tart cherry(酸樱桃)和鱼油的组合在女性中比在男性中对高脂肪饮食引发的营养肠道菌群失衡及功能障碍的缓解作用更为显著

《The Journal of Nutrition》:Combination of tart cherry and fish Oil exerted stronger attenuation of high-fat diet–induced gut dysbiosis and dysfunction in females than in males

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年08月28日 来源:The Journal of Nutrition 3.7

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   摘要 背景 肠道菌群失调、肠道屏障完整性受损以及细菌脂多糖水平升高是肥胖相关代谢功能障碍的标志。鱼油(FO)和酸樱桃(TC)已被证实可以分别调节肠道微生物群失调并改善肠道完整性。 目的 我们假设TC和FO单独或联合使用,可以减轻高脂肪(HF)饮食引起的菌群失调,并有益地调

  

摘要

背景

肠道菌群失调、肠道屏障完整性受损以及细菌脂多糖水平升高是肥胖相关代谢功能障碍的标志。鱼油(FO)和酸樱桃(TC)已被证实可以分别调节肠道微生物群失调并改善肠道完整性。

目的

我们假设TC和FO单独或联合使用,可以减轻高脂肪(HF)饮食引起的菌群失调,并有益地调节与肠道屏障完整性相关的基因表达。

方法

从断奶开始,雄性和雌性C57BL/6J(BL6)和TALLYHO/Jng(TH)小鼠被分别喂食低脂肪(LF)、高脂肪(HF)或添加了TC、FO或TC+FO的饮食,持续14周。使用16S rRNA测序分析盲肠DNA,并评估肠道组织的肠道完整性相关基因表达。

结果

TC、FO或TC+FO的补充以菌株和性别依赖的方式调节了肠道微生物的β多样性。TC+FO的联合补充显著增加了Lachnospiraceae的丰度(p < 0.03),并减少了Deferribacteraceae(p < 0.03),尤其是在雌性中。就肠道屏障完整性而言,TC和FO的补充,特别是联合使用,减轻了高脂肪饮食引起的屏障完整性指标的降低。TC+FO显著上调了BL6雌性中的Zo1、Ocln和Muc2表达(p < 0.05),而FO和TC+FO则增加了TH雌性中这些基因的表达(p < 0.05),表明具有叠加效益。

结论

TC和FO的补充,特别是联合使用,减轻了高脂肪饮食引起的肠道菌群失调,并有益地调节了与肠道屏障相关的基因表达,表明可能对高脂肪饮食引起的肠道功能障碍具有保护作用。

