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尊龙凯时探讨Bvulgatus如何通过调节小鼠肠道血清素合成与脂质吸收改善高脂饮食引发的肥胖

发布时间:2025-01-26   信息来源:尊龙凯时官方编辑

背景:肥胖已成为全球公共卫生领域面临的重要挑战,且与多种代谢性疾病的发生和进展密切相关。众多研究表明,高脂饮食(HFD)在小鼠和人类中显著而持续地改变了肠道微生物群,导致代谢紊乱。个体的肠道微生物群落由特定的细菌谱系决定,这些谱系与体重的增加或降低有着重要关联。随着测序和分析技术的不断进步,越来越多的研究开始关注肥胖与肠道菌群之间的关系,旨在揭示高脂肪饮食诱导肥胖的背后复杂机制。

尊龙凯时探讨Bvulgatus如何通过调节小鼠肠道血清素合成与脂质吸收改善高脂饮食引发的肥胖

摘要:在高脂饮食诱导的肥胖小鼠模型中,研究人员发现同龄的小鼠在肥胖程度和代谢表型上存在显著差异,这促使了深入的研究。结果显示,不同肥胖程度的鼠类,其肠道菌群的组成和结构差异显著。普通拟杆菌及其代谢物胆酸通过抑制5-羟色胺(5-HT)的合成,降低了非选择性阳离子通道TRPV1的活性及胞内钙水平,最终导致空肠上皮细胞脂滴的积聚和乳糜颗粒的滞留,进而延缓脂质的吸收。这项研究揭示了肠道菌群在治疗代谢性疾病中的潜力,为新的肥胖干预靶点的开发提供了理论基础,具有重要的应用前景。

实验结果:

结果1:肠道微生物群参与调节HFD诱导的肥胖。研究发现,经过12周高脂饮食喂养的8周龄C57BL/6J小鼠表现出两种不同的代谢表型。其中LOW组小鼠的体重和肝脏重量显著减轻,葡萄糖耐量及胰岛素敏感性得到改善。通过抗生素处理并移植不同组别的小鼠粪便样本后,接受LOW组粪便的小鼠在接下来的12周中体重增量显著减少,与LOW组的表现一致。

结果2:B. vulgatus减轻了HFD诱导的肥胖。通过对HIGH组和LOW组小鼠粪便样本进行宏基因组测序发现,相较于LOW组,HIGH组的小鼠Firmicutes/Bacteroidetes比率显著升高。具体到属水平,LOW组拟杆菌属丰度增加,而HIGH组乳杆菌属显著增多。LEfSe分析显示,LOW组的Bdorei和B. vulgatus是关键菌种,而HIGH组中的梭状芽孢杆菌属和乳杆菌属中的L. reuteri也显著增加。通过灌胃实验发现,定殖B. vulgatus的小鼠体重显著低于对照组,而定殖C. beijerinckii的小鼠则倾向于体重增加。

结果3:微生物的代谢物胆酸可预防HFD诱导的肥胖。利用UHPLC-MS/MS技术检测HIGH组与LOW组小鼠的粪便代谢物,火山图分析显示胆酸(CA)、β-MCA等代谢物作为潜在标记物。进一步实验中,在高脂饮食中添加CA后发现,小鼠的体重增长幅度和脂肪体比重显著降低。

结果4:肠道菌群调节肠道脂质吸收以减少HFD诱导的肥胖。通过透射电子显微镜(TEM)观察,LOW组小鼠空肠上皮细胞内出现明显的乳糜颗粒积聚,而定殖B. vulgatus或补充胆酸的小鼠则显示出乳糜微粒的摄取显著减少。这表明脂质的运输速率减慢,导致高脂饮食后的脂质吸收过程延缓。同时,这些小鼠血清中的血脂水平显著降低,表明肠道微生物群能够有效阻碍乳糜颗粒的运输。

研究结论:本研究揭示了高脂饮食相关的肠道微生物代谢调节与肠道5-HT合成之间的关系,对宿主脂质吸收至关重要。作者发现B. vulgatus及其代谢产物胆酸通过抑制肠道内5-HT合成,减少了HFD诱导的肥胖,且5-HT通过激活TRPV1通道增加了肠上皮细胞内钙,从而促进脂质吸收。这一研究成功地揭示了微生物群落、代谢物和5-HT与脂质吸收之间的紧密联系,为解决HFD诱导的肥胖问题提供了新的治疗靶点,值得关注。

该研究不仅为肥胖治疗提供了理论支持,也为尊龙凯时在生物医疗领域的进一步探索奠定了基础,展现了重要的市场潜力。