J]. 实用妇产科杂志,2018,34(8):566-570.

[10] 郑思远,张莹,龙涛,等 . 不同胰岛素抵抗及肥胖水平对多囊卵巢综合征患者高雄激素血症特征的影响 [J]. 广东医学,2017,38(3):406-409,413.

[11] McNabney Sean M,Henagan Tara M. Short Chain Fatty Acids in the Colon and Peripheral Tissues:A Focus on Butyrate, Colon Cancer, Obesity and Insulin Resistance[J]. Nutrients,2017,9(12):1348.

[12] Zeng Bo,Lai Zhiwen,Sun Lijin,et al. Structural and functional profiles of the gut microbial community in polycystic ovary syndrome

with insulin resistance (IR-PCOS): a pilot study[J]. Res Microbiol.,2019,170(1):43-52.

[13] 马臣臣,彭倩楠,姜帅铭,等 . 益生菌 Bifidobacterium lactis V9 对多囊卵巢综合征患者肠道微生物组的调节作用 [J]. 科学通报,2019,64(3):360-368.

[14] Zhao Liping,Zhang Feng,Ding Xiaoying,et al. Gut bacteria selectively promoted by dietary fibers alleviate type 2 diabetes[J].Science,2018,359(6380):1151-1156.

[15] Sun Lingjun,Ji Cheng,Jin Lu,et al. Effects of Exenatide on Metabolic Changes,Sexual Hormones,Inflammatory Cytokines,Adipokines,and Weight Change in a DHEA-Treated Rat Model[J].Reprod Sci,2016,23(9):1242-1249.

[16] Marciniak Aleksandra,Nawrocka Rutkowska Jolanta,Brodowska Agnieszka,et al. Cardiovascular system diseases in patients with

polycystic ovary syndrome-the role of inflammation process in this pathology and possibility of early diagnosis and prevention[J]. Ann Agric Environ Med,2016,23(4):537-541.

[17] Tremellen Kelton,Pearce Karma. Dysbiosis of Gut Microbiota(DOGMA)--a novel theory for the development of Polycystic Ovarian Syndrome[J]. Med Hypotheses,2012,79:104-112.

[18] 薛静,李晓荣,李珂,等 . 菊粉对多囊卵巢综合征小鼠外周血、脾脏、肝脏髓源抑制性细胞及血浆炎症因子的影响 [J]. 免疫学杂志,2019,35(2):97-104.

[19] 张宁,李菲,李玲,等 . 肠道菌群与多囊卵巢综合征关系的研究进展 [J]. 国际妇产科学杂志,2018,45:101-105.

[20] 木良善,赵越,乔杰 . 肥胖与多囊卵巢综合征的关联性及潜在机制 [J]. 中华生殖与避孕杂志,2018,38:343-349.

[21] 刘倩,陈成,辛鑫,等 . 短链脂肪酸对高脂饮食诱导肥胖小鼠糖脂代谢紊乱的影响 [J]. 肝脏,2018,23:591-595.

[22] Cunha Nayara Bernardes da,Ribeiro Camila Toffoli,Silva Catarina Mendes,et al. Dietary intake, body composition and metabolic parameters in women with polycystic ovary syndrome[J]. Clin Nutr,2019,38:2342-2348.

[23] Gholizadeh Shamasbi Sevda,Dehgan Parvin,Mohammad-Alizadeh Charandabi Sakineh,et al. The effect of resistant dextrin as a prebiotic on metabolic parameters and androgen

level in women with polycystic ovarian syndrome: a randomized,triple-blind, controlled, clinical trial[J]. European Journal of Nutrition,2019,58:629-640.



#酒局守护神 #酉神1号 #酉神一号 #酉神壹号 #酒神1号 #酒神一号 #酒神壹号 #酉神1号解酒液 #酉神1号有机酸解酒液

 

 


返回首页GO 购买酉神产品