《Foods》：Ultrafiltered Mulberry (Morus alba L.) Leaf Albumin-Type Protein Attenuates High-Fat Diet-Induced Obesity in Mice by Remodeling Gut Microbiota and Metabolic Homeostasis
编辑推荐：
肥胖是一种与血脂异常、胰岛素抵抗、低度炎症及肠道菌群失调密切相关的慢性代谢性疾病。桑叶富含生物活性蛋白，但桑叶清蛋白型蛋白能否改善饮食诱导的肥胖尚不清楚。本研究制备了超滤桑叶清蛋白型蛋白（UMP），并在高脂饮食（HFD）喂养的C57BL/6J小鼠中评价其抗肥胖
肥胖是一种与血脂异常、胰岛素抵抗、低度炎症及肠道菌群失调密切相关的慢性代谢性疾病。桑叶富含生物活性蛋白，但桑叶清蛋白型蛋白能否改善饮食诱导的肥胖尚不清楚。本研究制备了超滤桑叶清蛋白型蛋白（UMP），并在高脂饮食（HFD）喂养的C57BL/6J小鼠中评价其抗肥胖效应。UMP含87.12±0.52 g/100 g蛋白、2.52±0.00 g/100 g多酚和8.21±1.49 g/100 g多糖，主要有约14 kDa和52 kDa两条清蛋白型蛋白带；结构分析显示UMP以β-转角与α-螺旋为主。在HFD小鼠中，每日灌胃UMP 16周，低剂量与高剂量组体重增量分别减少3.85 g和5.63 g，且不影响摄食量。生化检测、葡萄糖耐受与胰岛素耐受试验及组织学分析表明，UMP改善胰岛素应答、缓解血清血脂异常、减少肝脏脂质蓄积，并降低循环丙氨酸氨基转移酶（ALT）、天冬氨酸氨基转移酶（AST）及脂多糖（LPS）水平。组织学与基于核磁共振的短链脂肪酸（SCFA）定量进一步显示UMP保护结肠形态并提高结肠SCFA水平。肠道菌群分析表明UMP恢复微生物多样性，降低厚壁菌门/拟杆菌门（Firmicutes/Bacteroidota）比值，富集Ileibacterium与norank_f_Muribaculaceae等潜在有益菌属。粪便生化检测提示UMP促进粪便游离脂肪酸排泄并部分改善胆汁酸相关代谢改变。非靶向血清代谢组学揭示UMP重塑脂质周转、胆汁酸信号、葡萄糖利用及葡萄糖醛酸化相关代谢通路。相关性分析将UMP富集菌属与脂肪酸及能量代谢关键代谢物关联。综上，UMP通过协同调控肠道菌群、肠道代谢物与全身代谢稳态减轻HFD诱导的肥胖，可作为预防肥胖相关代谢疾病的有前景的功能性膳食蛋白。
研究背景与立项依据：肥胖过去数十年全球高发，是2型糖尿病、心血管疾病等多因素慢性病，现有生活方式干预易反弹，药物存在不良反应，治疗选项有限。肠道微生物群作为连接膳食、宿主代谢与环境的关键因子，其失调被列为肥胖及其并发症的重要驱动因素；膳食蛋白（如豌豆、大豆、蛋清蛋白）已被证实可重塑菌群并改善代谢。桑叶（Morus alba L.）为中国药食同源植物，叶片蛋白含量17%–25%，氨基酸均衡，前期研究证实桑叶蛋白（MLP）具抗氧化与细胞保护活性，但其抗肥胖属性尚未系统阐明。鉴于桑叶清蛋白型组分可能兼具蛋白主效与微量多酚/多糖协同，研究人员开展本研究以明确超滤桑叶清蛋白型蛋白（UMP）在高脂饮食（HFD）小鼠模型中的抗肥胖作用及“菌群—代谢物—宿主”机制。
主要技术方法概览：研究以6周龄雄性C57BL/6J小鼠（广东药康生物）为对象，设正常饮食（ND）、HFD、低剂量UMP（100 mg/kg·d灌胃）、高剂量UMP（300 mg/kg·d灌胃）四组，每组n=7，干预16周；采用口服葡萄糖耐受试验（OGTT）与胰岛素耐受试验（ITT）评估糖代谢，取血清、肝、结肠及粪便样本；通过BCA法、苯酚硫酸法、Folin–Ciocalteu法表征UMP成分，SDS–PAGE与傅里叶变换红外光谱（FTIR）解析分子量及二级结构；结肠内容物经核磁共振（NMR）定量SCFA，粪便总胆汁酸（TBA）与游离脂肪酸（FFA）用商业试剂盒检测；粪便细菌DNA行16S rRNA（V3–V4区）测序分析α/β多样性与菌属丰度；血清非靶向代谢组学采用LC-MS/MS与偏最小二乘判别分析（PLS-DA）/正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA），KEGG通路富集，菌属与代谢物行相关性热图分析。
研究结果
3.1 UMP化学组成与结构特征：超滤保留>10 kDa组分，UMP蛋白含量87.12±0.52 g/100 g，残存多酚2.52±0.00 g/100 g、多糖8.21±1.49 g/100 g；SDS–PAGE示14 kDa与52 kDa主带；FTIR酰胺Ⅰ带解卷积得β-转角42.26%、α-螺旋25.21%、无规卷曲19.89%、β-折叠12.64%。结论：UMP为蛋白富集的清蛋白型组分而非绝对纯蛋白分离物。
