喝可乐也能醉酒?Cell 子刊揭露「产酒」微生物可能是导致非酒精性脂肪肝的元凶
前阵子 Science 报道了一起奇怪的病例:
一名不喝酒的中国男子常常出现醉酒的情况,食用完高碳水或高糖的食物后他甚至会醉昏过去。有意思的是喝可乐会醉酒的现象在他身上真实地发生了。
图片来源:Science
2014 年 6 月北京首都儿科研究所接待了一名 27 岁的男子,他身上的奇怪病症激起了研究员们的强烈兴趣。
这名男子 10 年前开始会莫名其妙的醉酒,而且这种情况越来越严重。该男子的母亲对其进行过严格监控,确定他是滴酒未沾,奇怪的是呼吸检测显示他的血液里含有很高的酒精浓度。
最初,医生以为他患有「自动酿酒综合征」,该病症也被称为肠道发酵综合征,这种疾病一般是由肠道真菌和大量酵母发酵所引起,通过发酵人体可以自动「酿酒」。
过去曾有类似的病例报道过,患者通过服用抗真菌的药物以及食用低碳水化合物食物可以缓解症状。然而,抗真菌疗法并未在该男子身上发挥作用。
研究结果还显示该男子在食用高糖食物后血液里的酒精成分飙升至每十分之一公升 400 毫克,相当于连喝 15 杯的 40% 浓度的威士忌。
此外,肝活检显示他患有非酒精性脂性肝炎(NASH)。
研究员们检测了该男子不同时间段的粪便,发现当他处于喝醉状态时的样本里含量最多的是一种名为 Klebsiella pneumoniae 的微生物,超出了正常水平的 900 倍。后续的研究也证明,在培养基中这些细菌果然会产生酒精。
由此病例,研究员将非酒精性脂肪性肝病 NAFLD 与体内产生大量酒精的肠道细菌联系起来,相关的研究结果于 9 月 19 日以题为《Fatty Liver Disease Caused by High-Alcohol-Producing Klebsiella pneumoniae》发表在了 Cell Metabolism 杂志上。
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主要内容
对粪便样品进行宏基因组分析
非酒精性脂肪肝病(NAFLD)是全球一大健康隐患,目前不少医学研究员正致力于寻找诊断、甚至治疗这些难治肝病的方法。
曾有研究显示肠道菌群的变化可能与 NAFLD 存在一定的关联,但是具体的因果关系还不明确。
北京首都儿科研究所的研究员对病人的粪便样品进行了 16S rDNA 宏基因组分析,与健康状态对比,患者在疾病状态下粪便中的 K. pneumoniae 超过了 900 倍。
体外实验显示筛选到的两株 K. pneumoniae 菌株(W14 and TH1)在好氧和厌氧条件下确实能够产生大量的酒精,其产酒精的能力与碳源、空气条件密切相关。
由此,研究员们提出假设:肠道里 HiAlc Kpn 菌群产生酒精然后通过体内循环作用于肝脏从而导致 NAFLD。
此外,研究员们还对 43 名 NAFLD 患者和 48 名健康人的肠道菌群进行了采样。他们发现,大约 61% 的 NAFLD 患者肠道中存在中到高产量酒精的细菌,而只有 6% 的健康对照组携带这些细菌。
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喂食 K. pneumoniae 菌群导致小鼠患上脂肪肝
研究团队为了进一步确定 K. pneumoniae 菌群对 NAFLD 的影响,对小鼠进行实验。摄入这种细菌,或是摄入酒精的无菌小鼠在 4 周后,肝脏就出现了损伤的迹象;而摄入酵母和糖类的小鼠则一切正常。
将患者体内的微生物直接移植到无菌小鼠体内,也能取得同样的效果。小鼠实验成功的将 Klebsiella pneumoniae 细菌与肝脏损失联系在了一起。
HiAlc Kpn 诱导脂肪肝的机制
有研究显示线粒体功能障碍在非酒精性脂肪肝炎 NASH 的病人或者动物的模式中起着关键作用。
该研究团队检测小鼠实验发现 HiAlc Kpn 能够通过诱导线粒体障碍导致 HepG2 细胞(肝癌细胞)的脂肪变性,进一步证实 HiAlc Kpn 菌群能够导致非酒精性脂肪肝。
非酒精性脂肪肝是一种异质性疾病,致病的原因很多,HiAlc Kpn 菌群可能只是其中的一种类型。
研究团队的成员表示肠道中为什么会存在这类菌群尚需查明,此外哪些因素会使人更容易感染 HiAlc Kpn 菌群仍需要进一步的研究。该研究团队认为他们的发现有望带来诊断、甚至治疗这些难治肝病的方法。
值得一提的是开篇提到那名患者在接受了抗生素的治疗并改变了饮食习惯后,自发醉酒的现象得到了显著改善,肝脏的病情也得到了控制……
所以说有时候不喝酒也能「人自醉」可能是你的肠道菌群在作怪!