一项针对小鼠的研究探讨了饮食和喂养模式如何影响肠道微生物组和宿主的健康，特别是在肥胖和2型糖尿病方面。研究结果表明，动物吃食物的量和时间改变了它们肠道微生物组的性质。过多、过于频繁的食物会导致微生物和代谢健康状况恶化。
这项工作发表在《细胞报告》上，论文“饮食和喂养模式调节回肠微生物组和转录组的昼夜动态”。”
加州大学圣地亚哥分校医学院助理教授、医学博士、哲学博士AmirZarrinpar说：“重要的是要认识到肠道微生物组在不断变化，不仅取决于我们吃的东西，还取决于一天中的时间。”医学。
在回肠中，营养物质从液化食物中被吸取。在盲肠(也标志着结肠的开始)中，提取水的过程开始。这两个过程都是复杂的、动态的，并受到多种因素的影响，从食用食物的类型和时间，到肠道内的微生物居民——它们的存在和行为有助于决定消化、营养吸收、维生素合成和免疫系统的发育。
“大多数研究人员都在获取这种不断变化的环境的快照，这使得人们很难了解肠道中发生的情况，”扎林帕指出。“通过这项研究，我们试图在一天中获得多个快照，就像看电影一样，以更好地了解食物和微生物组如何相互作用影响体重增加和糖尿病。我们了解到，肠道微生物群的周期性变化对健康非常重要，因为它们有助于调节生物钟，从而调节和控制葡萄糖、胆固醇和脂肪酸，以及整体代谢健康。”
作者指出，肠道微生物群的组成波动对于正常的外周昼夜节律至关重要，而这两种节律在饮食诱发的肥胖(DIO)中都会受到干扰。DIO模型是用传统饲养的小鼠自由摄入高脂肪饮食(HFD)来研究肥胖症。相比之下，限时喂养(TRF)模型将黑暗期间的食物消耗限制在8-10小时内，即小鼠的活跃期。尽管TRF可以维持昼夜节律同步并预防DIO，但它对盲肠肠道微生物群动态的影响不大。
作者假设肠道的其他区域，尤其是回肠，可能在控制外周昼夜节律方面发挥着重要作用。他们研究了DIO和TRF如何改变小鼠模型中的回肠微生物组组成和转录组。
在小鼠模型中，DIO和TRF的缺失(小鼠可以随时吃任意数量的食物)会导致肠道微生物组节律和有助于调节肠道生物钟的信号通路被破坏。DIO中回肠微生物组组成和转录组的动态节律受到抑制。而且，老鼠变得肥胖且不健康。
“有趣的是，用TRF限制食物获取不仅通过恢复受不健康状态影响的模式发挥作用，而且还通过新途径发挥作用，”Zarrinpar实验室的博士后学者AnaCarolinaDantasMachado博士说。
更具体地说，研究小组发现“TRF部分恢复了回肠微生物组和转录组的昼夜节律，增加了GLP-1的释放，并改变了回肠胆汁酸库和法尼醇X受体(FXR)信号传导，这可以解释TRF如何发挥其代谢作用”好处。”
Zarrinpar说：“这些发现强调了饮食和时间限制喂养模式对维持健康肠道微生物组的影响，而肠道微生物组反过来又调节控制代谢健康的昼夜节律。”“微生物组和宿主之间存在非常复杂的关系，前者帮助确定后者的胃肠道功能和健康。”
作者说，他们的工作可以为未来的研究提供信息，特别是关于肠道如何工作或药物如何根据特定时间或一天中的微生物组状态对肠道功能起作用的研究。