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来源:科普中国-科普融合创作与传播
2019-10-21 13:44:22
出品:科普中国
制作:袁静、刘翟、杨瑞馥
监制:中国科学院计算机网络信息中心
喝酒过多容易得脂肪肝,这是常识。但是,近日,一篇发表在《细胞代谢》(Cell Metabolism)期刊上的研究发现,有一种存在于人体肠道内的细菌可以产生大量酒精,进而导致脂肪肝发生。
没喝酒,肠道却能自动“酿酒”?这是怎么回事?
我醉了,但我真没喝酒
这次研究始于一位伴有严重脂肪肝炎的患者,患者不喝酒,但是在摄入不含酒精但糖分较高的食物后,他血液中的酒精含量非常高,还会出现醉酒的症状,并且还有非酒精性脂肪肝病(NAFLD)。看来,古人的那句“酒不醉人人自醉”是有科学依据的。
经医院诊断,这个患者是自酿酒综合症,也叫“肠道酿酒综合征”。这是一种罕见疾病,患者在摄入不含酒精但糖分较高的食物后,肠道内会自动“酿酒”产生内源性酒精,甚至出现醉酒的症状。
不喝酒也会醉?罪魁祸首竟是TA
为了找到病因,研究者们对患者的粪便进行了分析,发现其肠道微生物异常。研究者从患者肠道菌群中分离到了高产乙醇肺炎克雷伯菌(HiAlc Kpn),发现它是细菌性自酿酒综合征的主要病因。出现醉酒状态时,病人粪便中肺炎克雷伯菌的占比达到18.8%,是正常值的900倍。针对这个现象,研究者们提出假想:这种微生物在肠道内定植,不断产生大量的乙醇,经过门脉系统,从而引起肝脏的脂肪变性。
为了验证这个假设,研究者们调取了一些非酒精性肝炎患者的肠道菌群数据发现,NAFLD患者中有61%都携带着这种能高产酒精的细菌。而对照组中的健康人中携带者仅占6.25%。
研究人员给SPF(无特定病原体小鼠)和无菌小鼠饲喂肺炎克雷伯菌,4周后,正常小鼠的肝变成了非酒精性脂肪肝。当用噬菌体消灭这些肺炎克雷伯菌时,小鼠的肝脏情况得到好转。这证明了肺炎克雷伯菌是非酒精性肝病的重要原因。
体外细胞实验,进一步发现HiAlc Kpn可以引起线粒体的功能失调,ROS应激反应而造成脂肪在肝脏中的聚集;高脂饮食可以加速NAFLD的纤维化,而高糖诱导可以引起血液中酒精浓度的明显提高。最终证了NAFLD的“内源性酒精性脂肪肝病”病因学说。
肠道菌“酿造”的酒精,能被查出酒驾么?
通常情况下,肠道细菌产生的酒精,会被乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶分解,并不会引起血液中酒精浓度达到可检测的数值。但如果在高糖饮食后,肠道内高产酒精菌大量繁殖,产生大量酒精的时候,是可能引起血液酒精的提高,甚至于被查出酒驾的含量。
想养“酿酒菌”,该怎么操作?
研究者认为这些高产酒精的细菌是通过环境中某种途径,比如食物,进入人体内的,不过这个途径在人群中的普遍性有待验证。此外,一些人的肠道环境可能比其他人更适合这些克雷伯菌的生长与定植。
虽然,部分健康人肠道中也存在肺炎克雷伯菌,但是在不同人群中肺炎克雷伯菌的含量和产酒精能力是不同的。健康人群中也检测出的肺炎克雷伯菌,通常都是低产酒精的菌。并且,在健康人群中,肠道菌群产生的少量酒精可以被体内的酶分解,不会引起脂肪肝。
此外,这类菌在肠道内的增殖与饮食密切相关。高糖饮食,更利于肺炎克雷伯菌的生存与繁殖。
所以,如果你不想“养”太多数量“酿酒”菌,控制饮食,尤其是控制糖分的摄入,维持菌群平衡,就显得十分必要。
所以,养好肠道菌就能治疗脂肪肝了是吗?
高产酒精肺炎克雷伯菌在NAFLD病人肠道内普遍存在,是否还存在其他种类的产酒精的细菌可能?答案是可能的,只是目前我们还没有发现,这需要更多的实验去发现和证明。
已有研究表明益生菌可以通过调节饮食、导致肥胖和炎症的肠道微生物群,对肠-肝轴功能紊乱进行调节。所以通过饮食调节、服用益生菌、粪菌移植等手段来调控肠道菌群组成,促进益生细菌的生长,提高机体免疫,可以改善肠道的菌群失调,对治疗肝病有潜在益处并可以改变肝病的病情预后。
作者单位分别为袁静教授(首都儿科研究所),刘翟研究员(中国科学院武汉病毒研究所),杨瑞馥研究员(军事科学院军事医学研究院)
责任编辑:牛小宁