研究揭示节食后体脂反弹和肥胖的机制及营养干预策略
近日，中国科学院上海营养与健康研究所翟琦巍研究组在Nature Metabolism上，发表了题为High-protein diet prevents fat mass increase after dieting by counteracting Lactobacillus-enhanced lipid absorption的研究论文。该研究通过十种不同节食模型，发现节食终止后均导致体脂快速积累和肥胖；该过程中肠道乳酸杆菌及代谢物快速增多并促进肠道脂质吸收是导致脂肪快速积累和肥胖的关键原因；通过高蛋白饮食干预或特定抗生素处理可有效缓解节食终止后的体脂增长和肥胖。Nature Metabolism同期刊发了题为A high-protein diet prevents weight regain的专评。
饮食限制（Dietary restriction，DR），也常被称为节食（Dieting），是一种常见的通过限制饮食来控制体重、减少体脂的饮食干预方式。无论胖瘦、无论青少年还是中老年，都有较大比例在通过节食控制体重或减肥，同时，拥有正常体重的人群的节食比例越来越高。然而，较多研究表明节食人群较少能够较好地维持减去的体重，往往面临体重体脂快速反弹的问题。剖析节食后体重体脂反弹的关键机制，找到相应的干预策略至关重要。另外，影响机体能量稳态的环境因素和遗传因素均可能导致肥胖发生。然而，环境因素中导致肥胖的因素需要进一步研究。
为了探究节食后体重体脂反弹的机制，该研究设计了多达10种不同类型的小鼠饮食限制模式，包括连续3天每天均等或梯度递增或递减共少吃2天或1天的食物量，连续2天每天减半食物量，连续6天、12天或24天每天摄入2/3的食物量，以及连续30天的隔天禁食。研究发现，这些饮食限制均可以显著降低体内脂肪含量。然而，一旦恢复自由饮食，小鼠的体脂含量快速增加，并可达到最初体脂含量的约两倍，且伴随褐色脂肪细胞的白色脂滴积累以及肝脏脂肪变性。进一步，研究发现节食后的摄食量增加，但控制节食后摄食量至正常饮食水平后仍出现体脂快速增长至近两倍的现象，说明节食后的摄食量增加不是节食后肥胖的主要原因。深入的研究表明，节食终止后肠道脂质吸收显著增强，同时，脂肪组织脂质合成代谢增加以及总的脂质氧化减弱，这些变化导致饮食限制后的体脂含量快速积累。
为了探寻有效的营养干预策略，科研人员进行血液的非靶向代谢组学分析，发现差异代谢物集中在蛋白的消化和吸收、氨基酸代谢和氨基酸合成相关通路。因此，在饮食限制后，研究人员为小鼠提供了正常蛋白、高蛋白、低蛋白饮食以及在正常蛋白基础上额外添加必须氨基酸的饮食。结果显示，高蛋白饮食可有效抑制饮食限制后体脂含量的快速增加，甚至维持了饮食限制的体脂减少效果，并避免了褐色脂肪细胞的白色脂滴积累以及肝脏脂肪变性。同时，这种效果对于雌性和雄性小鼠均有效。高蛋白饮食导致摄食量减少，故为了排除摄食量减少的影响，研究利用正常蛋白饲料或高脂饲料的等能量配对饮食实验揭示了食物组分（而非卡路里摄入量）是高蛋白饮食缓解饮食限制后体脂含量增加的主要原因。进一步的研究发现，高蛋白饮食抑制了饮食限制后肠道和血液胆汁酸水平的增加、削弱了肠道脂质吸收、减少了白色脂肪组织的合成代谢，并增加了总的脂质氧化。
