導讀：肥胖是一種流行病，在世界范圍內持續存在。腸道菌群腸道菌群影響代謝功能，在肥胖的發生和發展中起著重要作用。果膠是腸道微生物群的一種天然的潛在的底物，薜荔中提取到的果膠多糖（FPLP），能夠改善C57BL/KsJ db/db小鼠紊亂的糖脂代謝。因此浙江中醫藥大學吳建軍等人推測FPLP可以通過重塑腸道菌群來改善糖脂代謝紊亂。文章發表在Carbohydrate Polymers（IF=7.182）雜志上。

技術路線圖：

文章概括圖：

研究內容：

1. FPLP可以降低HFD飼養小鼠的體重增加和脂肪積累，改變生化參數

   HFD飼養小鼠體重顯著增加(圖1b)。在FPLP干預3周后，小鼠開始出現體重下降；干預10周后，HFD組與HFD + FPLP組體重差異顯著；17周后，兩組體重差異更顯著。HFD飼養導致附睪、皮下和腎周白色脂肪明顯加重并且小鼠脂肪細胞變大。FPLP干預后，附睪及皮下白色脂肪組織體重明顯下降(圖1e)，脂肪細胞整體大小顯著縮小(圖1f)。文章研究了平均食物攝入量和能量攝入量來確認FPLP是否通過調節飼料或能量的攝入產生影響 (圖1c、d)。結果表明，FPLP可以有效地減少飼料喂養小鼠的體重增加和脂肪積累，而不抑制食欲和能量攝入。評估FBG水平和OGTT下面積說明FPLP降低了HFD喂養小鼠的口服糖耐量。

   檢測血清TG、HDL-C、TC、LDL-C，瘦素、血清脂聯素，結果表明FPLP可以減輕HFD喂養的高脂血癥小鼠的高脂血癥水平，主要表現為血清TC和LDL-C水平的降低。FPLP逆轉血清促炎細胞因子水平的升高(TNF -α、IL-6 和MCP-1)。這些結果表明，FPLP可以在一定程度上緩解飼料喂養小鼠的慢性低級別炎癥(表1)

Figure 1

Table 1

2.FPLP可改善HFD喂養小鼠的腸道微生物異常

   正常、HFD和HFD + FPLP組的腸道菌群組成有明顯的聚類(圖2b)，說明FPLP誘導了腸道菌群組成的顯著變化。在門水平上(圖2c)，擬桿菌門(Bacteroidetes，圖2e)為主要細菌門，其次是厚壁菌門(Firmicutes) (圖2d)、疣微菌門（Verrucomicrobia）(圖2g)和變形菌門（Proteobacteria）。在HFD組中，厚壁菌門為主要細菌門，其次是擬桿菌門、脫鐵桿菌門(圖2h)、變形桿菌門和疣微菌門。這些發現表明，高脂飲食顯著改善了厚壁菌門和脫鐵桿菌門的豐度，減少了擬桿菌門和疣微菌門的豐度。FPLP干預HFD小鼠17周，可顯著抑制厚壁菌門的增加。厚壁菌門/擬桿菌門豐度比的增加與肥胖表型呈正相關。FPLP處理顯著降低了厚壁菌門/擬桿菌門的豐度比(圖2f)。這些結果表明，HFD飼養導致的腸道菌群的改變被FPLP逆轉。

Figure 2

    在屬水平上(圖3)，三組樣品中共發現94種細菌屬。HFD顯著影響了53個菌屬，其中16個菌屬的豐度降低(圖4a)。FPLP干預顯著影響51個細菌屬(圖4b)，其中17個屬的豐度增加。HFD + FPLP組中Akkermansia、Bacteroides和Alistipes的豐度較高，而Blautia、Ruminiclostridium、Lactobacillus、Mucispirillum、Allobaculum、Romboutsia、norank_f_Erysipelotrichaceae和Ruminiclostridium_9的豐度較低，與HFD組相比。FPLP組中，Akkermansia的富集和Blautia的抑制是顯著的。之前的研究報道了Akkermansia對肥胖的抑制作用，而肥胖個體主要表現為Blautia的增強。數據顯示，HFD飼喂小鼠腸道菌群處于微生物生長不良狀態，FPLP處理可以中和腸道菌群組成的紊亂。

Figure 3

Figure 4

3. FPLP調節HFD飼養小鼠的代謝物

    腸道微生物群影響宿主代謝的一個潛在機制可能是通過腸道內微生物發酵產生的代謝物。對糞便中含有的87種代謝物(包括35種脂肪酸、12種有機酸、27種氨基酸、7種類苯、3種吲哚、3種苯基丙酸)進行非靶向代謝譜分析 (圖5a)。HFD組的小鼠表現出明顯的代謝物變化（29種代謝物水平的變化）。FPLP處理后，發現了12種代謝物改變(圖5c)。提示FPLP影響了HFD喂養時代謝產物的變化。FPLP逆轉了HFD喂養引起的myristoleic acid（肉豆蔻油酸）、pentecanoic acid（十五烷酸）、4-羥基肉桂酸、羥基苯乳酸、11-二十烯酸、亞麻酸水平的降低。此外，它還能減輕HFD飼養的小鼠中L -谷氨酸、L-賴氨酸、L -甲硫氨酸、苯乙酸、L-天冬氨酸和草己二酸水平的升高。

Figure 5

4. 參與FPLP降低TC和LDL-C作用的腸道微生物群和代謝物

    我們對HFD和HFD + FPLP組中12個改變的代謝物和10個代謝參數進行了斯皮爾曼秩相關分析，研究FPLP對代謝產物的調節作用及其對糖脂代謝的有益影響之間的關系。結果表明，9種代謝物與至少一種代謝參數有關。共有44例被發現與此顯著相關，十五烷酸和肉豆蔻油酸是兩個最相關的代謝物。提示在FPLP介導的TC和LDL-C水平降低中，十五烷酸和肉豆蔻油酸發揮了關鍵作用。Spearman的秩相關分析來確定11個改變的腸道菌群和12個改變的代謝物之間的聯系;同時闡明代謝產物豐度的改變與腸道菌群的改變有關。55例中發現顯著相關。十五烷酸和肉豆蔻油酸與Akkermansia均呈顯著正相關(圖6g， 6h)與Blautia負相關（圖6i，6j）。結果表明，FPLP通過調節腸道微生物群落組成來促進其降低TC和LDL-C的作用

Figure 6

總結：

研究擴展了我們對腸道微生物群(Akkermansia和Blautia)、代謝物(十五烷酸和肉豆蔻油酸)、果膠及其降低TC和LDL-C功能之間關系的理解。