
肥胖由饮食、肠道菌群与宿主代谢复杂互作驱动,长期高脂饮食易引发体重过度增长、内脏脂肪堆积、胰岛素抵抗等代谢紊乱。本研究构建高脂饮食肥胖小鼠模型,采用多组学整合策略,系统探究短双歧杆菌B2798(B2798)对肥胖及代谢损伤的改善作用,此项研究已发表于《Food Frontiers》。
实验设计
本研究开展两项动物模型实验,全部采用雄性 C57BL/6J SPF小鼠,B2798干预剂量均为2×10⁹ CFU /d。
实验一:高脂C57BL/6N小鼠基础干预实验,实验总周期 24 周,干预周期12周,n=6:
① NC组:普通日粮 0.9%生理盐水
② HFD组:60% 高脂日粮 0.9%生理盐水
③ BB组:60% 高脂日粮 B2798
全程记录体重,检测终点胰岛素耐量(ITT),测序粪便宏基因组、非靶向代谢组、脂肪组织转录组,脂肪组织病理染色。

实验二:代谢物独立验证实验,干预周期 6 周,n=8:
①HFD 模型组:60% 高脂日粮 0.9%生理盐水
②2-HA组:60% 高脂日粮 2-羟基硬脂酸(3mg/kg)
③12-HA组:60% 高脂日粮 12-羟基硬脂酸(3mg/kg)
④TA组:60% 高脂日粮 他克莫司(1mg/kg)
⑤BB组:60% 高脂日粮 B2798
记录体重、称量附睾脂肪,脂肪H&E 染色观察细胞形态。

实验结果
改善肥胖与胰岛素耐量
与HFD高脂模型组相比,BB组体重(↓11.28%),附睾脂肪(↓15.36%)、腹股沟脂肪(↓25.07%)及肝脏重量(↓28.92%)均显著下降。表明B2798可有效缓解高脂饮食诱导的过度脂肪堆积与肝脏肥大。在糖代谢层面,BB组胰岛素耐量曲线下面积显著降低30.14%,显著提升胰岛素敏感性。

修复肠道菌群紊乱
高脂饮食会破坏肠道菌群稳态,升高菌群 α 多样性,形成失衡的菌群生态结构,富集多种与慢性炎症、胰岛素抵抗相关的有害菌群。B2798能够重塑肠道微生物组成,缓解菌群紊乱状态,降低促炎相关菌群丰度,同时富集有益于糖脂代谢、血糖稳态的有益菌群,优化整体肠道微生态结构。

靶向重塑肠道脂质代谢谱
代谢组结果显示,B2798能够靶向调节高脂饮食导致的代谢物紊乱。相较于HFD组,BB组抗肥胖相关代谢物2-羟基硬脂酸、12-羟基硬脂酸、他克莫司含量显著升高(P<0.05),多种异常蓄积的脂质、氨基酸含量同步降低。KEGG通路富集分析表明,上述差异代谢物主要富集于α-亚麻酸代谢、甘油磷脂代谢及亚油酸代谢等脂质调控通路。代谢物独立验证实验进一步证明,2-羟基硬脂酸能够减轻体重,12-羟基硬脂酸可缩小脂肪细胞尺寸,他克莫司则能减少内脏脂肪堆积。

重编程脂肪组织转录调控网络
转录组测序显示,B2798可改善高脂诱导的脂肪基因表达紊乱,恢复胰岛素转运相关基因Slc2a4(编码GLUT4)及脂肪酸氧化关键基因Acsm3表达。基因富集分析揭示,BB组脂肪酸降解、产热、线粒体氧化磷酸化通路显著激活。

实验结论
综上,B2798显著缓解高脂饮食诱导的肥胖与代谢紊乱。通过优化肠道微生态结构,提升抗肥胖脂质代谢物水平,重编程附睾脂肪组织转录与miRNA调控网络,激活脂肪酸降解、产热及线粒体能量代谢通路,特异性增强脂肪组织胰岛素信号传导,减少脂质堆积与肝脏肥大。


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