饮食是决定肠道菌群生态的关键因素，而肠道菌群可以影响肠道的脂质吸收以及脂肪组织的脂质代谢。为进一步探讨饮食限制后体脂反弹以及高蛋白饮食抵抗体脂反弹的机制，研究开展了盲肠菌群的16S rDNA测序。结果发现，饮食限制后小鼠的肠道菌群组成发生了显著改变，其中的乳酸杆菌比例从节食前的不足5%快速增长至约50%，且高蛋白饮食可显著抑制乳酸杆菌比例的增加。进一步，研究人员在小鼠盲肠内容物中分离、鉴定了一种乳酸杆菌，并命名为Lam-1，同时，验证了饮食限制后Lam-1丰度极显著增加，而高蛋白饮食小鼠的Lam-1比例显著降低。研究表明，使用对Lam-1高度敏感的抗生素处理小鼠可显著抑制Lam-1的生长，进而减弱饮食限制后的肠道脂质吸收和白色脂肪组织的脂肪酸摄入，并最终减少体脂积累。更进一步，无菌（Germ-free，GF）小鼠、悉生（Gnotobiotic，GB）小鼠以及正常饲养的无特定病原体（Specific-pathogen Free，SPF）小鼠的实验表明，补充乳酸杆菌Lam-1或者其产生的代谢物可显著增强肠道的脂质吸收以及白色脂肪组织的脂肪酸摄入，导致脂肪的积累。
综上，该研究发现了多种类型的节食终止后均导致脂肪的快速积累和肥胖，揭示了体重反弹过程中肠道乳酸杆菌及其代谢物的增加会促进肠道脂质吸收和脂肪积累，而饮食限制后的高蛋白饮食或特定抗生素处理可以抑制乳酸杆菌的生长进而抑制肠道脂质吸收和脂肪积累。该研究显示饮食限制后恢复自由饮食导致肥胖的发生，为肥胖研究提供了除高脂高糖饮食之外的全新的系列动物模型。同时，研究提出，通过高蛋白饮食或抗生素靶向肠道乳酸杆菌从而抑制肠道脂质吸收，是预防节食后肥胖的有效策略。
研究工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、中科院战略性先导科技专项、中科院前沿科学重点研究计划、上海领军人才项目、中国博士后科学基金和上海市“超级博士后”激励计划等的资助，并获得营养与健康所公共技术平台和动物平台的支持。上海市第六人民医院、中科院分子植物科学卓越创新中心、上海市第一人民医院、复旦大学脑科学转化研究院的科研人员参与研究。
节食终止后出现肥胖的机理及相应的干预策略。节食导致肠道中一种乳酸杆菌（Lam-1）丰度大幅增加，进一步影响相应代谢物的水平，从而增强了肠道脂质吸收，并进一步导致白色脂肪的脂肪酸摄入增强，最终导致肥胖。高蛋白饮食和特定抗生素干预可以有效抑制该过程。
来源：中国科学院上海营养与健康研究所
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2018全球营养报告：全球1/5死亡与吃有关，中国面临营养不足和肥胖双重负担
一个人从生到死，都离不开饮食营养问题。近日，最新发布的2018全球营养报告指出，全球有1/5的死亡与饮食有关。
根据报告，八项主要营养指标问题比较大，包括成人高血压、肥胖、超重、贫血、儿童发育迟缓、儿童消瘦、儿童超重和盐摄入量增加。而且每个国家都面有营养不良问题。
报告显示，全球194个国家和地区每年因营养性疾病损失3.5万亿美元，而超重和肥胖花费5000亿美元。
“饮食因素已成为影响全球发病率和死亡率的首要危险因素，其影响更胜于空气污染和烟草。”报告者美国约翰斯·霍普金斯大学Jessica Fanzo说。
该报告首次强调了饮食在消除营养不良方面的重要性。
图1 不同饮食风险因素所致的伤残调整寿命年（DALY）
Jessica认为，健康饮食认知不足、没有足够食物，包括母乳喂养不够，以及健康食物供应不足促成了当前的营养问题。
报告显示，全球各国都在与各种不同形式的营养性疾病“作战”，而绝大多数国家在2025年不能达到计划的九项营养目标（图1）。
图2194个国家和地区中预计在2025年能够达九项营养目标的数目分布
“遏制营养性疾病的步伐，慢的令人无法接受”报告者指出。
饮食风险因素也是影响中国人群健康的重要危险因素：必需微量营养的短缺、超重和肥胖的流行、饮食摄入热量和（或）糖类的大幅增加以及糖尿病等非传染性慢病的流行，都是目前面临的问题。
