新的动力对:微生物组和化学暴露对疾病易感性的综合影响(第2部分,共2部分)

艾莉森·特雷西(Allison Tracy)是化学品政策研究员。 EDF健康科学家Jennifer McPartland博士和高级科学家Richard Denison博士对此职位做出了贡献。

在这个由两部分组成的文章的第1部分中,我回顾了科学证据,认为肠道微生物组与摄入的化学物质相互作用会影响对肥胖和糖尿病的敏感性。这个假设是 Suzanne Snedeker和Anthony Hay的最新评论文章。在审查了微生物组与肥胖症与糖尿病之间的联系以及化学暴露与肥胖症与糖尿病之间的联系的证据后,我们现在着手解决这个问题:肠道微生物组能否与摄入的合成化学物质协同作用,使人们容易患肥胖症和糖尿病?

第三环节:肠道微生物组和化学物质 一起 可能会影响肥胖和糖尿病

Snedeker和Hay总结了有关肠道微生物组和化学暴露可能如何的证据 一起行动 影响发展肥胖和糖尿病的倾向。尽管他们的建议部分是理论上的,但这些想法是基于有关药物代谢的数据。

斯内德克(Snedeker)和海伊(Hay)就肠道微生物组和化学暴露可能相互作用的方式提出了四个中心思想。

#1:化学物质的微生物活化

Snedeker和Hay首先指出了Van de Wiele等人的工作, 我们以前的博客文章之一的主题。他对砷,汞和多环芳烃(PAHs)进行的一系列研究表明,微生物代谢会改变摄入的化学物质,引起甲基化和硫醇化等改变,从而改变毒性。这些变化的程度可能因人而异,这一概念得到药理学文献众多研究的支持(请参见 这里(例如),将微生物组中的个体变异性与药物的新陈代谢和激活差异联系起来。

#2:肠道微生物组与摄入化学物质之间的微生物代谢资源竞争

对化学代谢中个体差异的进一步研究导致发现 生物转化 肠道微生物组产生的酶是一个限制因素。

2008年的一项研究 发现某些肠道微生物的产品可以与摄入的药物竞争某些微生物组生物转化酶的代谢活性。以非处方止痛药中的常见成分对乙酰氨基酚为例。代谢对乙酰氨基酚的微生物酶与代谢某些微生物在肠内产生的化学物质的酶相同。有些人的微生物组比其他人产生的内源性化学物质要多得多。对于这些人来说,他们的微生物酶更着重于代谢微生物产品,这意味着他们摄入的对乙酰氨基酚在体内的保留时间更长,实际上可能造成伤害。

研究发现对乙酰氨基酚的毒性确实在个体之间有所不同,并且与他们的肠道菌群组成的差异有关。

如果在微生物产品和那些化学物质的同时代谢过程中发生类似类型的竞争,则此类相互作用可能与接触其他摄入的合成化学物质有关。

#3:微生物组可以改变有助于排毒的肝(肝)酶水平

人体在两个阶段(第一阶段和第二阶段的新陈代谢)中对异物或外来化学物质进行解毒。  2011年的一项研究 结果表明,某些一期酶在微生物群小鼠肝脏中的浓度高于在无菌小鼠肝脏中的浓度。  2006年的一项研究 相反,发现与细菌肠道菌群相比,无菌小鼠的某些II期肝酶水平更高。

由于I期和II期酶会化学改变外源生物以使其解毒,因此发现微生物组的存在会影响这些酶的浓度非常重要。特别是,这些研究表明,微生物组可以通过另一种可能的方法来帮助或抑制异源化学物质的解毒,例如,致肥胖物和糖尿病形成者。

2006年的研究还发现,雌性和雄性小鼠中肠道微生物组对产生的肝酶水平的影响有所不同,这一方面值得进一步研究。其他研究已将饮食变化与肝脏解毒酶水平的变化联系起来,但这些研究人员仍在确定微生物组可能发挥的作用。

#4:肠肝循环的变化

肠肝循环 通常是指在结肠和肝脏之间进行化学处理。两者之间的化学循环越多,它在体内的保留时间就越长。延迟释放在某些情况下可能导致不良影响。   一项特别相关的研究 已经表明某些饮食变化会减少肠肝循环 增加某些PBDE阻燃剂的排泄速率。

Snedeker和Hay建议肠道微生物组的个体差异可能会影响肠肝循环的程度。这些个体差异反过来可能导致对某些化学品的毒性作用的敏感性不同。例如,如果由于肠道微生物组的这种“干扰”而导致潜在的致肥胖物和糖尿病形成者在体内保留了更长的时间,那么它们可能会发挥更大的作用。

结论

鉴于将微生物组和化学暴露与肥胖症和糖尿病联系起来的间接证据,需要注意更好地理解这两种环境因素之间的相互作用。在药物方面,研究人员强调肠道菌群中个体差异对药物效价和代谢速率的强大影响。

尽管对环境化学物质的研究相对较少,并且大多数结果是初步的,但是有充分的理由怀疑,由于与肠道微生物组的相互作用,此类化学物质也会经历重要的转变。在这方面的未来研究应明确考虑毒理学中新出现的概念,即个体变异的重要性,接触时间和低剂量效应。

Snedeker和Hay在这次审查中发出了有根据的警报:某些化学物质与微生物组之间的相互作用可能会极大地影响其作为致肥胖剂和致糖尿病剂的潜力。

 

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