褐藻寡糖通过促进棕色脂肪产热而非调节肠道菌群防治肥胖的机制研究

本研究针对肥胖防治中肠道菌群调节机制的争议，通过构建预防和治疗型肥胖小鼠模型，结合抗生素干预和腹腔注射实验，首次揭示褐藻寡糖(AOSs)通过降低系统性低度炎症和氧化应激、增强棕色脂肪组织(BAT)能量代谢发挥抗肥胖作用，其效果与减肥药奥利司他相当，为天然活性成分抗肥胖机制提供了新视角。

　　

随着全球肥胖率持续攀升，肥胖相关代谢性疾病如2型糖尿病、非酒精性脂肪肝(NAFLD)等已成为重大公共卫生问题。当前主流减肥药物如奥利司他虽能控制体重，但存在腹泻、焦虑等副作用，且停药后易反弹。功能性寡糖作为天然活性成分，因其安全性高、副作用小备受关注，但其抗肥胖机制尤其是褐藻寡糖(Alginate oligosaccharides, AOSs)的作用路径仍不明确。中国农业大学食品科学与营养工程学院Yuncong Xu等人在《Journal of Advanced Research》发表的研究，通过系统实验揭示了AOSs独特的抗肥胖机制。

研究人员采用聚合度(DP)2-4的AOSs，通过三种动物实验模型（肥胖预防模型、肥胖治疗模型和腹腔注射模型），结合抗生素清除肠道菌群、代谢组学、间接 calorimetry等技术手段。关键实验包括：16S rRNA测序分析肠道菌群组成；UHPLC-MS/MS进行血清代谢组学分析；免疫荧光检测组织F4/80、SIRT1等蛋白表达；qPCR检测线粒体DNA拷贝数及代谢相关基因表达；Open field test评估自主活动量等。

研究结果显示：在肥胖预防模型中，1000 mg/kg AOSs干预12周使体重增长降低35.7%，效果与奥利司他相当。抗生素干预实验表明，AOSs改善肥胖的作用不依赖肠道菌群调节。代谢组学发现AOSs显著改变维生素消化吸收通路，使维生素B2水平升高59.9%，维生素A降低47.9%。AOSs通过抑制小肠脂肪酸结合蛋白(FABP1/2)、甘油三酯合成酶(DGAT1)等表达，使肠道脂质吸收率从96%降至92.8%。更重要的是，AOSs使棕色脂肪组织(BAT)中解偶联蛋白1(UCP1)表达增加2.1倍，线粒体DNA拷贝数提升86.9%，能量消耗(EE)增加38.6%。

在肥胖治疗模型中，AOSs干预8周使体重增长减少57.7%，显著改善脂肪肝病理特征。机制上，AOSs通过激活SIRT1/SREBF1/PPARγ通路，下调脂肪酸合成酶(FASN)、碳水化合物反应元件结合蛋白(ChREBP)等表达，使肝脏甘油三酯(TG)水平降低55%。同时，AOSs降低血液和肝脏活性氧(ROS)水平26.6-41.9%，使谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性提升36.6%，有效缓解系统性低度炎症。

腹腔注射实验(200 mg/kg)进一步证实，AOSs可不经肠道直接发挥作用，使肥胖小鼠体重降低78.9%，效果优于奥利司他(61.1%)。该组BAT中UCP1蛋白表达显著增加，同时附睾脂肪(EAT)中巨噬细胞标记物F4/80减少42.3%，表明AOSs具有直接激活产热和抗炎的双重作用。

这项研究首次阐明AOSs通过"减少炎症氧化应激-增强BAT产热"的双通路模式防治肥胖，突破了传统寡糖依赖肠道菌群的作用认知。特别是腹腔注射小剂量AOSs即可显效的发现，为开发新型注射型抗肥胖制剂提供了理论依据。研究不仅为海洋活性寡糖的应用开辟新方向，也为代谢综合征的干预策略提供了重要参考，具有显著的学术价值和转化潜力。