Metabolic and gut microbial characterization of obesity-prone mice under high-fat diet （文献分享一组-赵容丽)

题目：高脂饮食下易肥胖小鼠的代谢和肠道微生物特性研究

Metabolic and gut microbial characterization of obesity-prone mice under high-fat diet

期刊：Journal of Proteome Research

发表时间：February 22, 2019

DOI：10.1021/acs.jproteome.8b00945

分享人：赵容丽

内容与观点：

肥胖在世界范围内广泛流行，是代谢疾病的关键危险因素，常可引发糖脂代谢紊乱，并可增加患２型糖尿病、高血压、心血管疾病等的风险。肥胖的病因，主要有遗传因素、环境因素、饮食营养以及身体运动。此外，大量的研究表明肠道菌群失调与肥胖的发生发展也密切相关。因此，肥胖的原因各种各样，有因为基因异常所导致的，有因为饮食运动不协调导致能量失衡所引起的，还有是因为肠道微生物失调所致。肥胖在人和啮齿动物都是同样存在的。例如，许多双胞胎，即使基因高度相似，但是在体重和代谢疾病方面都有显著的差异。同样，当给具有相同基因背景的啮齿动物喂食相同的高脂肪饮食(HFD)时，它们的体重的变化差异也不一样。在动物模型中，根据是否对高脂肪饮食(HFD)诱导的肥胖敏感分为肥胖易感表型(OP)和肥胖抵抗表型(OR)。而这两种表型在啮齿动物中经常被观察到，但是其潜在的机制在很大程度上还是未知的。本文作者选择小鼠作为模型，对高脂饮食下易肥胖小鼠的血清代谢物和肠道微生物特性进行了研究，揭示了肥胖潜在的一些相关机制。

首先，进行动物模型构建。作者选择了22只6周大的雄性C57BL/6J小鼠，分两组分别进行喂食，其中对照组（Con组）6只小鼠进行标准饮食喂养，剩下的16只小鼠进行高脂肪饮食(HFD)喂养，在喂养8周时间后，根据体重的增加挑选出体重增加最大的6只小鼠作为肥胖易感组(OP组)，体重增加最小的6只小鼠作为肥胖抵抗组(OR组)。最后，在过夜（16h）禁食后，用10%三氯乙醛腹腔内注射麻醉处死小鼠，收集肝脏、白色脂肪组织、血液和盲肠内容物。对不同组别的小鼠的体重、肝脏、白色组织等的重量变化分析，发现肥胖易感组(OP组)跟另外两个组相比，变化是最大的。

然后，对三个组小鼠的血清利用GC-MS技术对代谢组进行了分析，同时对小鼠的肠道内容物进行了16S rDNA测序。在Con组、OP组和OR组之间的比较中，共鉴定出60种差异代谢物，其中27种与OP相关。这些差异代谢物主要参与糖酵解、脂类、氨基酸代谢和TCA循环。与此同时，OP小鼠肠道菌群与Con小鼠相比有明显的差异，其中厚壁菌门与拟杆菌门的比例降低，变形杆菌门增加。此外，OP小鼠肠道微生物的变化与血清关键代谢物的变化有关。OP小鼠的肠道中富含变形杆菌门，这与大多数代谢物相关，暗示着其在肥胖中起重要作用。OP小鼠在代谢和肠道微生物谱上存在明显差异，OP相关代谢物和细菌对了解肥胖发育具有重要意义。

此文报告强调了OP型小鼠具有明显的血清代谢物和肠道微生物特性。代谢途径的改变主要涉及糖酵解、脂质代谢、氨基酸代谢、TCA循环。此外, OP型小鼠肠道微生物的变化与血清代谢物的变化相关，为肠道微生物对肥胖的影响提供了新的佐证。这些研究提供了一些新的与OP型相关的细菌属和生物标志物，并为未来进一步揭示代谢物和肠道微生物之间联系的潜在机制奠定了基础。