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为探究内源性大麻素组(eCBome)和肠道微生物组在代谢及肥胖中的作用,研究人员对饮食诱导肥胖小鼠给予油酰乙醇胺(OEA),发现其可改善代谢、炎症等,调节 eCBome 和肠道菌群,为抗肥胖治疗提供新方向。
肥胖正以 “流行病” 之势席卷全球,尤其在高收入国家,它不仅是健康杀手,更因医疗负担成为社会难题。当前抗肥胖的营养和药物疗法有限,而越来越多证据表明,内源性大麻素系统(ECS)失调与肥胖密切相关。ECS 作为能量平衡的主要调节系统之一,其核心成员如花生四烯酸乙醇胺(AEA)和 2 - 花生四烯酰甘油(2-AG)通过作用于大麻素受体 CB1 和 CB2,在食欲、代谢调节中扮演关键角色。此外,肠道微生物组的紊乱也被证实与肥胖及代谢疾病紧密相连。然而,如何通过调节 ECS 和肠道菌群来对抗肥胖,仍是亟待攻克的科学难题。
来自意大利费德里科二世大学等机构的研究人员,在《Biomedicine》发表的研究中,聚焦于内源性大麻素类似物 —— 油酰乙醇胺(Oleoylethanolamide,OEA),深入探究其对饮食诱导肥胖(DIO)小鼠的抗肥胖机制,重点关注肝脏炎症、线粒体功能、内源性大麻素组(eCBome)和肠道微生物组的动态变化。
研究主要采用了以下关键技术方法:将 6 周龄雄性 C57Bl/6J 小鼠分为标准饮食(STD)组和高脂饮食(HFD)组,喂养 18 周后,部分小鼠腹腔注射 OEA(起始剂量 2.5 mg/kg/ 天,后增至 3 mg/kg/ 天),持续 4 周。通过检测代谢参数(体重、摄食量、血脂、血糖等)、炎症因子(IL-1β、IL-6、TNF-α 等)、氧化应激指标(MDA、GSH/GSSG)、线粒体功能(呼吸控制比、CPT 活性)、eCBome 脂质(AEA、2-AG、OEA 等)以及肠道菌群 16S rRNA 基因测序和短链脂肪酸(SCFAs)分析等,系统评估 OEA 的作用。
3.1 OEA 调节 HFD 小鼠的代谢特征
HFD 喂养 18 周后,小鼠体重显著高于 STD 组。OEA 对 STD 组小鼠体重无影响,但从第 2 周起降低 HFD 组小鼠体重,且不影响其摄食量。OEA 使两组小鼠脂肪量减少约 25%,改善 HFD 诱导的高血脂、高血糖和胰岛素抵抗,使 HOMA-IR 指数恢复正常。肝脏组织学显示,OEA 显著减少 HFD 小鼠肝细胞内饱和与不饱和脂肪沉积,恢复肝实质正常结构,电镜下可见其改善 HFD 导致的核膜损伤、内质网扩张和线粒体结构异常。
3.2 OEA 减轻全身和肝脏炎症及氧化应激
HFD 诱导小鼠血清和肝脏中 MCP-1、LPS、TNF-α 等炎症因子显著升高,OEA 则显著降低 HFD 组炎症因子水平,同时降低 ALT 和 AST 肝损伤指标。HFD 组小鼠循环 MDA 水平升高,SOD 活性降低,而 OEA 逆转了这些变化,提高 GSH/GSSG 比值及 NQO1、GST 等解毒酶活性,增强抗氧化能力。
3.3 OEA 增强 HFD 小鼠肝脏线粒体氧化能力
HFD 小鼠肝脏线粒体琥珀酸诱导的状态 3 呼吸速率降低,OEA 显著提高 HFD 组小鼠棕榈酰肉碱和琥珀酸介导的状态 3、4 呼吸速率,增强 CPT 活性,促进脂肪酸进入线粒体氧化。尽管 OEA 降低 HFD 组线粒体偶联度,但这可能通过增加底物氧化而非 ATP 合成,减少 ROS 生成,改善线粒体功能。
3.4 OEA 对 eCBome 的影响
HFD 普遍升高小鼠组织中 2-AG 和 AEA 水平,OEA 则降低小肠中 2-AG 含量,逆转 HFD 的影响。在空肠中,OEA 增加 PEA 水平,升高 EPEA 并降低 DHEA。此外,OEA 仅在 STD 组中增加肝脏 OEA 水平,对肠道 N - 酰基血清素的影响因肠段和饮食而异。
3.5 OEA 影响肠道微生物组,增加阿克曼菌丰度
肠道微生物组分析显示,饮食是菌群结构的主要驱动因素,OEA 对 STD 组菌群组成有显著影响,增加其香农多样性指数和 Akkermansia 属丰度,尤其在 HFD 组中趋势更明显。尽管 OEA 未显著逆转 HFD 诱导的 SCFAs 减少,但 Akkermansia 丰度与回肠 AA5HT 水平呈正相关,提示两者可能存在相互作用。
研究结论与讨论
本研究首次证实,OEA 通过多靶点机制对抗 HFD 诱导的肥胖及代谢并发症:①调节 eCBome,降低促代谢紊乱的 2-AG/AEA 水平,升高抗炎介质 EPEA;②改善肝脏线粒体功能,增强脂肪酸氧化并减少氧化应激;③重塑肠道菌群,增加有益菌 Akkermansia 丰度,虽对 HFD 组菌群影响有限,但提示其潜在的菌群调节价值。这些发现为靶向 ECS - 肠道菌群轴开发抗肥胖疗法提供了新候选分子,尤其是 OEA 对线粒体和菌群的双重调节作用,可能为代谢性疾病如非酒精性脂肪性肝病(MASLD)和胰岛素抵抗(IR)的治疗开辟新路径。未来研究可进一步探索 OEA 的肠道生物利用度优化及与菌群互作的分子机制,以推动其临床转化。