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长期高脂饮食伴随的超重和肥胖症是众多慢性代谢性疾病的发病基础,而由此带来的健康问题正制约着社会和经济的发展。激活棕色脂肪产热活性和诱导白色脂肪棕色化是目前对抗肥胖问题的一种积极有效策略。已有研究表明,经过冠突散囊菌深度发酵的特色茯砖茶具有良好的降脂和菌群调节作用,但目前未有证据表明茯砖茶在调节脂肪组织产热活性方面的报道,且茯砖茶抑制肥胖的准确机制仍不明确。本论文以茯砖茶水提物(Fu brick tea aqueous extract,FTE)及其物质基础之一的茯砖茶多糖(Fu brick tea polysaccharide,FBTP)为膳食干预营养因子,以高脂膳食诱导的肥胖小鼠和以抗生素建立的“伪无菌”小鼠为动物模型,并利用粪菌移植和菌种回补实验,结合常规生化分析、分子生物学和16S rDNA基因测序技术深入探究了茯砖茶激活棕色脂肪产热活性和诱导白色脂肪棕色化的作用机制,主要研究内容与结果如下:(1)采用FTE对高脂饮食(High fat diet,HFD)喂养小鼠进行连续8周的干预实验。结果表明在高脂饲料中分别添加4%和8%的FTE能有效预防HFD引起的小鼠体重异常增加和脂肪积累,逆转HFD小鼠血清Leptin的降低以及Insulin水平的升高,并能有效改善HFD小鼠的葡萄糖耐量和胰岛素敏感性。此外,8周FTE干预增强HFD小鼠棕色脂肪组织中产热标志蛋白(UCP1、和PGC-1α)的表达,调节皮下脂肪褐变关键转录因子(PRDM16)和产热蛋白的表达水平。同时,发现FTE逆转了 HFD诱导的肠道菌群门水平Firmicutes的增加和Bacteroidetes的降低,而8%FTE能显著升高属水平Akkermansia、Bacillales、Bifidobacterium和Ruminococcus的相对丰度,提高肠菌群结构的多样性。以上结果表明,FTE可以通过促进脂肪产热活性有效降低HFD小鼠的脂质积累以及调节HFD小鼠的肠道菌群紊乱。(2)通过连续8周FBTP干预HFD喂养小鼠发现,给小鼠分别灌胃低剂量(100 mg/kg·bw)、中剂量(200 mg/kg·bw)和高剂量(400 mg/kg·bw)的 FBTP 溶液能有效抑制HFD小鼠的体重增加和脂肪积累。同时,免疫荧光染色结果发现FBTP的干预能增强HFD小鼠棕色脂肪组织和皮下脂肪中产热标志蛋白(UCP1和PGC-1α)的表达,而肝脏、肩胛间棕色脂肪、腹股沟皮下脂肪和附睾脂肪的H&E染色结果进一步证实了 FBTP的抗肥胖作用。此外,16S rDNA基因测序结果表明高剂量的FBTP干预能显著降低HFD小鼠门水平Firmicutes的相对丰度,显著升高了Bacteroidetes的相对丰度,以及显著升高属水平Turiclbacter、Akkemansia和Bifidobacterium的相对丰度,降低Dubosiella的相对丰度。(3)采用FBTP对抗生素建立的“伪无菌”鼠模型进行连续12周的干预实验。结果表明12周的广谱抗生素(Antibiotics,Abs)干预能够清除掉HFD小鼠肠道内大部分的微生物,在门水平上,Abs清除掉了占肠道微生物主要比例的Firmicutes和Bacteroidetes的相对丰度,Proteobacteria成为Abs干预小鼠最主要的菌门。而FBTP干预能显著增加因Abs导致的小鼠肠道内Firmicues和Bacteroidetes的异常降低,并能明显增加Abs干预的HFD喂养小鼠结肠中Klebsiella的相对丰度,降低Pseudomonas的相对丰度。同时,FBTP能显著改善因Abs导致小鼠体重的异常减少,并改善Abs干预小鼠的葡萄糖稳态,而对于小鼠棕色脂肪和皮下脂肪产热蛋白PGC-1α、CIDEA和UCP1的表达并没有显著性的改变。以上结果表明,FBTP对HFD小鼠脂肪产热功能的调控可能主要依赖于其对肠道微生物的改变。(4)采用FBTP干预大鼠的粪便菌群对普通和高脂饲料喂养的大鼠进行连续8周的粪菌移植实验。结果表明移植灌胃过FBTP大鼠的粪便菌群可大幅增加普通饲料喂养大鼠和HFD诱导的肥胖大鼠结肠中艾克曼菌属(Akkermansia,AKK)的相对丰度,并逆转因HFD导致的大鼠肠道内Firmicutes的增加和Bacteroidetes的降低。此外,移植灌胃过FBTP的大鼠粪便可改善HFD诱导的肥胖大鼠体重、脂质沉积(附睾和皮下脂肪)、血脂异常、葡萄糖稳态以及肩胛间棕色脂肪和腹股沟皮下脂肪产热蛋白PGC-1α和UCP1的表达。以上结果表明FBTP干预大鼠的粪便菌群能够促进AKK菌在粪菌受试组大鼠体内的大量定殖,并能独立于FBTP单独干预之外促进HFD诱导的肥胖大鼠棕色脂肪和皮下脂肪的产热功能。(5)采用AKK菌对普通和高脂饲料喂养小鼠进行连续12周的干预实验。结果表明12周的1 × 108 CFU/mL的AKK菌干预可有效抑制HFD喂养小鼠的体重增加和脂质沉积(附睾和皮下脂肪),并改善HFD喂养小鼠的葡萄糖稳态以及促进小鼠棕色脂肪和皮下脂肪产热蛋白PGC-1α、CIDEA和UCP1的表达。此外,AKK菌干预可逆转HFD小鼠肠道微生物Firmicutes的增加,并能促进HFD小鼠AKK菌在结肠中的定殖,以及降低Dubosiella的相对丰度。以上结果表明,FBTP通过靶向肠道AKK菌,进而调节脂肪产热功能、抑制肥胖和改善糖代谢的作用可能是FBTP抑制肥胖的主要作用机制。