报告称，中国是第二大营养不足的国家，但也面临肥胖问题。
中国青少年虽然营养不良发生率大幅下降，超重和肥胖的比例大幅增加。
图3 中国5~19岁儿童、青少年体重过轻、超重和肥胖的流行状况
中国成人糖尿病、超重和肥胖比例也大幅升高。
图4 中国成人糖尿病、超重和肥胖的流行状况
为了应对当前中国居民营养不足与过剩并存、营养相关疾病多发、营养健康生活方式尚未普及等问题，中国政府相继于2016~2017年发布了《“健康中国2030”规划纲要》、《国民营养计划（2017~2030年）》，以期达到将营养融入所有健康政策，提高全民健康水平的目的。
其中《国民营养计划（2017~2030年）》中具体措施包括加强营养监测、促进健康生活平衡饮食、出台加工食品中油、盐、糖的控制措施、关注脆弱群体等。
目前我国包装食品达标比例较低（图3）。
图5 不同国家和地区包装食品健康之星评级≥3.5（健康门槛）的比例
此外，该计划还注重粮食和营养安全，以及农业产品质的飞跃，提升优质农产品的营养水平，将“三品一标”（无公害农产品、绿色食品、有机农产品和农产品地理标志）在同类农产品中总体占比提高至80%以上。
希望在2030年达到以下目标：
进一步降低重点人群贫血率。5岁以下儿童贫血率和孕妇贫血率控制在10%以下。
5岁以下儿童生长迟缓率下降至5%以下；0~6个月婴儿纯母乳喂养率在2020年的基础上提高10%。
进一步缩小城乡学生身高差别；学生肥胖率上升趋势得到有效控制。
进一步提高住院病人营养筛查率和营养不良住院病人的营养治疗比例。
居民营养健康知识知晓率在2020年的基础上继续提高10%。
全国人均每日食盐摄入量降低20%，居民超重、肥胖的增长速度明显放缓。
来源：
[1] Global Nutrition Report 2018.
[2] 中国政府网
转载：请标明“中国循环杂志”
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肠道菌群与人体健康——免疫作用
我们经常看到一句话：万病源于肠道，肠道是人体健康的根本！
——肠道是人体最大的免疫器官，它掌管着70%的免疫细胞，是人体抵御感染和过敏物质的第一道防线；
——肠道是人体的“营养供应中心”，它承包了人体93%的营养物质消化和吸收；
——肠道是人体大型的“排污厂”，80%的毒素都是靠肠道排泄的；
——肠道厌氧菌可以合成多种维生素，如维生素B1、维生素B2、维生素B12、维生素K等。
在生命早期，肠道菌群经历发展和成熟，并与身体发育和健康息息相关，其作用已类似于人体的一个超级器官。
肠道菌群在生命早期发育迟缓，预示着营养不良、肥胖、哮喘、湿疹、呼吸道感染等多种儿童疾病的风险增高。
大量研究证实，过敏性疾病（如湿疹、儿童炎症性肠病）、营养代谢类疾病（如肥胖、儿童糖尿病）、神经类疾病（如难治性癫痫、孤独症）等各类疾病中都存在肠道菌群的紊乱。
我们重点来看一下肠道菌群的免疫作用。
肠道不仅是消化、吸收营养物质的场所，还是机体免疫系统与微生物相互作用的最大器官，大约70%的免疫细胞存在于肠道黏膜。
而肠道菌群是最重要的微生物刺激来源，是促进出生后免疫系统发育成熟和诱导免疫反应平衡的基本因素。
肠道菌群对免疫系统的作用是多方面的，归纳为：
① 促进出生后肠道黏膜免疫系统和全身免疫系统的发育成熟；
② 刺激肠道分泌免疫球蛋白A；
③ 参与口服免疫耐受的形成，包括对无害食物和肠道菌群的耐受；
④ 均衡细胞因子合成和释放而调节肠道免疫炎症反应，并且通过抑制肠道黏膜过度生成炎症因子，降低系统全身性免疫应答反应。
肠道菌群对免疫系统的作用具有一定的年龄依赖性，即在生命早期尤其重要，可能对以后许多免疫反应的结局起决定性作用。