研究表明，肠道微生态与高脂膳食诱发的食源性肥胖密切相关。因为个体肠道微生物的独特性和复杂性，很难界定什么样的肠道微生态才是正常的或者健康的。浙江大学生物系统工程与食品科学学院赵敏洁、蔡海莺、蒋增良等综述了高脂膳食、肠道微生态和宿主健康之间的相互影响及其可能的作用机理。虽然目前的研究结果还无法证实肠道微生态与高脂膳食诱发的相关慢性代谢疾病是否存在因果关系，但肠道微生态与宿主健康之间的相互影响为肥胖及其相关代谢疾病的防治提供了新思路。
膳食与肠道微生态
肠道微生物对宿主的营养代谢、生理活动、免疫调节都有一定的影响。虽然肠道微生物的基因数目是人体的100多倍，但大多数微生物对人体的作用仍未知。肠道微生物的主要功能是参与食物中营养物质的代谢，比如维生素的生成、异源物质的生物转化、多酚的代谢、免疫调节和病原体的清除等。
肠道微生态、高脂膳食
与宿主健康
肠道微生物代谢物
短链脂肪酸（SCFAs）：大量研究证实肥胖会上调生成SCFAs的代谢通路，提高SCFAs的表达水平。SCFAs不仅能作为宿主的供能物质，还能作为信号分子，影响宿主的能量代谢通路。SCFAs的配体是G蛋白偶联受体（GPR），主要是GPR41和GPR43与炎症以及肠道内分泌调节有关。体外实验表明，乙酸优先与GPR43结合，丙酸激活GPR43和GPR41，丁酸则优先激活GPR41。除了GPRs，SCFAs还能通过过氧化物酶体增殖物激活受体（PPAR）γ影响宿主。SCFAs对PPARγ的激活作用还具有组织专一性，肝脏PPARγ基因敲除小鼠被饲喂高脂膳食并补充SCFAs后并没有出现体质量减轻和胰岛素敏感性改善的现象，而脂肪组织PPARγ基因敲除小鼠则相反。
三甲胺（TMA）：肠道微生物产生的TMA通过门静脉转运至肝脏，在黄素单加氧酶（FMO）（主要是FMO3）的作用下生成氧化三甲胺（TMAO），TMAO能加速动脉粥样硬化和增加患心血管疾病的风险。血浆中TMAO的水平与膳食中胆碱、L-肉碱等含有三甲基氨基的营养物质的摄入量、肠道微生物的组成和肝脏单加氧酶的活性有关。通常高脂膳食中卵磷脂、胆碱、肉碱等营养物质的含量也比较高。
胆汁酸：胆汁酸有利于脂肪的乳化，可增加胰腺的解脂作用，促进肠道对脂质的吸收。肠道微生物不仅能代谢生成次级胆汁酸，还能调节肝脏胆汁酸的合成，研究发现肠道微生物可以下调胆汁酸合成过程的限速酶基因，上调表达编码胆汁酸转运蛋白的基因。胆汁酸作为一种抗菌酸能直接改变肠道内环境的pH值，影响微生物的生长，改变肠道微生物的组成。
脂多糖（LPS）
LPS也称内毒素，是革兰氏阴性菌细胞壁的组成成分，能诱发宿主的炎症反应。当肠道通透性改变时，LPS能穿过肠道黏膜进入血液循环，通过外周循环系统进入肝脏和脂肪组织，诱发免疫反应。
高脂膳食能改变肠道微生物的组成，影响肠道通透性，使得LPS进入循环系统。此外，在肠道中LPS也能以乳糜微粒的形式运输，过多的脂肪摄入也会导致小肠内乳糜微粒增多，有利于LPS向循环系统的渗透。
肠道通透性
高脂膳食会升高血浆中LPS的水平，这不仅和肠道微生物组成的改变有关，也和肠道通透性的改变有关。通过下调肠道细胞与细胞之间紧密连接作用相关的蛋白如紧密连接蛋白（ZO）-1和闭合蛋白occludin的基因表达，高脂膳食能增加小鼠肠道的通透性，从而有利于LPS向循环系统扩散和肠道细菌移位。
其他信号通路
① 血管生成素样蛋白4
血管生成素样蛋白（Angptl）4是由脂肪组织、肝脏和小肠分泌的蛋白质，能抑制脂蛋白脂肪酶（LPL）的活性，LPL是脂蛋白上连接的甘油三酯水解和释放游离脂肪酸转运到细胞内的关键酶，和血液以及组织中的甘油单酯代谢密切相关。
② 腺苷酸活化蛋白激酶（AMPK）
AMPK在磷酸化作用下被激活，通过磷酸化乙酰辅酶A羧化酶（ACC）抑制其活性，随着ACC活性的降低，丙二酰辅酶A含量减少，Cpt1活性增强（Cpt1是长链脂肪酸由胞浆转移到线粒体进行氧化供能的关键限速酶），从而促进了脂肪酸的β氧化，提高了细胞的能量水平。
③ TLR5
当微生物突破机体的物理屏障如皮肤和黏膜等，TLRs能识别它们并刺激机体产生免疫细胞应答，激活多种炎症因子的信号通路，这对维持肠道黏膜的屏障功能意义重大。TLR5受体能特异性识别细菌的鞭毛蛋白，并在小鼠肠道黏膜层大量表达。
结 论
越来越多的研究证实肠道微生态和高脂膳食诱导的食源性肥胖以及其他相关的代谢疾病密切相关。无菌小鼠技术的出现给肠道微生态研究带来了福音，也让我们更加深刻认识到肠道微生物对宿主健康的影响。但小鼠和人体的肠道微生态组成存在着较大的差异，在小鼠实验中发现的规律是否能直接类推到人体还值得深思和研究。此外，宿主的膳食、年龄和遗传背景不同，对实验结果也有很大的影响，而且不同的研究在实验初始时实验对象肠道微生物组成是否类似也很难进行比较，这些因素都会影响最终的结果，这也是有些研究目的相同结果却并不一致的原因。
因而，要深入研究肠道微生态与宿主健康之间是否存在因果关系及其作用机理，一方面需要更多的人体实验来证实肠道微生态对人体健康的影响；另一方面需要更加深入精准地开展菌株水平的研究，寻找影响宿主健康的关键菌。可以期待，在不久的将来，不断深入的肠道微生态研究能为高脂膳食诱发的肥胖和相关代谢疾病的预防和治疗提供新途径。
