慢消化饮食策略以维持GLP-1的分泌以改善葡萄糖稳态

2021年8月29日讯/生物谷BIOON/---糖代谢紊乱与许多慢性疾病如肥胖和2型糖尿病(T2 DM)有关，恢复和维持糖稳态的策略对健康至关重要。胰高血糖素样肽-1(GLP-1)的胰岛素激素在调节血糖稳态中起着关键作用，膳食营养是肠道GLP-1释放的主要刺激因素。然而，产生GLP-1的肠内分泌L细胞主要分布在胃肠道的远端，在正常情况下几乎没有营养物质刺激GLP-1的分泌。为此，提出了维持GLP-1释放的膳食策略，并对食品成分的缓慢消化特性和二肽基肽酶IV(DPP-IV)抑制活性、降低食物消化速率的途径和维持GLP-1释放的机制进行了综述。通过在设计的全食物基质中封装营养物质、添加粘稠膳食纤维和植物化学物酶抑制剂，采用以慢消化为导向的饮食方法，将有效地降低食物营养物质的消化速度，增强其远端沉积和GLP-1的持续分泌，这将有利于改善葡萄糖稳态和健康。

图片来源：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34350681/

肥胖和2型糖尿病是两种流行的慢性病，已成为公共卫生和经济负担。肥胖从根本上说是由高热量摄入和低能量消耗导致的正能量平衡引起的，与炎症和胰岛素敏感性降低有关，而持续性高血糖是2型糖尿病(T2 DM)的标志。因此，葡萄糖代谢紊乱是肥胖和2型糖尿病的共同特征，改善葡萄糖稳态的策略对这些疾病的治疗至关重要。胰高血糖素样肽1(GLP-1)的胃肠激素是调节血糖稳态的有力药物，FDA批准的GLP-1受体激动剂如口服Semagluide证明了GLP-1导向治疗的有效性。作为治疗肥胖症最有效的方法，减肥手术后GLP-1的急剧升高也证明了GLP-1在血糖稳态中的作用。GLP-1具有延缓胃排空、促进胰腺胰岛素分泌和抑制胰高血糖素分泌的作用。因此，以glp-1为基础的治疗2型糖尿病的建议由来已久。然而，肠道l -细胞释放的GLP-1会被二肽基肽酶IV的氨基肽酶(DPP-IV)迅速灭活，导致周转时间非常短(约2米)，需要延长周转时间以维持其调节葡萄糖稳态的功能。多肽，如长效艾塞那肽和非肽类的GLP-1受体激动剂，是模拟GLP-1功能治疗糖尿病的新方法的例子。从食物的角度来看，食物消化释放的营养物质是释放glp-1的主要刺激因素。然而，大多数食物成分在接触大量存在于小肠远端的肠内分泌L细胞之前，会在小肠的近端被迅速消化和吸收。因此，人们提出了一种以缓慢消化为导向的饮食策略，将食物成分输送到胃肠道的远端(包括结肠)，作为一种模仿减肥手术功能的饮食方法，以有效地改善血糖稳态。

外周和中枢GLP-1通过肠-脑轴机制调节血糖稳态的相互作用

图片来源：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34350681/

GLP-1最为人所知的是它在改善葡萄糖动态平衡方面的“胰岛素效应”，但它也有广泛的生理作用，如减轻内质网压力、促进代谢重编程、刺激抗炎信号和影响神经保护通路。因此，glp-1通过其对细胞信号和代谢的多效性作用，成为治疗慢性疾病，特别是肥胖和2型糖尿病的理想候选药物。但GLP-1的持续释放对于GLP-1发挥其生物学功能是必不可少的。虽然已有许多GLP-1激动剂，但为了改善健康，一种既能增强GLP-1基因表达又能维持GLP-1释放的饮食方法是首选的。

为了最大限度地发挥饮食方法维持GLP-1释放的功效，设计质量(QbD)的概念应该被应用到食品生产中。首先要根据食物成分的结构和消化速度之间的关系来选择合适的食物配料。其次，抑制消化酶(和DPP-IV)和/或营养转运蛋白活性的植物化学物质和功能肽以及粘性膳食纤维可以共同用于减缓大量营养素的消化。最后，基于食物形态和微胶囊化技术，需要合理设计食物结构，以保证GLP-1营养物质的缓慢释放和持续分泌。以上设计的饮食可以称为GLP-1导向的慢消化食物(GOSDF)，使用GOSDF的饮食方法不仅可以很好地利用个体营养刺激GLP-1的分泌，但多种食物成分之间的协同作用也为提高GLP-1持续分泌的效率提供了额外的机会。因此，推测GOSDF参与的饮食方法有利于通过肠道GLP-1的持续释放来预防或治疗肥胖和T2 DM等慢性疾病。然而，GOSDF只是一个提出的概念，GOSDF的制备工艺、GOSDF的结构与GLP1释放性能的关系、GOSDF的健康益处和可能的副作用以及GOSDF的作用机制都有待于进一步研究。

参考文献

Wangyan Qin et al. Slow digestion-oriented dietary strategy to sustain the secretion of GLP-1 for improved glucose homeostasis. Compr Rev Food Sci Food Saf . 2021 Aug 4. doi: 10.1111/1541-4337.12808.