原創 Sasha 國際科學剛剛過完年假，每到過年似乎都會懶出人生新高度，年後面對的就又會是新的體重。然而肥胖並不僅僅是不美觀，更為重要的是它與很多慢性疾病相關。肥胖患者會長期處於低度全身性炎症狀態，內臟的脂肪積累與巨噬細胞浸潤，促炎細胞因子的分泌有關，同時會降低胰島素敏感性。而與此同時，促炎細胞因子，如TNF-α和IL-1β，也能透過促進胰島素受體底物1（IRS1）在絲氨酸307的磷酸化（p-IRS1，Ser307），抑制胰島素作用，進一步導致機體內的血糖調節紊亂。
圖片轉自Pixabay有證據表明，部分肥胖相關的炎症源自胃腸道。在高脂飲食的情況下，遠端腸道的腸上皮屏障的完整性會受損，起到保護腸道作用的腸道粘液蛋白（mucin）和防禦素的表達量也會發生改變。遠端腸道中定植了超過1014的細菌，腸道通透性的破壞可加速細菌產生的促炎因子如LPS易位進入機體迴圈，從而造成全身性的炎症。因此調節腸道菌群結構，降低腸道炎症，恢復腸屏障結構可能緩解機體炎症水平，調節機體血糖水平。2018年《The Journal of Nutrition》發表的文章《Blueberry Supplementation Influences the Gut Microbiota, Inflammation, and Insulin Resistance in High-Fat-Diet–Fed Rats》，表明藍莓可能調節高脂飲食導致的機體炎症和胰島素抵抗，題名可譯為《藍莓食用可調節高脂飲食大鼠的腸道微生物群、炎症水平和胰島素抵抗》。
藍莓含有高濃度的花青素，具有抗氧化和抗炎作用，是營養價值較高的水果。研究表明飲食中新增藍莓能夠降低體內的氧化壓力以及炎症水平，能夠改善肥胖，調節胰島素敏感性。藍莓同時也是可發酵纖維，可以與腸道菌群相互作用，調節腸道菌群結構並被腸道菌群代謝。腸道微生物代謝纖維素可產生短鏈脂肪酸（SCFA），腸道中最豐富的算鏈脂肪酸是乙酸鹽，丙酸鹽和丁酸鹽。乙酸鹽和丙酸鹽可以啟用G蛋白偶聯受體（GPR），例如GPR43，促進胃腸道肽的產生，包括胰高血糖素樣肽1（GLP1），一種腸降血糖素，進而調節血糖的平衡。為了驗證藍莓對腸道菌群，胰島素和體內炎症水平的調節作用，研究人員在大鼠中進行了驗證。研究人員將大鼠分為三組，低脂飲食組（LF組），高脂飲食組（HF組），高脂飲食+藍莓凍乾粉組（HF_BB組），並對大鼠進行八週飲食干預。在飲食干預後檢測大鼠的體重，葡萄糖耐量，腸道菌群結構，並分析大鼠血清短鏈脂肪酸含量。藍莓對體重的影響低脂對照組，高脂組和高脂+藍莓粉組大鼠之間的最終體重沒有差異，但高脂組和高脂+藍莓組大鼠的總體肥胖指數明顯高於低脂對照組（P<0.05）。高脂飲食導致的肥胖指數增加很可能與高脂飲食中缺乏纖維而導致動物食慾亢進引起的。
藍莓對微生物群組成和代謝產物僅食用高脂飲食對微生物結構並沒有太大的影響。但藍莓粉對微生物結構產生的影響較大。藍莓粉能顯著降低厚壁菌門（P <0.001）和擬桿菌門（P <0.001）丰度，增加變形菌門（P <0.001）和梭桿菌門（P <0.05）的丰度。相比之下，低脂對照組大鼠腸道變形菌門僅佔2.17％，高脂組大鼠腸道變形菌門佔1.56％。
藍莓對變形菌門的影響主要是由於丙型變形菌綱（P <0.001），尤其是巴斯德氏菌目（P <0.01）導致的，這一菌目包括放線桿菌屬（P <0.001）和Aggregatibacter菌屬（P<0.001）。研究表明，變形菌門在人體腸道微生物主要菌門中穩定性最差，這表明變形菌門對環境因素更敏感。藍莓補充劑導致梭桿菌科丰度增加（P <0.05）。儘管厚壁菌門總體減少，但藍莓的新增導致芽孢桿菌（綱）的豐富度增加，尤其是乳桿菌（目；P <0.001）。很多我們常見的益生菌都是乳桿菌，具有促消化，調節免疫力的功效，而乳桿菌的增加可能與藍莓中所富含的花青素有關。
圖片轉自Pixabay腸道微生物菌群結構的改變與菌群代謝產物有關，藍莓可能透過增加細菌發酵產物SCFA來改善上皮屏障功能。短鏈脂肪酸可以刺激腸細胞的增殖和分化，最終促進腸絨毛和杯狀細胞增殖。藍莓的新增可以增加血液中乙酸鹽和丙酸鹽的含量，減少丁酸鹽的含量。
