《Foods》：Probiotic-Fermented Mare’s Milk Ameliorates High-Fat Diet-Induced Dyslipidemia Through Coordinated Gut-Liver Metabolic Remodeling
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血脂异常（dyslipidemia）与肝脏脂质代谢紊乱及肠道-肝脏代谢稳态失衡密切相关。本研究评估了发酵马乳（fermented mare’s milk，FMM）——由四株等比例降胆固醇植物乳植杆菌（Lactiplantibacillus plantarum）
血脂异常（dyslipidemia）与肝脏脂质代谢紊乱及肠道-肝脏代谢稳态失衡密切相关。本研究评估了发酵马乳（fermented mare’s milk，FMM）——由四株等比例降胆固醇植物乳植杆菌（Lactiplantibacillus plantarum）Ni2 菌株联合发酵制成——对高脂饮食（high-fat diet，HFD）诱导的血脂异常的作用，并表征相关的肠道-肝脏代谢反应。研究人员将 60 只 Sprague–Dawley 大鼠分为对照组、HFD 模型组、辛伐他汀组以及三个 FMM 组（6、8 和 10 mL/kg），干预 7 周。评估血脂谱和肝脏组织学，并对高剂量 FMM 组进一步进行 16S rRNA 测序、粪便和肝脏代谢组学及肝脏转录组学分析，随后进行 qRT-PCR（quantitative reverse transcription polymerase chain reaction，实时定量逆转录聚合酶链反应）和 Western blot（免疫印迹）验证。与 HFD 模型组相比，高剂量 FMM 使血清总胆固醇（total cholesterol，TC）、甘油三酯（triglycerides，TG）和低密度脂蛋白胆固醇（low-density lipoprotein cholesterol，LDL-C）水平分别降低 34.2%、40.1% 和 49.5%，使高密度脂蛋白胆固醇（high-density lipoprotein cholesterol，HDL-C）升高 46.6%，并使肝脏 TG 蓄积降低 27.8%。高剂量 FMM 组表现出与辛伐他汀组相似的降脂作用，尤其是在主要血清脂质参数方面。与 HFD 组相比，高剂量 FMM 部分恢复肠道微生物 α-多样性，并改变若干细菌类群丰度，包括 Lactobacillus 和 Roseburia。粪便和肝脏代谢组学分析显示，FMM 干预后与脂质代谢、胆汁酸代谢和胆汁分泌相关通路的代谢物发生协调变化。肝脏转录组学分析显示，FMM 组与 HFD 组之间的差异表达基因富集于 PPAR（peroxisome proliferator-activated receptor，过氧化物酶体增殖物激活受体）信号通路和胆汁分泌通路，且 PPARα、CPT1a（carnitine palmitoyltransferase 1a，肉碱棕榈酰转移酶1a）、CYP7A1（cholesterol 7α-hydroxylase，胆固醇7α-羟化酶）、ABCG5（ATP-binding cassette subfamily G member 5，ATP结合盒亚家族G成员5）、ABCG8（ATP-binding cassette subfamily G member 8，ATP结合盒亚家族G成员8）和 MRP2（multidrug resistance-associated protein 2，多药耐药相关蛋白2）mRNA 及其相应蛋白表达增加，经 qRT-PCR 和 Western blot 分析证实。总体而言，FMM 改善了 HFD 相关血脂异常和肝脏脂质蓄积，并伴随肠道微生物组成、脂肪酸氧化及胆固醇-胆汁酸代谢的变化。
