如何利用血清脂肪酸和膽汁酸診斷肥胖個(gè)體代謝異常

麥特繪譜積極參與各項(xiàng)代謝組學(xué)臨床研究，致力于基于代謝組學(xué)的精準(zhǔn)醫(yī)療。近年的研究發(fā)現(xiàn)游離脂肪酸水平的升高可以通過(guò)脂質(zhì)代謝產(chǎn)物的增加、炎癥因子的釋放增多、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和氧化應(yīng)激等機(jī)制導(dǎo)致胰島素抵抗。胰島素抵抗與T2DM、高血壓、血脂異常等密切相關(guān)。

研究還發(fā)現(xiàn)膽汁酸不僅在營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收中起作用，它也是重要的信號(hào)分子，通過(guò)激活膽汁酸受體來(lái)啟動(dòng)信號(hào)通路和調(diào)節(jié)基因表達(dá)，在膽汁酸代謝、脂代謝、糖代謝和能量穩(wěn)態(tài)中起著重要作用。但是隨著肥胖及其相關(guān)糖尿病的發(fā)展，膽汁酸水平的變化及其與脂肪酸的相互作用仍然不是很清楚。

為了弄清脂肪酸和膽汁酸的相互作用在肥胖個(gè)體代謝中起到的影響，研究采用了麥特繪譜專(zhuān)業(yè)的靶向代謝組學(xué)方法，對(duì)包括199例正常人，78例超重/肥胖患者和66例超重/肥胖T2DM患者的病例對(duì)照研究，并對(duì)代謝手術(shù)干預(yù)的肥胖糖尿病患者進(jìn)行了血清膽汁酸譜和脂肪酸譜的定量代謝檢測(cè)及系統(tǒng)分析。進(jìn)一步通過(guò)動(dòng)物和細(xì)胞實(shí)驗(yàn)闡明可能的機(jī)制。

血清脂肪酸在肥胖相關(guān)代謝性疾病中的意義

胰島素抵抗是2型糖尿病發(fā)病機(jī)制的核心環(huán)節(jié)。游離脂肪酸與肥胖、胰島素抵抗、2型糖尿病及代謝綜合征的發(fā)生發(fā)展都有密切的關(guān)系。長(zhǎng)期暴露于高濃度的脂肪酸情況下，胰島β細(xì)胞分泌胰島素的功能將受到損害，產(chǎn)生脂毒性作用。循環(huán)中高水平的脂肪酸超過(guò)脂肪組織的儲(chǔ)存能力和外周組織對(duì)脂肪酸的氧化能力，過(guò)多的游離脂肪酸則以甘油三酯的形式沉積在非脂肪組織，例如肌細(xì)胞、肝細(xì)胞和胰島β細(xì)胞等，從而造成了胰島素抵抗、非酒精性脂肪性肝病和2型糖尿病。

因此，脂肪酸水平的變化是肥胖相關(guān)的代謝綜合征和心血管疾病的重要特點(diǎn)，系統(tǒng)分析代謝性疾病人群脂肪酸水平的變化對(duì)疾病的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)、早期診斷和治療具有重要意義。

血清膽汁酸在肥胖相關(guān)代謝性疾病中的意義

膽汁酸在肝臟中合成，是體內(nèi)清除膽固醇的主要途徑。進(jìn)食后膽汁酸分泌到小腸，對(duì)脂質(zhì)和脂溶性維生素進(jìn)行消化和吸收。膽汁酸不僅在營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收中起作用，而且作為重要的信號(hào)分子，它通過(guò)激活不同的膽汁酸受體在糖代謝、脂代謝和能量穩(wěn)態(tài)中起重要作用。

膽汁酸膜受體的激活可以促進(jìn)腸道內(nèi)分泌細(xì)胞釋放GLP-1，從而發(fā)揮對(duì)糖代謝的調(diào)節(jié)及對(duì)胰島素敏感性的影響。另外，還能夠增加人和動(dòng)物體內(nèi)棕色脂肪細(xì)胞的活性，導(dǎo)致能量消耗增加，從而抑制肥胖的發(fā)生。膽汁酸核受體的激活能抑制抑制肝臟糖異生，增加肌肉和脂肪等外周組織胰島素敏感性，也可以誘導(dǎo)胰島β細(xì)胞第二時(shí)相胰島素的釋放。另一方面，它的激活能夠抑制肝臟脂肪酸和甘油三酯的合成，調(diào)節(jié)脂蛋白和脂肪酸攝取基因的表達(dá)，還可以誘導(dǎo)脂肪酸氧化的增加。因此，探尋膽汁酸水平及組成的變化，對(duì)肥胖、2型糖尿病以及非酒精性脂肪肝等代謝性疾病的預(yù)防和治療具有重要的意義。

二高-γ-亞麻酸與脫氧膽酸類(lèi)膽汁酸的比值是肥胖個(gè)體發(fā)生代謝異常的分子標(biāo)志物

研究發(fā)現(xiàn)肥胖糖尿病患者與非糖尿病患者相比，血清膽汁酸譜中脫氧膽酸類(lèi)膽汁酸（DCA species）明顯下降，并且與臨床指標(biāo)明顯相關(guān)；血清游離脂肪酸明顯升高，尤其是一些多不飽和脂肪酸，其中二高-γ-亞麻酸（DGLA）最為突出，與各項(xiàng)臨床指標(biāo)相關(guān)性最強(qiáng)。而且二者呈明顯的負(fù)相關(guān)，DGLA/DCA species的比值隨著肥胖及糖尿病的發(fā)生逐漸升高。而接受代謝手術(shù)治療的患者，DCA species和DGLA都發(fā)生了明顯的轉(zhuǎn)歸，且該比值也明顯下降。另外該比值與各項(xiàng)臨床指標(biāo)明顯相關(guān)。對(duì)高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖伴糖耐量異常小鼠肝臟組織的研究結(jié)果與人體的相吻合，提示循環(huán)中的變化可能是由于肝臟組織的代謝異常引起的。進(jìn)而我們通過(guò)對(duì)肝細(xì)胞進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)DCA和它的�；墙Y(jié)合型TDCA可能通過(guò)抑制脂肪酸攝取基因FATP5來(lái)影響DGLA代謝。因此，該研究說(shuō)明膽汁酸和脂肪酸代謝異常及其它們相互作用的異常引起了肥胖相關(guān)的代謝紊亂。DGLA/DCA species的比值可以很好的反映不健康肥胖的代謝狀態(tài)，能夠作為超重或者肥胖患者發(fā)生代謝異常的潛在分子標(biāo)志物。該研究結(jié)果近期發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊The FASEB Journal上。

文獻(xiàn)出處

1. Lei, S., Huang, F. J., Zhao, A. H, Chen, T. L., Chen, W. L, Xie, G. X, Zheng, X. J., Zhang, Y. J., Yu, H. Y., Zhang, P., Rajani, C., Bao,Y.Q., Jia, W. P., Jia, W. The ratio of dihomo-γ-linolenic acid to deoxycholic acid species is a potential biomarker for the metabolic abnormalities in obesity. FASEB J. 2017, 31.

2. Geoffrey Porez, Janne Prawitt, Barbara Gross, Bart Staels. Bile acid receptors as targets for the treatment of dyslipidemia and cardiovascular disease, J Lipid Res. 2012, 53(9): 1723–1737.

3. Mi-Jeong Lee, Yuanyuan Wu, Susan K. Fried. Adipose Tissue Heterogeneity: Implication of depot differences in adipose tissue for Obesity Complications. Mol Aspects Med, 2013, 34(1): 1–11.

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