藍莓對腸屏障完整性和炎症水平腸道菌群的結構改變不僅會改變其代謝產物，可能也會改變菌群與免疫之間的平衡，之前的研究表明高脂飲食能明顯增加迴圈LPS，進而啟用促炎細胞通路NF-κB。而藍莓組的血清LBP（迴圈LPS的標誌物）濃度顯著降低，並且脂肪組織中的NF-κB活化降低。因此，與高脂組大鼠相比，食用藍莓的高脂大鼠腸繫膜脂肪中的炎症因子Tnfa和IL1b基因表達下調，這些結果證實了藍莓具有較好的抗炎作用。
炎症和高脂飲食都會破壞腸上皮屏障的完整性，增加有害物質接觸上皮細胞進入血液迴圈的風險，因此恢復腸道屏障完整性對於維持機體免疫平衡而言至關重要。與低脂對照組相比，高脂組大鼠腸道絨毛的長度明顯降低（P <0.0001）。藍莓可恢復大鼠迴腸絨毛長度至與低脂對照組相似水平，並且明顯高於高脂組大鼠（P <0.0001）絨毛長度。同時與高脂組大鼠相比，服用藍莓粉可以增加大鼠腸道隱窩杯狀細胞數量（P <0.05）。
杯狀細胞分泌的黏蛋白是腸道屏障的重要組成部分，能夠阻止有害病原菌接觸腸道上皮細胞。透過對黏蛋白MuC2基因檢測發現，食用藍莓的大鼠迴腸粘液蛋白Muc2的基因表達明顯高於高脂組大鼠（2.5倍）（P <0.05）。同時，食用藍莓的大鼠迴腸的抗菌肽Defb2基因表達顯著增加（P<0.05），防禦素也是腸屏障重要的組成部分，通常在腸道隱窩部位富集，從而保護臨近的幹細胞免受外界細菌的侵襲。從整體上看，藍莓可以改善絨毛長度，隱窩杯狀細胞增殖，增加Muc2和Defb2基因表達，這說明食用藍莓可以使大鼠腸道屏障得到完整的改善。
圖片轉自Pixabay藍莓對胰島素敏感性的影響胰島素敏感性是描述胰島素抵抗的程度，胰島素敏感性低是II型糖尿病的重要原因之一。而食用藍莓可以改善高脂飲食破壞的胰島素敏感性。
藍莓組大鼠的血清胰島素低於高脂組大鼠，且血糖也低於高脂組大鼠，表明藍莓組大鼠需要更少的胰島素來清除葡萄糖，即胰島素敏感性增強。這可能是由於肝臟p-IRS1（Ser307）（細胞因子驅動的胰島素抵抗的標誌物）的改變導致的。胰島素主要透過IRSI-PI3K-AKT訊號通路發揮作用，而IRSI的磷酸化則會導致胰島素抵抗的發生，甚至導致IRSI的降解。高脂可以促進活性氧的產生，氧化應激水平的升高可以促進IRSI的磷酸化。藍莓中的花青素可降低氧化應激的標誌物肝臟丙二醛水平，進而恢復IRS1（Ser307）磷酸化水平。
藍莓可以調節機體的胰島素敏感性的另一機制是透過調節迴腸胰高血糖素樣肽-1（GLP1）的表達。GLP1可改善作用於胰島β細胞促進胰島素分泌，同時還可以作用於胰島α細胞，抑制胰島血糖素分泌，是目前許多治療II型糖尿病藥物的主要成分，而高脂飲食會下調GLP1的表達水平，從而破壞胰島素敏感性。腸道菌群的改變所產生的的短鏈脂肪酸，特別是乙酸鹽和丙酸鹽，可透過GPR43依賴性途徑刺激GLP1釋放。在這項研究中，藍莓組大鼠迴腸Gpr43基因的表達與高脂組相比有所上調，說明其可能透過GLP1的表達影響大鼠血糖調節。
總結總體而言，這項研究發現，藍莓對高脂飲食相關的代謝變化的潛在影響。藍莓的使用會改變腸道微生物群的成分，從而改善腸道上皮功能，減少全身炎症，降低機體氧化損傷水平並改善胰島素訊號傳導。這為藍莓可能減少與肥胖有關的炎症和胰島素抵抗提供了進一步的支援。參考資料：黃春蘭, 曾悅. 杯狀細胞及腸道黏液屏障的功能研究[J]. 國際消化病雜誌, 2017(6):357-360.方文慧, 姚詠明, 施志國,等. 腸源性防禦素與腸道天然免疫[J]. 感染,炎症,修復, 2000, 1(002):112-115.趙會壽, 廉坤, 閆鳳,等. 支鏈氨基酸促進高脂誘導的小鼠肝臟胰島素抵抗[J]. 心臟雜誌, 2016, 028(006):629-633.https://academic.oup.com/jn/article/148/2/209/4913029?searchresult=1