血脂异常（dyslipidemia）是常见代谢紊乱和心血管疾病主要危险因素之一，特征为总胆固醇（total cholesterol，TC）、甘油三酯（triglycerides，TG）、低密度脂蛋白胆固醇（low-density lipoprotein cholesterol，LDL-C）升高，高密度脂蛋白胆固醇（high-density lipoprotein cholesterol，HDL-C）降低。生活方式干预和药物可降低心血管风险，但治疗率和控制率仍低，长期依从困难。发酵乳制品是乳基质、发酵微生物及其代谢物组成的复杂食品系统，乳酸菌发酵可通过蛋白水解和碳水化合物代谢改变乳成分，形成有机酸、肽、胞外多糖等。高脂饮食（high-fat diet，HFD）模型中酸奶可影响肠道菌群和肝脏代谢。非牛乳制品受关注。马乳蛋白组成接近人乳，酪蛋白/乳清比例较平衡，含溶菌酶、乳铁蛋白、免疫球蛋白，β-乳球蛋白较低，易消化；脂肪低但多不饱和脂肪酸约占26.5%，致动脉粥样和血栓指数低；富含乳糖和寡糖，有潜在益生元作用。发酵马乳（fermented mare’s milk，FMM）可产生血管紧张素转换酶抑制肽、二肽基肽酶-IV抑制肽等，但其降脂作用及关键活性成分和机制尚未系统阐明。研究人员所在团队先前从新疆传统发酵马乳分离四株植物乳植杆菌（Lactiplantibacillus plantarum）Ni2A、Ni2B、Ni2C、Ni2D，具耐酸耐胆盐、胆盐水解酶活性和体外胆固醇去除能力，混合菌降胆固醇活性优于单株，并在体内改善高脂血症相关血脂异常和肝脂蓄积，调节肠道菌群。但菌株纳入FMM基质后是否保留效应，完整FMM是否伴随肠道菌群、粪便代谢物、肝脏代谢物和肝脏基因表达协调变化尚不清楚。因此本研究以FMM整体为对象，用HFD诱导血脂异常大鼠模型评估降脂作用，并从肠道菌群、粪便和肝脏代谢物、肝脏基因和蛋白表达等多层面研究肠道-肝脏代谢反应及潜在通路。结论显示FMM改善HFD相关血脂异常和肝脂蓄积，伴随肠道菌群组成、脂肪酸氧化和胆固醇-胆汁酸代谢变化，为饮食干预和地方特色马乳高值利用提供依据。
关键技术方法：新鲜马乳购自中国新疆乌鲁木齐南山牧场；所用四株植物乳植杆菌Ni2A–Ni2D来自新疆传统发酵马乳。动物为60只六周龄雄性SPF Sprague–Dawley大鼠，购自新疆医科大学动物实验中心，经IACUC批准。制备FMM后，设NC、MC、辛伐他汀和三个FMM剂量组灌胃7周；检测血脂谱、肝脏组织学；高剂量组进行16S rRNA V3–V4测序、粪便和肝脏UHPLC-Orbitrap-MS/MS非靶向代谢组学、肝脏Illumina NovaSeq X Plus PE150转录组学，并通过qRT-PCR和Western blot验证。统计采用SPSS 27.0、ANOVA/Tukey或Kruskal–Wallis检验。
3.1 FMM对HFD诱导大鼠体重和脂质代谢的影响。通过每周体重、肝指数、血清和肝脏TC/TG/LDL-C/HDL-C、ALT/AST、H&E肝组织学及脂肪空泡面积分析。体重所有组进行性增加，时间效应显著，组效应和时间×组交互不显著。与MC组比，LPM肝指数显著降低，其他治疗组略降但不显著。FMM显著降低血清TC、TG、LDL-C，HDL-C呈升高趋势。LPH肝脏TG显著降低，肝脏TC无显著差异。FMM组和PC组ALT/AST低于MC但差异不显著，提示FMM肝保护作用有限。H&E显示MC肝索排列紊乱、脂滴蓄积、细胞质空泡化和炎症；FMM后肝脂肪变、空泡化和炎症剂量依赖减轻，选择LPH进行机制分析。
