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新研究发现:人造甜味剂会促进全身炎症和脂肪肝的发展,不过有一种甜味剂例外…

生物探索

作者|王木木 来源|生物探索(ID:biodiscover)

在追求减肥和关注健康的潮流中,零度可口可乐、元气森林等无糖零脂的饮料和食品广受人们欢迎。这种添加了糖精、三氯蔗糖、阿斯巴甜等人造甜味剂(NAS)的产品,在不产生热量的同时仍具有与蔗糖一致甚至更高的甜度,而且NAS的摄入也已被证明可以通过人体胃肠道而不被吸收,益于减脂。但其对我们的健康是否毫无其他影响呢?目前仍未可知。

近日,来自中国科学院精密测量科学与技术创新研究院和美国宾夕法尼亚州立大学的研究人员在《mSystems》上发表了题为Impaired Intestinal Akkermansia muciniphila and Aryl Hydrocarbon Receptor Ligands Contribute to Nonalcoholic Fatty Liver Disease in Mice的研究成果,发现NAS的摄入会显著减少小鼠肠道菌群中阿克曼氏菌的丰度,并降低芳香烃受体(AHR)激动剂水平,促进全身炎症和脂肪肝的发展。而另一种对健康无明显影响的天然甜味剂(新橙皮苷二氢查耳酮)或许能作为NAS和糖的替代品。

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DOI: 10.1128/mSystems.00985-20

为了检测NAS是否会影响人体健康,研究人员分别给小鼠喂食了新橙皮苷二氢查尔酮(NHDC,从柑、橘中提取的天然甜味剂)、糖精和三氯蔗糖,之后对其身体各指标进行了检查,结果发现,糖精和三氯蔗糖的连续摄入会促进小鼠发生非酒精性脂肪性肝病(NAFLD),其血清中肝功能相关指标丙氨酸转氨酶(ALT)和碱性磷酸酶(ALP)以及肝甘油三酸酯(TB)水平显著升高,全身性炎症水平和肠道通透性与肠屏障功能密切相关的标志物也显著增加。

此外,研究人员观察到,糖精和三氯蔗糖的摄入提高了小鼠肝脏中饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸及多不饱和脂肪酸水平,诱导肝脏中的脂质蓄积。而NHDC的摄入对小鼠这一系列的影响很小。

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糖精和三氯蔗糖的摄入可引起全身性炎症和NAFLD

考虑到NAS摄入后会接触肠道,研究人员通过宏基因组测序检测了NAS对肠道菌群组成的影响,结果表明糖精和三氯蔗糖显著改变了肠道微生物群落结构,小鼠的盲肠内变形菌门和放线菌门细菌水平增加,而维持肠道粘膜屏障的益生菌阿克曼氏菌丰度显著降低,促炎菌群的LPS生物合成也表现出显著升高。而NHDC的摄入对肠道微生物无显著影响,与对照无异。

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糖精和三氯蔗糖处理小鼠的肠道微生物群落结构发生改变,并减少了阿克曼氏菌

研究人员对摄入NAS后小鼠身体中的代谢产物也进行了靶向分析,发现摄入糖精和三氯蔗糖后,小鼠体内参与免疫细胞分化、肠道功能和炎症等多种生物学过程的芳香烃受体(AhR)的激动剂水平显著减少,尤其是来源于肠道微生物的AhR激动剂吲哚类物质。相应的,结肠内AHR也表现出明显耗竭。进一步分析显示,微生物来源的AhR激动剂的减少与阿克曼氏菌属丰度的减少紧密相关。

临床上,一般使用二甲双胍或低聚果糖(FOS)可以补充阿克曼氏菌,进一步改善NAFLD。因此,研究人员对服用NAS的小鼠进行补充二甲双胍或FOS处理,结果发现小鼠中阿克曼氏菌丰度得到了恢复,结肠中杯状细胞的数量也显著增加,此外,小鼠结肠中AHR活性和AHR蛋白水平的下降也被特异性的恢复了。更重要的是,对小鼠的肝脏炎症和脂肪变性进行评估的结果表明,二甲双胍或FOS治疗后小鼠的血清ALT,ALP,TG等肝功能指标水平均被改善,全身性炎症也得到明显减轻,脂肪酸水平恢复正常,大大改善了NAS诱导的NAFLD发生。

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补充二甲双胍或FOS可恢复丰度和AHR配体,并增加三氯蔗糖处理过的小鼠的杯状细胞数量

简而言之,该研究明确了无糖食品或饮料中的NAS并非对人体无害,其会促进全身炎症和肝脏疾病的发生,而另一种天然甜味剂NHDC对人体并无明显伤害,或许可以成为新型的甜味剂替代产品!

参考资料:

[1]https://msystems.asm.org/content/6/1/e00985-20

编者按:本文转载自微信公众号:生物探索(ID:biodiscover),作者: 王木木


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