发酵乳杆菌TKSN02通过调节肠道菌群和肝脏代谢通路改善高脂饮食诱导的小鼠肥胖研究

《Applied Biological Chemistry》：Inhibitory effects of Lactobacillus fermentum TKSN02 isolated from Xinjiang cheese on obesity induced by high-fat diet in mice and its gut microbiota modulation effects

本研究针对肥胖及其相关代谢疾病问题，探讨了从新疆奶酪中分离的发酵乳杆菌TKSN02对高脂饮食诱导肥胖小鼠的干预效果及机制。研究发现TKSN02能显著降低肥胖小鼠体重、改善血脂异常（降低TC、TG、LDL-C，升高HDL-C）、减轻肝脏脂肪变性，并通过上调PPAR-α/CPT-1和下调PPAR-γ/C/EBPα通路调节脂代谢，同时重塑肠道菌群（增加拟杆菌门/乳杆菌，减少厚壁菌门）。该研究为益生菌抗肥胖应用提供了理论依据。

　　

随着现代生活方式的改变，肥胖已成为全球性的健康挑战。这种过度脂肪堆积的病症不仅影响形体美观，更会引发一系列代谢紊乱——从心血管疾病到糖尿病，从非酒精性脂肪肝到某些癌症类型，其危害链条正在不断延伸。传统的体重管理方法如节食和运动虽然有效，但往往需要极强的自律性，且效果难以持久。正是在这样的背景下，科学家们将目光投向了人体内那个神秘的"微生物宇宙"——肠道菌群。

近年来，研究发现肠道微生物与肥胖之间存在密切联系。某些菌群结构失衡可能导致能量吸收异常，加速脂肪储存。而作为益生菌重要来源的发酵食品，尤其是传统乳制品，正展现出调节肠道的潜力。新疆奶酪这种哈萨克牧民世代相传的自然发酵食品，蕴含着丰富的微生物资源，其中是否隐藏着对抗肥胖的钥匙？这正是张静等研究人员在《Applied Biological Chemistry》发表的最新研究试图解答的问题。

研究人员采用高脂饮食诱导的肥胖小鼠模型，设置正常组、模型组、左旋肉碱阳性对照组以及发酵乳杆菌TKSN02低、高剂量组进行干预。通过检测体重变化、器官指数、血清生化指标、肝脏病理学观察、基因表达分析和肠道菌群定量等多项指标，系统评估了TKSN02的抗肥胖效果及其作用机制。

研究发现，经过8周干预，高剂量TKSN02组（1.0×10⁹ CFU/kg）表现出最强的体重控制效果，显著降低肝脏和附睾脂肪指数，改善血脂异常状况——降低血清和肝脏中的ALT（丙氨酸转氨酶）、AST（天门冬氨酸转氨酶）、AKP（碱性磷酸酶）、TC（总胆固醇）、TG（甘油三酯）和LDL-C（低密度脂蛋白胆固醇）水平，同时提高HDL-C（高密度脂蛋白胆固醇）水平。值得注意的是，TKSN02还促进了粪便中TC、TG和TP（总蛋白）的排泄，这意味着它可能通过减少脂质吸收来发挥减肥作用。

肝脏组织病理学结果更为直观地展示了TKSN02的保护作用。正常组小鼠肝细胞结构完整，而模型组则出现明显的脂肪空泡和细胞边界模糊。相比之下，TKSN02干预组，特别是高剂量组，肝脏脂肪变性得到显著改善。附睾脂肪组织的H&E染色结果同样令人鼓舞——TKSN02有效减少了脂肪细胞的肥大和堆积，使脂肪组织形态更接近正常状态。

在分子机制层面，研究揭示了TKSN02如何调控关键脂代谢基因。qPCR分析显示，TKSN02能上调CPT-1（肉碱棕榈酰转移酶-1）、LPL（脂蛋白脂肪酶）、PPAR-α（过氧化物酶体增殖物激活受体-α）和CYP7A1（胆固醇7α-羟化酶）的表达，同时下调PPAR-γ和C/EBPα（增强子结合蛋白α）的表达。这种基因表达模式的改变有利于脂肪酸氧化和脂质分解，抑制脂肪生成，从而发挥抗肥胖作用。

最引人注目的是TKSN02对肠道菌群的调节作用。粪便微生物mRNA表达分析表明，TKSN02能显著增加拟杆菌门（Bacteroidetes）、乳杆菌（Lactobacillus）和双歧杆菌（Bifidobacterium）的丰度，同时降低厚壁菌门（Firmicutes）的比例。这种菌群结构的变化与正常组小鼠更为接近，说明TKSN02可能通过重塑肠道微生态来间接影响宿主的能量代谢和脂肪储存。

从技术方法角度看，本研究成功运用了多种关键技术：通过高脂饮食建立小鼠肥胖模型，采用生化试剂盒系统检测血清、肝脏和粪便中的代谢指标，利用H&E染色进行组织病理学观察，并运用qPCR技术定量分析肝脏脂代谢相关基因和肠道微生物的表达变化。

研究结果部分，体重变化数据显示高脂饮食成功诱导肥胖，而TKSN02干预有效控制了体重增长。器官指数分析表明TKSN02能减轻肥胖相关的器官肥大。血清和肝脏生化指标检测证实TKSN02改善肝功能异常和血脂代谢紊乱。粪便成分分析显示TKSN02促进脂质排泄。组织病理学观察直观展示TKSN02对肝脏和脂肪组织的保护作用。基因表达分析阐明TKSN02调控脂代谢的分子机制。肠道菌群分析揭示TKSN02通过调节微生物组成发挥抗肥胖作用。

这项研究的意义不仅在于发现了一种新的潜在益生菌株，更重要的是阐明了其多靶点作用机制——既直接调节宿主脂代谢基因表达，又间接通过重塑肠道菌群来影响能量平衡。与传统减肥补充剂左旋肉碱相比，TKSN02展现出更全面的代谢调节优势，特别是在改善肝脏脂肪变性和调节肠道微生态方面。

当然，研究也存在一些局限，如实验动物性别差异可能影响数据准确性，尚未进行人体试验验证等。但这些并不削弱其科学价值，反而为后续研究指明了方向——更精细的性别分层实验、人体临床试验、具体活性成分鉴定等，都将是我们期待看到的深化研究。

总之，这项研究为我们理解益生菌抗肥胖机制提供了新的视角，也为开发基于微生物调节的体重管理策略奠定了重要基础。在肥胖问题日益严峻的今天，这种"以菌治胖"的思路或许能为我们开辟一条新的健康之路。