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反式脂肪酸新发现:反油酸通过肠道菌群-SCFAs-胆固醇轴加剧高胆固醇血症的机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月25日 来源:Food Wellness
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本研究针对工业氢化产生的反式脂肪酸——反油酸(EA)对心血管健康的潜在危害,通过高胆固醇血症仓鼠模型,系统评估了0.45%和1.8%剂量EA对血浆胆固醇(HDL-C降低7.7%)和肠道菌群的影响。研究发现EA显著改变菌群结构(Firmicutes/Bacteroidetes比值升高),抑制短链脂肪酸(SCFAs)生成,并通过调节胆汁酸代谢影响胆固醇稳态,为WHO限制反式脂肪摄入提供了新的作用机制证据。
心血管疾病长期占据全球死亡原因首位,其中血脂异常——表现为高总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)升高和高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)降低——是最重要的可调控风险因素。反式脂肪酸作为食品工业的副产物,其典型代表反油酸(Elaidic Acid, EA)的摄入与心血管风险增加相关,但具体机制尚未阐明。尤其值得注意的是,世界卫生组织(WHO)建议每日反式脂肪摄入量应低于总能量的1%,然而最新证据表明即使在此安全阈值下仍可能存在健康隐患。
针对这一科学空白,广东某研究团队在《Food Wellness》发表最新研究,采用高胆固醇血症仓鼠模型,系统探究了EA对胆固醇代谢和肠道微生态的影响。研究通过精确配制含0.45%(相当于1%膳食能量)和1.8%(4%膳食能量)EA的饲料,结合血浆脂蛋白分析、肝脏胆固醇检测、粪便中性/酸性固醇定量、短链脂肪酸(SCFAs)谱分析以及16S rRNA基因测序等技术,揭示了EA通过"肠道菌群-代谢物-宿主"互作影响胆固醇稳态的新机制。
3.1. 食物摄入和生理参数
6周干预期间,各组仓鼠的摄食量和体重无显著差异,内脏器官质量指数也保持稳定,表明EA干预未引起明显生理毒性。
3.2. 血浆脂蛋白胆固醇
高剂量EA(HT组)使保护性HDL-C水平显著降低7.7%,同时非HDL-C/HDL-C比值升高,提示EA可能削弱心血管保护作用。
3.3. 肝脏胆固醇
虽然高胆固醇饮食(HCD)使肝脏胆固醇积累量增加14倍(2.95→42.01 mg/g),但EA干预未进一步改变肝脏胆固醇浓度,说明EA主要影响胆固醇的分布而非储存。
3.4. 粪便中性和酸性固醇
HT组粪便中胆固醇转化产物粪固醇(coprostanol)排泄量增加90.5%,而胆固醇直接排泄减少33.3%。在胆汁酸代谢方面,HT组初级胆汁酸排泄增加38.5%,次级胆汁酸排泄减少,表明EA显著改变了菌群介导的胆汁酸转化过程。
3.5. 粪便SCFAs
EA干预导致乙酸、丁酸、戊酸等关键SCFAs水平显著下降,总SCFAs减少约30%,这可能通过影响肠屏障功能和全身免疫代谢产生连锁反应。
3.7. 胆固醇代谢相关基因mRNA表达
肝脏HMG-CoA还原酶(HMG-CoA-R)表达在HT组显著下调,提示EA可能抑制胆固醇合成途径,但其他关键基因如CYP7A1(胆固醇7α-羟化酶)、LDLR(低密度脂蛋白受体)等未受影响。
3.8-3.9. 肠道菌群多样性及组成
16S rRNA测序显示EA显著提高Firmicutes/Bacteroidetes比值——这是菌群失调的典型标志。在属水平上,HT组乳酸杆菌(Lactobacillus)等有益菌增加,但同时产丁酸的瘤胃球菌科(Ruminococcaceae)成员减少,这与SCFAs水平下降相互印证。
3.10. 菌群-代谢物-胆固醇相关性
Spearman分析揭示特定菌属与胆固醇参数存在显著关联,如norank_f__Erysipelotrichaceae与TC呈正相关,而Lachnospiraceae_NK4A136_group与胆汁酸代谢负相关,构建了菌群-代谢物-宿主相互作用的网络图谱。
这项研究首次系统阐明了EA通过三重机制加剧代谢紊乱:降低保护性HDL-C、诱发菌群失调(Firmicutes/Bacteroidetes比值升高)、抑制SCFAs生成。特别值得注意的是,即使在1%膳食能量当量(0.45%EA)的"安全"剂量下,这些负面影响已然显现。研究发现EA通过改变菌群结构干扰胆汁酸循环,同时减少具有心血管保护作用的SCFAs产生,为理解反式脂肪的健康风险提供了新的分子视角。这些发现不仅支持WHO限制工业反式脂肪的政策,也为开发靶向肠道菌群的降胆固醇策略提供了理论依据。
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