膳食支链氨基酸限制对高脂饮食诱导肥胖小鼠代谢稳态、脂肪炎症及肠道菌群的调控作用

为探究支链氨基酸(BCAAs)在肥胖及相关代谢紊乱中的作用，研究人员通过高脂饮食(HFD)诱导肥胖小鼠模型，开展为期24周的BCAAs限制干预。研究发现，尽管BCAAs限制未能显著改善糖脂代谢和脂肪炎症，但可下调血清LDL水平并调节肠道菌群紊乱，降低Firmicutes/Bacteroidetes比值及肥胖相关菌属丰度，为靶向肠道微生态的肥胖干预提供新思路。

　　

在全球肥胖率持续攀升的背景下，代谢紊乱及其并发症已成为重大公共卫生挑战。支链氨基酸(BCAAs)——亮氨酸(leucine)、异亮氨酸(isoleucine)和缬氨酸(valine)——作为能量代谢的关键调节分子，其血液浓度升高与肥胖、胰岛素抵抗和2型糖尿病(T2DM)密切相关。然而，这种关联是因果还是伴随现象？通过饮食干预降低BCAAs能否逆转代谢异常？这些问题尚未得到明确解答。

江汉大学的研究团队在《The Journal of Nutrition》发表的研究中，采用高脂饮食(HFD)诱导的C57BL/6J肥胖小鼠模型，系统评估了长期(24周)限制50%膳食BCAAs对代谢稳态、脂肪组织炎症和肠道菌群的影响。研究通过对比对照组(标准饲料)、HFD组及HFD+BCAAs限制组的体重、血糖、血脂、胰岛素敏感性等指标，结合脂肪组织炎症因子检测和16S rRNA肠道菌群测序，揭示了BCAAs限制的特定生物学效应。

关键技术方法包括：1) 建立HFD诱导肥胖小鼠模型(n=12/组)；2) 采用半纯化配方饲料精确控制BCAAs摄入；3) 通过口服葡萄糖耐量试验(OGTT)评估胰岛素敏感性；4) 流式细胞术检测附睾脂肪组织巨噬细胞浸润；5) 高通量测序分析肠道菌群组成。

【Animals, diets and treatments】
实验设计采用三组对照：标准饲料(10%脂肪)、HFD(60%脂肪)及HFD+50%BCAAs限制。通过等氮替换确保各组蛋白质总量一致，排除总蛋白差异的干扰。

【The effect of BCAAs restriction on body weight and insulin sensitivity】
尽管HFD组小鼠体重显著增加，但BCAAs限制仅使体重轻微下降(P>0.05)。值得注意的是，BCAAs限制使血清总BCAAs水平降低16%(P<0.05)，其中亮氨酸下降最显著(21%)，但未能改善OGTT曲线下面积(AUC)和空腹胰岛素水平，提示对糖代谢改善有限。

【Results】
血脂分析显示，BCAAs限制特异性降低低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)20%(P<0.05)，但对高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)和甘油三酯(TG)无影响。脂肪组织炎症标志物(TNF-α、IL-6)和巨噬细胞标记物(F4/80⁺CD11c⁺)在干预后未见显著变化，表明BCAAs限制未能缓解HFD诱导的慢性炎症。

肠道菌群分析则发现惊喜：BCAAs限制显著下调Firmicutes/Bacteroidetes比值(P<0.05)——该比值与肥胖正相关，并减少促肥胖菌属Lactococcus和Oscillibacter的丰度。这一发现暗示BCAAs可能通过肠-代谢轴影响宿主生理。

【Discussion】
研究首次系统评估了长期BCAAs限制在多器官代谢调控中的差异化效应。虽然未能逆转肥胖主要表型，但LDL-C的降低和菌群结构的改善具有潜在临床意义。特别值得注意的是，BCAAs限制对糖代谢的微弱影响与既往短期研究矛盾，可能提示代谢调控存在时间依赖性阈值。肠道菌群的积极响应为"饮食-菌群-代谢"三方互作提供了新证据，未来或可通过精准菌群干预放大BCAAs限制的益处。

该研究为肥胖的精准营养干预提供了重要参考：单纯降低BCAAs可能不足以改善核心代谢缺陷，但结合肠道微生态调节或能增强疗效。这些发现为开发基于氨基酸平衡的联合疗法奠定了理论基础。