细菌源性细胞外囊泡在肥胖、代谢功能障碍相关脂肪性肝病和胰岛素抵抗/2型糖尿病啮齿动物模型中的作用:一项系统评价

《Probiotics and Antimicrobial Proteins》:Effects of Bacterial-Derived Extracellular Vesicles in Rodent Models of Obesity, Metabolic Dysfunction-Associated Steatotic Liver Disease and Insulin Resistance/type 2 Diabetes. A Systematic Review

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年11月11日 来源:Probiotics and Antimicrobial Proteins 5.3

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  肥胖、代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASLD)和胰岛素抵抗/2型糖尿病(IR/T2D)共同以肠道菌群失调为病因学因素。细菌源性细胞外囊泡(EVs)已成为调节肠道菌群组成的一种有前景的策略。本系统评价旨在系统性地评估细菌源性EVs在大鼠和小鼠肥胖、MASLD及I

肥胖、代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASLD)和胰岛素抵抗/2型糖尿病(IR/T2D)共同以肠道菌群失调为病因学因素。细菌源性细胞外囊泡(EVs)已成为调节肠道菌群组成的一种有前景的策略。本系统评价旨在系统性地评估细菌源性EVs在大鼠和小鼠肥胖、MASLD及IR/T2D中的临床前体内证据。遵循PRISMA指南(PROSPERO注册号CRD420261293767),研究人员在PubMed/Medline、Web of Science、Scopus和EMBASE?中进行了从建库至2026年1月的系统检索,以纳入小鼠和大鼠的对照体内研究。共9项研究符合纳入标准,且均基于饮食诱导的小鼠模型;未发现符合条件的大鼠研究或遗传诱导模型。EVs给药通常可降低体重和脂肪组织重量、减轻肝脏脂质蓄积、改善血糖控制,并调节肠道菌群组成。细菌源性EVs在预防和治疗肥胖相关代谢紊乱方面显示出潜力,尽管现有证据仍然有限且异质性较高。
**引言(Introduction)**

肥胖是一种以异常或过度脂肪堆积为特征的慢性代谢性疾病,其诊断标准为体质指数(BMI)≥30 kg/m2,已成为影响全球超过10亿人口的重大公共卫生问题。肥胖与代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASLD)和胰岛素抵抗(IR)密切相关;若IR未有效干预,可发展为2型糖尿病(T2D)。近年研究揭示,肠道菌群失调是上述代谢性疾病共同的环境致病因素。益生菌虽展现出改善代谢功能的潜力,但在免疫功能受损个体中存在安全隐患。因此,后生元(postbiotics)——即无生命微生物或其成分——成为替代策略,其中细菌源性细胞外囊泡(EVs)可作为介导益生菌益处的新型候选物。本系统评价旨在系统评估细菌源性EVs在饮食或遗传诱导的肥胖、MASLD及IR/T2D啮齿动物模型中的预防和治疗效果。

**方法(Methods)**

本系统评价方案在PROSPERO注册(CRD420261293767),并依据PRISMA指南执行。检索策略由两名研究者独立制定,在PubMed/Medline、Web of Science、Scopus和EMBASE?数据库中从建库至2026年1月进行系统检索。采用PICOS框架构建纳入标准,纳入对象为小鼠或大鼠的对照体内研究,模型为饮食(高脂、高蔗糖等)或遗传诱导的肥胖、MASLD、IR/T2D;干预措施为细菌来源EVs(允许联合其他补充剂但需能区分独立效应);结局包括体重、脂肪组织重量、肝脂肪变、血糖控制等;语种限制为英文或西班牙文。排除标准包括非啮齿类动物、体外研究、抗生素预处理、无单独对照组等。数据提取由两名研究者使用Microsoft Excel独立完成,若数据以图形呈现则使用WebPlotDigitizer提取,并联系作者补充缺失数据。质量评估采用SYRCLE工具,基于随机序列产生、基线特征、分配隐藏、随机饲养、盲法、结果评估随机性、不完整结局数据、选择性报告及其他偏倚来源进行判定。