3.2 FMM对肠道菌群的影响。通过16S rRNA测序、α多样性、PCoA、NMDS、门/属水平、LEfSe、MetagenomeSeq和Spearman相关分析。MC组Chao1、Shannon、Simpson显著降低，LPH显著恢复α多样性。PCoA/NMDS显示HFD改变菌群结构，LPH与MC重叠有限并趋于分离。门水平Firmicutes和Bacteroidota为优势门。属水平LPH显著增加Lactobacillus和Roseburia。LEfSe显示NC富集Lactococcus和Lactobacillus，MC减少；LPH富集多种有益菌，Akkermansia和产短链脂肪酸（short-chain fatty acid，SCFA）菌恢复。10个属与血清脂质参数相关，其中Ligilactobacillus、Copromonas、Negativibacillus、NM07-P-09、Phocea强相关。
3.3 FMM对粪便和肝脏代谢组的影响。通过UHPLC-Orbitrap-MS/MS非靶向代谢组学，PCA、Venn、热图、火山图和KEGG分析。PCA显示MC与NC的粪便和肝脏代谢物明显分离，FMM后粪便代谢谱与NC几乎重叠，肝脏代谢谱向NC偏移。发现638个粪便共同差异代谢物和698个肝脏共同差异代谢物，主要为氨基酸及衍生物和脂质。粪便差异物涉及胆汁酸代谢、氨基酸代谢、脂肪酸代谢、外源/膳食来源化合物；肝脏差异物涉及脂质氧化、能量代谢、NAD相关氧化还原、炎症脂质介质。共享物如deoxycholic acid、nonadecanoic acid、acetyl-CoA、nicotinamide/NAD相关化合物提示胆汁酸肠肝循环、脂肪酸氧化和能量代谢。上调代谢物与TC、TG、LDL-C显著负相关，下调正相关。KEGG显示NC vs MC富集脂质代谢通路；MC vs LPH粪便富集初级胆汁酸代谢，肝脏富集胆汁分泌，提示FMM影响胆固醇转化和代谢。
3.4 FMM对肝脏转录组的影响。通过肝脏转录组测序、PCA、火山图、KEGG和热图。PCA显示NC、MC、LPH分离。与NC比，MC有1445个上调、554个下调差异表达基因；与MC比，LPH有177个上调、131个下调基因（|log
2FC| > 1，p < 0.05）。KEGG显示NC vs MC富集NF-κB信号通路和细胞黏附分子，与炎症反应和脂质沉积相关；MC vs LPH富集胆汁分泌、亚油酸代谢和PPAR信号通路。研究人员据此推断两条相关基因集：PPARα/CPT1a介导脂肪酸β-氧化，PPARα/CYP7A1介导胆固醇转化和排出。PPARα、CYP7A1、ABCG5/G8、CPT1a、MRP2呈上调趋势，主要位于PPARα信号通路和胆汁分泌。qRT-PCR和Western blot验证这些mRNA和蛋白表达显著上调。
讨论总结：FMM干预增加Ligilactobacillus、Copromonas和NM07-P-09丰度，这些属与血脂参数相关。Ligilactobacillus可能是FMM响应菌属；Copromonas属于Lachnospiraceae，参与复杂碳源利用；NM07-P-09属于Actinobacteriota，与胆汁酸、胆固醇和脂质代谢相关。粪便和肝脏代谢组显示肠道-肝脏轴脂质代谢协调改变。FMM改变palmitoleic acid，并降低粪便和肝脏Cer(d18:1/16:1)，提示可能减轻脂毒性应激。PPARα-CPT1a轴与肝脂肪酸氧化有关；CYP7A1-MRP2-ABCG5/G8轴与胆固醇分解和肝胆排泄有关。局限为未纳入未发酵马乳和仅菌株对照，不能区分马乳基质、发酵过程和Ni2联合菌的独立贡献，也未鉴定具体活性化学成分。结论翻译：本研究显示，完整益生菌发酵马乳产品减轻HFD诱导的大鼠血脂异常和肝脏脂质蓄积。FMM降低血清和肝脏脂质水平，减轻肝损伤，并伴随肠道菌群调节及粪便和肝脏代谢物协调变化。高剂量组中，多组学分析和分子验证表明PPAR信号、脂肪酸β-氧化和胆固醇-胆汁酸代谢发生改变，伴随PPARα、CPT1a、CYP7A1、ABCG5、ABCG8和MRP2表达增加。这些发现支持FMM作为潜在功能性发酵乳食品。然而，由于未纳入未发酵马乳和仅益生菌对照，观察到的效应不能特异归因于发酵、益生菌联合体或乳基质。需要进一步对照研究鉴定活性成分并验证机制。
