人造甜味剂改变人类肠道细菌

我自从约翰霍普金斯大学的微生物学家JothamSuez首次开始研究人造甜味剂及其对健康的影响以来，已经将近十年了。2014年，作为以色列魏茨曼科学研究所的博士后研究员，他在老鼠身上进行了一项研究，该研究表明从口红到牙膏等各种物品中的人造糖替代品可能导致肥胖和相关的健康状况，如糖尿病和心血管疾病。

苏伊士说，这些早期发现引发了争议。虽然这项研究并不是科学家们第一次研究人造甜味剂与肥胖之间的联系，但它是第一个详细说明其潜在机制的研究：甜味剂改变了小鼠的肠道细菌，这些细菌在调节新陈代谢方面发挥着重要作用、食欲和脂肪储存。

加州大学旧金山分校的神经内分泌学家RobertLustig(未参与这项工作)说：“食品行业变得火爆，因为这显然是一个重大威胁。”“他们想出了无数的理由来解释为什么这项研究不好，尤其是它不是在人类身上进行的。”

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现在，在魏茨曼科学研究所免疫学家EranElinav的实验室工作，Suez及其同事采用了一系列常见的人造甜味剂——糖精、三氯蔗糖、阿斯巴甜和甜叶菊——并通过在人体中进行测试填补了文献中的空白。今天(8月19日)在Cell中描述的他们的发现表明，这些甜味剂确实会改变肠道微生物组，正如之前在小鼠研究中所见。研究人员说，这会对葡萄糖耐量产生不利影响，葡萄糖耐量是衡量身体将糖从血液转移到肌肉和脂肪中的难易程度的指标，可能导致体重增加和糖尿病。

“在过去的几十年里，这些代谢病症的患病率大幅增加”，这些病症是由葡萄糖耐量受损引起的，苏伊士说，他是这项新研究的合著者。“这种[使用无热量甜味剂]的策略作为热量甜味剂的替代品已经存在了一段时间，但我们的研究结果回避了[of]它们是否产生益处的问题。”

为了测试甜味剂是否会影响肠道微生物和血糖反应，研究人员招募了血糖水平正常且饮食中未摄入甜味剂的志愿者参与随机对照试验。在初步筛选后被认为符合条件的志愿者被分成六组之一。四组每天服用6袋市售的阿斯巴甜、糖精、三氯蔗糖或甜菊糖，持续14天。由于所有四种甜味剂都含有糖葡萄糖作为填充剂，因此第五组接受了等量的葡萄糖(5克)，而第六组没有接受任何干预。所有参与者都使用连接到他们上臂的葡萄糖监测仪在治疗之前、期间和之后测量他们的血糖水平。他们还进行了葡萄糖耐量试验(GTT)，

当研究人员分析参与者的口腔和肠道微生物组时，他们发现定期摄入人造甜味剂前后的细菌数量存在显着差异，尤其是服用三氯蔗糖和糖精的参与者。摄入葡萄糖或不服用补充剂的对照组的微生物组没有发生变化。

服用三氯蔗糖和糖精的参与者在治疗期间进行的GTT中也表现出比葡萄糖对照组更大的血糖峰值，这表明这些甜味剂可能将身体推向葡萄糖不耐受，组织难以从血液中吸收葡萄糖.与无干预对照组相比，仅葡萄糖组、阿斯巴甜组或甜叶菊组的血糖反应没有显着差异。

Lustig说，虽然这些发现令人震惊，但当研究人员在研究中使用小鼠实验来证明某些甜味剂、肠道微生物和葡萄糖不耐受之间的因果关系时，“灌篮高手”就出现了。

Suez和他的同事从血糖水平升高的参与者的粪便中提取微生物，并通过喂食浆液将细菌植入无菌小鼠体内。几天后，当微生物在动物的肠道内定殖时，研究人员观察了这些小鼠的血糖反应。他们发现动物调节血糖水平的能力也受到抑制。

“这很重要，因为它证明了因果关系，而不仅仅是相关性，”Lustig说。然而，他指出，这是一项中期研究，并未跟踪人类参与者六个月或一年的体重或血糖反应。据他说，这样做将更好地回答关于人造甜味剂对体重增加和糖尿病等健康状况发展的影响的最终问题。

未参与这项工作的智利天主教大学微生物学家DanielGarrido也指出，将肠道微生物组变化与葡萄糖耐受不良联系起来的机制仍然未知。“但这项研究会让研究人员思考它，这是朝着正确方向迈出的重要一步，”他说。

苏伊士表示，该团队已经在着手解决这个问题。该小组希望开发算法来帮助识别肠道中的哪些微生物使人们在饮用或食用人造甜味剂后容易出现葡萄糖不耐受，这些信息最终可以帮助人们根据个人微生物构成做出最佳饮食决定。