**结果(Results)**

(1)研究选择:数据库初检共获得501篇文献,经Covidence和人工去重后,253篇进入标题和摘要筛选,进而11篇进行全文评估,最终9篇符合纳入标准。

(2)纳入研究特征:9项研究发表于2018—2025年,其中8项为预防性设计,1项为治疗性设计。动物均为小鼠:8项使用C57BL/6株,1项使用BALB/c株;除一项外均使用雄性。模型诱导以高脂饮食(60% kcal脂肪)为主,7项用于肥胖诱导,3项用于糖尿病模型;治疗性研究在模型建立后恢复普通饮食。EVs来源以Akkermansia muciniphila(MucT/ATCC BAA-835)为主(5项),其余来自Lactobacillus salivarius、Lactobacillus plantarum、Lactobacillus paracasei和Escherichia coli。给药方式多为每日口服灌胃(5项),以磷酸盐缓冲液(PBS)悬浮;剂量表达方式不一,包括EVs蛋白质量(10–20 μg)、EVs颗粒数(2.3×107–2.3×108 particles/mL)或按体重(100 mg/kg)。治疗持续时间2–12周,对照组均给予PBS。

(3)主要结局:在肥胖相关指标方面,8项研究报告终末体重或体重增加,多数显示EVs给药可显著降低饮食诱导肥胖小鼠的体重,其中一项治疗性研究也观察到中期或高剂量L. plantarum EVs降低终末体重。在MASLD指标方面,4项研究通过苏木精-伊红(H&E)和/或油红O(Oil-Red)染色评估肝脂肪变,一致显示EVs给药显著减少肝脏脂质蓄积。在血糖控制方面,4项研究检测空腹血糖,其中3项发现EVs显著降低血糖,1项未显示变化;2项研究报告葡萄糖耐量试验(GTT)结果,1项显示A. muciniphila EVs改善葡萄糖耐量,另1项仅在来自“训练”细菌的EVs组观察到改善。值得注意的是,总脂肪组织重量、脂肪组织指数、HbA1c和胰岛素抵抗试验等预设结局均未被报告。

(4)次要结局:三项研究测量附睾白色脂肪组织(eWAT)重量,其中两项显示EVs显著降低eWAT重量,一项仅呈非显著下降趋势。三项研究通过16S rRNA基因测序评估粪便菌群,发现α多样性结果不一(一项显著降低,一项无变化,一项显著降低但为治疗模型),β多样性分析显示EVs处理组与肥胖对照组菌群组成明显分离。两项研究报告厚壁菌门(Firmicutes)/拟杆菌门(Bacteroidetes)比值显著降低。EVs给药还与特定分类群丰度变化相关,如Bacteroidetes相对丰度增加、Firmicutes及γ-变形菌纲(γ-Proteobacteria)、Desulfovibrio属等减少,Akkermansia和乳杆菌相关类群富集。

(5)质量评估:SYRCLE工具评估显示,多数研究在随机化、基线性特征和盲法等领域报告不充分,被评为中等偏倚风险;部分研究因排除未成功造模动物而在不完整结局数据领域具有高偏倚风险。

**讨论(Discussion)**

本系统评价首次对细菌源性EVs在啮齿动物代谢模型中的临床前证据进行综合分析。总体来看,现有证据支持EVs给药对体重管理和脂肪堆积、肝脂肪变、血糖控制及肠道菌群调节的积极作用,但证据体存在明显异质性,包括EVs来源、剂量表达、动物年龄、造模方式和处理时长等差异,从而制约了研究间的可比性。部分研究直接将EVs与活菌或热灭活菌株比较,提示EVs可能复制甚至增强全菌或后生元的抗肥胖效应,但证据尚不足以得出等效或优效的结论。治疗性研究极为缺乏,仅1项在已建立肥胖模型中评估,因此其临床转化意义有限。在血糖控制方面,年龄较老的小鼠可能对EVs干预反应较差,提示年龄是影响疗效的关键因素。肠道菌群分析未发现统一特征,EVs可能通过调节宿主信号和特定微生物功能而非整体多样性发挥作用。本系统评价的局限性包括入选研究数量少、报告结局不完整、缺乏遗传模型和雌性动物数据,以及未涉及安全性、药代动力学和生物分布等转化参数。

**结论(Conclusion)**

目前证据表明,细菌源性EVs给药在雄性饮食诱导肥胖小鼠模型中,可作为一种有前景的预防策略,用于管理肥胖、MASLD和IR/T2D等代谢紊乱,同时初步数据也提示其在已建立的肥胖中具有潜在治疗作用。然而,研究证据有限且高异质性,剂量、实验周期和机制描述缺乏标准化,尚无法确定EVs与活菌/灭活菌相比的优劣。未来的研究需开展标准化临床前评估,包括安全性、药代动力学、毒性及生物分布,以推动其临床转化。

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