从高糖高脂饮食向标准饮食的转变导致盲肠菌群失调、破坏肠道稳态并增加乙醇消费与偏好

本研究发现，高糖高脂饮食（HSB）转向标准饮食（AIN93G）后，尽管体重恢复，但小鼠仍存在盲肠菌群失调（Cecal Dysbiosis）、代谢失衡及多巴胺能敏化（Dopaminergic Sensitization），导致肠道屏障功能受损（如Claudin-7、ZO-1下调），并增加对乙醇的偏好性消费（10% EtOH）和冲动行为（Marble Burying Test）。研究强调，肥胖干预需结合微生物群修复和肠道屏障保护策略，以降低强化寻求行为（Reinforcement-Seeking Behaviors）的易感性。

　　

摘要

本研究探讨了从高糖高脂饮食（HSB）转向标准饮食（AIN93G）对小鼠盲肠微生物组组成与功能、结肠稳态以及自愿乙醇消费易感性的影响。结果表明，饮食转换虽能减轻体重，但未能完全逆转肥胖诱导的 alterations，包括持续的盲肠菌群失调、代谢失衡和多巴胺能敏化，这些变化共同增加了对乙醇的强迫性消费倾向。

引言

肥胖是导致死亡的主要原因之一，与多种健康问题密切相关。高热量饮食富含饱和脂肪和精制糖，会促进脂肪过度积累、代谢综合征和低度炎症 dysfunction。尽管转向均衡饮食可促进体重减轻和多种生理参数改善，但微生物组组成与功能的持久改变、代谢失衡以及行为变化可能增加对乙醇消费和偏好的 vulnerability。本研究旨在模拟人类常见 scenario，即长期高糖高脂饮食后 abrupt 转向标准饮食，探究其如何影响盲肠微生物组、结肠稳态以及乙醇消费 vulnerability。

材料与方法

18只6周龄雄性C57BL/6小鼠随机分为三组：对照组（CTRL，n=6）始终饲喂标准AIN93G diet，而12只小鼠先接受8周HSB diet（T1 phase），随后4周（T2 phase）全部转换为AIN93G diet，其中一组仅 access 水（SWITCH），另一组可自由选择水或10%乙醇溶液（SWITCH+EtOH）。监测体重、 adiposity index、盲肠微生物组（16S rRNA sequencing）、代谢组（UPLC–MS/MS）、结肠和肝脏形态学、结肠稳态和纹状体多巴胺能 neurotransmission 相关基因的 transcriptional regulation，以及乙醇消费和偏好。

结果

饮食转换调节体重和盲肠微生物组组成

HSB diet 导致体重显著增加，转向标准饮食后体重迅速下降，但SWITCH组体重仍高于CTRL。盲肠微生物组分析显示，SWITCH组α多样性增加，β多样性显著不同于CTRL。乳杆菌科（Lactobacillaceae）丰度降低，而双歧杆菌科（Bifidobacteriaceae）和消化球菌科（Peptococcaceae）增加。

饮食转换改变盲肠代谢组

短链脂肪酸（SCFA）总浓度差异显著，但各SCFA比例相对稳定。多胺类（如亚精胺 spermidine 和精胺 spermine）水平显著降低。初级胆汁酸如胆酸盐（cholate）和3-脱氢胆酸盐减少，而次级胆汁酸脱水石胆酸盐（dehydrolithocholate）增加。

饮食转换破坏结肠上皮稳态

SWITCH组结肠中多种上皮稳态相关基因下调，包括抗氧化防御（Sod2、Cat、Sod1、Gsr、Duox2）、抗菌防御（Reg3g）、上皮防御（Muc2）、内分泌功能（Chga）和紧密连接完整性（Tjp1、Cldn7）。结肠 crypt depth 在 median 段减少，Claudin 7 和 ZO-1 免疫 reactivity 在所有结肠段均降低。

饮食转换后乙醇自由选择促进高乙醇摄入和偏好

SWITCH+EtOH组表现出显著更高的乙醇消费和偏好（超过50.1%阈值），且 marble burying test 显示冲动样行为增加。纹状体多巴胺能基因转录改变：Drd1 转录增加，Drd2 在SWITCH+EtOH组升高但低于SWITCH组，Slc6a3 转录增加，而Comt 转录减少。

乙醇消费导致肝脏脂肪积累和炎症灶增加

SWITCH+EtOH组肝脏脂肪变性评分和炎症灶数量显著高于CTRL组，表明中度 hepatic steatosis 和轻度至中度 lobular inflammation。

高乙醇摄入选择性调节盲肠微生物组组成

乙醇消费未显著改变微生物组 richness 或 α多样性，但导致葡萄球菌科（Staphylococcaceae）增加和消化球菌科（Peptococcaceae）减少。与CTRL组相比，SWITCH+EtOH组肠球菌科（Enterococcaceae）和双歧杆菌科（Bifidobacteriaceae）丰度增加。

SWITCH+EtOH小鼠显示盲肠氨基酸、SCFA和胆汁酸代谢改变

游离氨基酸（如天冬氨酸、色氨酸、赖氨酸、谷氨酰胺等）和γ-谷氨酰氨基酸衍生物减少。初级胆汁酸胆酸盐有增加趋势，而次级胆汁酸如 hyocholate 和 isohyodeoxycholate 减少。胞嘧啶（cytosine）水平增加而胞苷5′-单磷酸（cytidine 5′-monophosphate）减少。

SWITCH+EtOH小鼠显示结肠转录和形态学变化

结肠Cldn7 mRNA水平在SWITCH+EtOH组升高（相对于SWITCH组），而Lyz mRNA下调。近端结肠 crypt depth 减少， chromogranin A（CHGA）免疫 reactive 细胞密度在近端和 median 结肠增加。Claudin 7 和 ZO-1 免疫 reactivity 在SWITCH和SWITCH+EtOH组均低于CTRL。

讨论

饮食转换虽使体重恢复，但未能完全逆转肥胖诱导的代谢和炎症改变，存在“代谢记忆”现象。持续的盲肠菌群失调（如乳杆菌科减少、消化球菌科增加）和代谢失衡（多胺和胆汁酸改变）破坏了结肠上皮屏障（紧密连接蛋白下调），并敏化了多巴胺能 reward 系统（Drd1、Drd2、Slc6a3转录变化），导致对乙醇的强迫性消费和冲动行为。乙醇消费进一步加剧了肠道和肝脏 dysfunction，如氨基酸代谢紊乱、肝脏脂肪变性和炎症。这些发现强调， post-obesity 干预需结合体重管理和微生物组-肠道屏障修复策略，以降低对强化寻求行为的 vulnerability。

作者贡献

Renato Elias Moreira Júnior 进行动物模型和行为实验、统计分析和组织学评估，并撰写初稿。其他作者协助实验执行、数据解释和 manuscript 修订。Ana Lúcia Brunialti-Godard 和 Gaelle Boudry 协调研究并监督 manuscript 开发。

致谢

感谢技术支持者和 funding 机构CAPES（巴西）的出版资助。

利益冲突

作者声明无利益冲突。