肠道菌群立功!植物乳植杆菌H6新型多糖调控胆固醇代谢机制揭示
肠道菌群立功!植物乳植杆菌H6新型多糖调控胆固醇代谢机制揭示
近年来,高胆固醇血症已成为威胁人类心血管健康的重要隐患,寻找安全、高效的天然降脂物质成为科研领域的研究热点。益生菌及其代谢产物因其温和的调节作用,逐渐成为降脂研究的核心方向。一项最新发表在《Gut Microbes》由吉林农业大学李月、任大勇、王炳华团队主导领衔的题为“A novel exopolysaccharide from Lactiplantibacillus plantarum H6 improves cholesterol metabolism via Muribaculum- mediated activation of the enterohepatic FXR-FGF15 axis”的研究首次揭开揭示了植物乳植杆菌H6(Lactiplantibacillus plantarum H6)分泌的一种新型胞外多糖(EPS-D1)通过精准调控肠道菌群-肠-肝轴,实现高效降脂的全新机制。
植物乳植杆菌H6是一株分离自传统发酵食品的益生菌,前期研究已证实其具有良好的降胆固醇效果。然而,究竟是菌体本身起作用,还是其分泌的活性物质在发挥作用?这一直是领域内的研究焦点。研究团队首先从植物乳杆菌H6的培养上清中分离纯化出一种新型胞外多糖(EPS),结构分析显示其具有独特的分支结构和分子量特征。进一步实验表明,该多糖本身即能显著降低高脂饮食诱导的高胆固醇小鼠血清总胆固醇及低密度脂蛋白胆固醇水平,且效果与活菌干预相当。这项结果提示EPS可能是植物乳杆菌H6发挥降胆固醇功能的关键活性成分。
为了阐明EPS如何调控胆固醇代谢,研究团队对小鼠肠道菌群进行了16S rRNA测序及宏基因组学分析。结果发现,EPS干预显著改变了肠道菌群结构,其中最为突出的变化是Muribaculum属细菌的显著富集。Muribaculum是一类近年被关注的有益菌,属于拟杆菌门,具有代谢多糖、产生短链脂肪酸等功能。研究进一步通过相关性分析发现,Muribaculum的相对丰度与小鼠血清胆固醇水平呈显著负相关。为验证其因果作用,研究团队进行了粪菌移植实验:将EPS干预小鼠的肠道菌群移植给无菌小鼠,结果同样观察到胆固醇水平的下降及Muribaculum的定植。这证实了Muribaculum是EPS改善胆固醇代谢的关键介导菌。
那么,Muribaculum又是如何影响机体胆固醇代谢的呢?研究团队将目光聚焦于近年来被广泛关注的肠肝信号轴——FXR-FGF15。FXR(法尼醇X受体)是胆汁酸代谢的核心调控因子,在肠道激活后可诱导成纤维细胞生长因子15(FGF15,人源同源基因为FGF19)的表达,FGF15通过血液循环作用于肝脏,抑制胆固醇合成限速酶CYP7A1的表达,从而调控胆汁酸合成与胆固醇代谢。实验结果显示:EPS干预可显著回升高脂饮食抑制的回肠FXR表达及FGF15水平,并伴随肝脏CYP7A1的抑制解除。而这一效应在抗生素清除菌群后消失,说明依赖于肠道菌群的存在。进一步的体外实验表明,Muribaculum的代谢产物可直接激活肠道类器官中的FXR信号通路。这为“EPS—Muribaculum—FXR-FGF15轴—胆固醇代谢”这一完整链条提供了关键证据。
本研究首次系统揭示了植物乳杆菌H6来源的新型胞外多糖通过“选择性富集Muribaculum—激活肠肝FXR-FGF15轴—抑制肝脏胆固醇合成”这一全新途径改善胆固醇代谢。随着“肠肝对话”在代谢性疾病中的作用日益清晰,以调控特定菌群为切入点,干预宿主脂质代谢已成为精准营养研究的前沿热点。本研究不仅为植物乳杆菌H6的应用提供了科学支撑,也为开发基于特定菌群靶点的益生元或后生元制剂铺平了道路。
参考文献:A novel exopolysaccharide from Lactiplantibacillus plantarum H6 improves cholesterol metabolism via Muribaculum- mediated activation of the enterohepatic FXR-FGF15 axis. DOI: 10.1080/19490976.2026.2623578
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