天津科技大学食品营养与安全国家重点实验室Wu Tao团队2020年9月9日在Food & Function期刊上发表题为“Lactobacillus rhamnosus LRa05 improves lipid accumulation in mice fed with a high fat diet via regulating intestinal microbiota, reducing glucose content and promoting liver carbohydrate metabolism”的研究论文。

随着发病率的急剧上升，肥胖已成为全球公众关注的问题。肥胖与多种代谢紊乱有关，包括心血管疾病、高脂血症、非酒精性脂肪肝和2型糖尿病。研究表明，肥胖本质上是脂肪的过度积累和能量代谢的抑制肠道微生物群是饮食性肥胖和相关代谢功能障碍的主要贡献者。近年来，饮食干预对脂肪代谢的影响越来越受到人们的关注，安全功能性饮食的研究日益引起人们的兴趣。最近的研究表明，使用益生菌治疗，如长双歧杆菌、植物乳杆菌和干酪乳杆菌，可以改善肠道菌群失调和一系列代谢紊乱，创造一个有利于减肥的环境。

在本研究中，我们通过分析肠道微生物群和肝脏代谢组学证明了LRa05对hdf诱导的肥胖的影响。结果表明，饲喂8周足以影响LRa05组的体重、摄食状态以及血清和组织脂质积累，表现为增重降低、饲料效率降低，血清TG、TC和LDL-C水平降低，肝脏和附睾脂肪组织形态发生改变。LRa05治疗后空腹血糖水平降低，胰岛素动员减少。值得注意的是，胰岛素水平在LFD、HFD和OR组之间没有显著差异。这些结果表明，HFD 8周诱导空腹血糖升高，但不足以引起胰岛素抵抗。

Ra05处理可重塑被HFD破坏的微生物组结构，增强其微生物丰富度和多样性。厚壁菌门/拟杆菌门(F/B)在肥胖人群中也有增加。补充LRa05可能通过降低F/B比和重塑肠道微生物群结构来预防肥胖巧合的是，LRa05治疗通过抑制厚壁菌门和放线菌门，同时促进拟杆菌门和变形菌门来缓解肥胖小鼠模型的肠道失调。基因热成像显示，HFD组的微生物结构与LRa05组不同。LRa05增加了主要短链脂肪酸产生菌拟杆菌门(Bacteroidetes)中Alloprevotella、肠子单胞菌和拟杆菌门(Bacteroides)的丰度，并与肥胖呈负相关。此外，ntestinimonas与PEA呈显著正相关，与肌醇、lysoPC呈显著负相关，海藻糖呈显著负相关。所有种类的病原体链球菌都表现出对抗生素的耐药性，包括化脓性链球菌和肺炎链球菌，它们可以传播传统的甲基化酶介导的耐药靶位位点修饰机制和23S rRNA中腺嘌呤残基的转录后甲基化。益生菌具有抑制链球菌的作用，在水产养殖中得到广泛应用同样，LRa05抑制链球菌的生长。在一项研究中，LRa05降低了Desulfovibrio的丰度，这是一种重要的促炎细菌群，通常在肥胖人群中发现先前的研究也发现肠吸虫与血清和肝脏脂质呈正相关在本研究中，LRa05组enterorhabduus丰度的减弱可能是脂质抑制的保护机制。Enterorhabdus也与维生素B2呈负相关，这可能是Enterorhabdus减少的另一个原因。

差异表达代谢物的比较表明，改变的途径是碳水化合物和脂质代谢途径。这些相同的代谢物主要集中在葡萄糖、半乳糖、麦芽糖、肌醇、GPC和PC。LRa05诱导的肝脏代谢变化最显著的是糖含量的抑制。LRa05通过调节糖代谢和能量代谢来改善hfd诱导的高糖含量。

这些发现表明，葡萄糖减少导致LRa05组体重减轻。此外，LRa05对神经系统信号具有保护作用，包括糖尿病并发症中的AGE-RAGE(晚期糖基化终产物受体)信号通路和逆行内源性大麻素信号通路。高水平的葡萄糖会导致晚期糖基化终产物的积累，导致蛋白质的慢性糖基化和组织损伤，尤其是在糖尿病患者中。

综上所述，LRa05可恢复hfd诱导的体重增加、血脂紊乱、血糖失衡以及肝脏和附睾脂肪的脂质积累。hff诱导的肠道菌群失衡得到改善。LRa05降低空腹血糖，提高胰岛素敏感性，促进肝脏能量代谢，抑制肝脏葡萄糖积累。肠道单胞菌与PEA呈显著正相关，肠道单胞菌与维生素B2呈显著负相关。相关的代谢途径和潜在的代谢产物已经确定，但具体代谢途径中相关基因或酶的表达水平有待进一步研究。

原文链接：https://doi.org/10.1039/D0FO01720E