3.2 UMP减重不依赖摄食抑制：16周HFD组体重增量22.69±1.78 g，ND组4.99±1.06 g；LUMP、HUMP分别降低3.85 g、5.63 g（p<0.05），日摄食量各组无差异，食物效率比（FER）下降。结论：UMP经代谢重编程而非厌食实现减重。
3.3 改善葡萄糖耐受与胰岛素敏感性：OGTT曲线60 min血糖HUMP组降低，AUC剂量依赖性下降；ITT中UMP组注射胰岛素后30–90 min血糖降幅更大，ITT-AUC分别降21.62%（LUMP）与21.86%（HUMP）。结论：UMP部分恢复糖稳态与胰岛素应答。
3.4 缓解血脂异常与全身代谢损伤：HFD升血清TG、TC、LDL-C、ALT、AST、肌酐（Cre）、LPS，降尿素氮（BUN）；UMP降TG、TC、LDL-C、ALT、Cre、LPS，AST下行，HDL-C不变。结论：UMP改善病理性脂质蓄积与内毒素血症，具肝/肾/抗炎保护。
3.5 减轻肝脏脂质沉积与肝损伤：HFD肝色苍白肿大，H&E见脂泡与炎症浸润，油红O示大量脂滴；UMP剂量依赖减脂，肝TC、TG显著下降，肝指数不变。结论：UMP抑制HFD肝脂肪变。
3.6 保护结肠形态并提升SCFA：HFD致隐窝破坏、杯状细胞减少、肌层变薄；UMP逆转上述损伤，结肠乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸、异戊酸全谱升高（HUMP最显著）。结论：UMP经菌群发酵增强SCFA产出，维护肠屏障。
3.7 调节粪便FFA与TBA：HFD粪FFA略升不显著，UMP显著升粪FFA；HFD粪TBA升高，UMP（尤HUMP）下调TBA但未回ND水平。结论：UMP减少肠脂吸收、部分恢复胆汁酸肠肝循环。
3.8 恢复菌群多样性与组成：HFD降Ace/Chao/Shannon、升Simpson，UMP逆转；PCA示UMP靠近ND簇；门水平F/B比从ND 5.13升至HFD 43.5，LUMP 23.1、HUMP 14.6；属水平HFD耗竭Ileibacterium、norank_f_Muribaculaceae、Dubosiella、Rikenella，富集norank_f_Desulfovibrionaceae、Mucispirillum、Colidextribacter，UMP反向调节。结论：UMP以菌属特异性方式纠偏失调。
3.9 重塑血清代谢组：PLS-DA（R2X=0.468, R2Y=0.996, Q2=0.671）示HUMP靠ND簇；HUMP vs HFD筛得116差异代谢物（47上调如7-酮石胆酸、花生四烯酸、甜菜碱，69下调如D-葡萄糖、4-羟基癸酰肉碱）；KEGG富集ABC转运蛋白、胰高血糖素信号、丁酸代谢、氨基糖代谢等30通路。结论：UMP多靶点重编脂质/糖/胆汁酸代谢。
3.10 菌群—代谢物相关轴：Ileibacterium与槲皮素-3-O-槐糖苷正相关；Ileibacterium与noralk_f_Muribaculaceae同2-羟基丁酸正相关、同泛酸负相关。结论：UMP经“富集产SCFA菌—升SCFA—改循环代谢物”轴发挥效。
讨论浓缩：研究人员指出超滤在保留天然构象下富集清蛋白型蛋白，但残留多酚/多糖可能协同；UMP减重不靠厌食而靠能量重编程，区别于多数蛋白干预；其多器官保护（降脂、保肝、降LPS、稳BUN/Cre）与升SCFA、降F/B、富Ileibacterium/Muribaculaceae/Dubosiella、改胆汁酸（FXR/TGR5）、调ABC转运与胰高血糖素信号相耦合；相关性非因果，需粪菌移植（FMT）或无菌鼠验证。局限含非纯蛋白、未定量纤维素、缺乏因果机制实验。
结论翻译：综上，本研究表明超滤桑叶清蛋白型蛋白（UMP）有效减轻HFD诱导的小鼠肥胖与代谢障碍。UMP补充降低体重增量、改善胰岛素敏感性、缓解血脂异常、减轻肝脂肪变、保护结肠形态并降低循环LPS。此外，UMP恢复肠道微生物多样性、富集有益菌属、增加SCFA产生并部分正常化胆汁酸代谢。非靶向代谢组学进一步揭示UMP重塑脂质代谢、葡萄糖利用与代谢稳态相关多条通路。相关性分析提示这些益处可能经“菌群—代谢物—宿主”互作网络介导。总之，UMP作为预防与管理肥胖相关代谢病的功能性膳食蛋白具较强潜力。该文发表于《Foods》。
