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抗生素預處理對戒煙后體重變化的影響
為進一步鑒定腸道菌群與戒煙后體重增加的因果聯系 ， 研究者們分別將吸煙暴露期（第7天和第18天）和戒煙期（第24天）小鼠的糞菌移植給無菌小鼠（受體小鼠沒有吸煙暴露） ， 在不同飲食條件下觀察受體小鼠的體重和腸道菌群變化情況 。
移植吸煙暴露7天的小鼠糞菌不會導致受體小鼠的體重發生明顯的變化 ， 但 移植吸煙暴露18天和戒煙期的糞菌可以引起受體小鼠的腸道菌群紊亂和體重增長現象 。
而且 ，移植戒煙期的糞菌可以增加受體小鼠的能量吸收 ， 而移植吸煙期的糞菌對于受體的能量吸收影響不明顯 。 這說明 腸道菌群紊亂促進體重增加 ， 特別是在戒煙期 ， 這種促進作用更明顯 。
糞菌移植證實腸道菌群在SCWG中的作用
接著研究者們分別在吸煙暴露期和戒煙期對小鼠的大便和血漿進行了代謝組學分析 ， 并篩選出7個與戒煙后體重增加相關的代謝產物 ， 分別為N-甲?；彴脖郊姿?、葫蘆八堿、二甲基甘氨酸（DMG）、N-乙酰甘氨酸（ACG）、十六碳二烯酸甲酯（16:2n6）、1-棕櫚酰-2-γ亞油酰-GPC（16:0/18:3n6）及己酰甘氨酸 。
其中 DMG是甘氨酸的衍生物 ， 主要由飲食中的膽堿在腸道菌群的作用下經過一系列酶促反應生成 ， 在吸煙暴露后濃度增加 ， 這與上訴宏基因功能預測結果具有一致性 ， 即膽堿-甜菜堿的生物合成通路及關鍵酶在吸煙暴露后上調 。 補充膽堿后 ， 小鼠血漿和大便中甜菜堿和DMG濃度會增加 ， 這一現象在抗生素處理后消失 。 這說明吸煙相關的DMG水平增加與腸道菌群產生的前體相關 。
研究者們也分析了腸道菌群代謝產物對戒煙后體重增加的直接影響 。 研究發現補充DMG可以增加小鼠的體重 ， 這種變化在抗生素處理的情況下消失 。 而給小鼠喂養缺乏膽堿的飲食也不會出現戒煙引起的體重增加 。
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血漿DMG水平在不同組別的濃度變化
另一個與戒煙后體重增加的代謝產物是ACG ， 也是甘氨酸的衍生物 ， 在吸煙暴露期和戒煙期小鼠的血漿中均較低 ， 而在抗生素耗竭腸道菌群后ACG水平會回升到非吸煙暴露水平 。 為進一步檢測ACG對小鼠體重的直接影響 ， 在小鼠的飲食中添加ACG ， 發現 ACG補充可以緩解小鼠因戒煙引起的體重增加 。 以上說明腸道菌群代謝產物對戒煙后體重增加具有直接促進作用 。
為研究DMG和ACG介導戒煙后體重增加的具體機制 ， 研究者們還對DMG和ACG補充后的小鼠附睪脂肪組織中免疫細胞進行了單細胞轉錄組測序分析 。
在DMG補充的情況下 ， 小鼠脂肪組織中Ly6C+單核細胞含量升高 （已有報道提示此類細胞促進肥胖相關炎癥反應） 。 而在ACG補充的情況下 ， Trem2+巨噬細胞含量下降 （既往報道與肥胖和體重增加有關） 。 與肥胖相關的通路 ， 如免疫反應、溶酶體功能、細胞外基質、死亡細胞的清除、血管生成等在DMG和ACG存在著相反的富集情況 。 以上說明腸道菌群代謝產物介導體重增長 ， 與多種富集通路的調控有關 。
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最后 ， 研究者們還納入了性別年齡匹配的96名志愿者（吸煙組34名 ， 不吸煙組62名）進行了橫斷面研究 ，發現兩組人群的腸道菌群組成存在差異 ， 依賴于腸道菌群的組成構建二元分類器可以有效的區分吸煙和不吸煙的人群 ， 而血漿中腸道菌群代謝產物DMG及其前體膽堿、甜菜堿濃度在吸煙組增加 ， 這與動物實驗中的研究結果一致 ， 進一步驗證了腸道菌群及其代謝產物在戒煙后體重增長之間的關系 。
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