引言

肥胖的特点是白色脂肪组织(WAT)过度扩张,这会通过招募巨噬细胞和其他免疫细胞触发炎症信号,导致慢性低度局部和全身炎症。这种炎症状态会干扰代谢功能,损害葡萄糖和脂肪酸的吸收和代谢,从而加剧肥胖相关的代谢紊乱1, 2。越来越多的证据表明,肠道,特别是小肠和结肠,在肥胖和代谢功能障碍中起着关键作用,是全身性慢性低度炎症的驱动因素3,为预防策略提供了一个有吸引力的目标。
肠道健康依赖于平衡的微生物群落和完整的黏膜上皮屏障4,而在肥胖中这种平衡被打破。这些功能障碍导致肠道微生物群失调,表现为微生物组成的失衡5, 6, 7和上皮屏障通透性的增加8, 9,通常被称为“肠漏”。这种渗漏导致微生物细胞壁成分和代谢物进入宿主组织,在那里引发组织炎症、全身免疫激活和代谢紊乱9, 10, 11。此外,高脂肪(HF)饮食会破坏微生物稳态并损害肠道屏障功能,增加革兰氏阴性细菌(如Bacteroides spp.)的数量,这些细菌是脂多糖(LPS)的重要来源12, 13, 14。在肥胖中,LPS和饱和脂肪酸(无论是来自饮食摄入还是内源性合成)都会刺激Toll样受体4(TLR4)(15),激活NF-κB信号通路并产生炎症介质,从而维持肥胖中的慢性低度炎症状态16, 17。因此,针对肠道微生物群失调是一种有前景的策略,可以缓解肥胖及其相关的炎症性疾病18, 19。
生物活性化合物因其多样的生物学和功能性作用而受到广泛关注,包括抗氧化、抗炎和抗菌活性20, 21, 22。这些特性在维持肠道微生物群平衡和减少与肥胖相关的全身炎症方面起着重要作用23, 24, 25。酸樱桃(TC)富含营养且含有生物活性化合物,如花青素,已知具有抗炎和抗氧化特性26, 27, 28。最近的研究表明,花青素在啮齿动物中表现出抗肥胖作用,并能改变人类的肠道微生物组成29, 30。另一种生物活性化合物鱼油(FO)含有ω-3多不饱和脂肪酸(ω-3 PUFAs),包括二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA),这两种脂肪酸都具有强烈的抗炎效果31。机理研究显示,EPA和DHA通过抑制促炎介质和促进抗炎反应来减少脂肪组织炎症32, 33 (34)。与TC类似,ω-3 PUFAs的饮食补充也能在啮齿动物16, 35和人类36, 37的超重/肥胖模型中积极调节肠道微生物群组成。
在本研究中,我们旨在探讨TC和FO补充对两种肥胖小鼠模型(雄性和雌性C57BL/6J(BL6)和TALLYHO/Jng(TH)小鼠)的肠道微生物群组成和关键肠道屏障完整性标志物的单独和联合效应。TH小鼠代表了由多种遗传多态性驱动的肥胖和2型糖尿病的近交多基因模型38, 39。与BL6小鼠相比,TH小鼠在暴露于富含饱和脂肪和蔗糖的饮食时更容易出现高血糖、血脂异常和体重增加40)。
我们假设TC和FO的联合补充在减轻高脂肪饮食引起的肠道菌群失调和调节与肠道屏障相关的基因表达方面比单独使用TC或FO更为有效。

章节摘录

动物研究和饮食

本研究的主要目的是确定TC和/或FO饮食补充剂是否会影响肠道微生物群和/或肠道完整性标志物,从而解释在高脂肪饮食诱导和遗传性肥胖模型中观察到的代谢结果。我们之前已经报告了研究设计、动物模型、饮食干预措施以及本研究使用的小鼠的整体代谢表型特征的详细信息41, 42。简而言之,来自我们繁殖系的雄性和雌性TH小鼠
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高脂肪饮食引起的肠道微生物变化总结

高脂肪饮食与肠道微生物群结构和科级分类组成的改变相关,反应因基因型和性别而异。稀释分析确认了足够的测序深度,β多样性分析表明微生物群根据基因型和饮食而分离。BL6和TH小鼠的详细LF与HF比较结果见补充结果S1、S2和补充图S1–S3。

讨论

饮食是调节肠道微生物群组成和肠道屏障功能的关键因素49, 50。在之前的研究中,我们已经证明TC和FO单独或联合使用在高脂肪饮食诱导和遗传性肥胖小鼠中具有多种代谢益处42。因此,我们假设TC和/或FO的这些保护性代谢益处部分是由于这些补充剂减轻了高脂肪饮食引起的菌群失调,并调节了与肠道屏障相关的基因表达的mRNA水平。

结论

总体而言,我们的研究提供了关于TC和FO补充对减轻高脂肪饮食对雄性和雌性BL6及TH小鼠的肠道微生物群组成和肠道屏障完整性的不利影响的单独和联合效应的新见解。我们证明高脂肪饮食显著破坏了肠道微生物平衡并损害了上皮屏障功能,从而导致全身炎症和代谢紊乱。尽管TC和FO单独使用显示出潜力

作者声明

作者声明没有利益冲突。资助方未参与研究设计、数据收集、分析或解释;手稿撰写;或结果发表的决定。

资助

本研究由USDA NIFA AFRI奖# 2019-67017-29247(N.M.-M.)资助,并部分由NIH/NIDDK资助(R15 DK113604-01A1(J.H.K.)。

致谢

我们感谢N.M.-M.和J.H.K.实验室的各位成员对本项目的各个方面所做的贡献,从技术支持到动物护理。作者贡献:概念提出,N.M.-M.和J.H.K.;方法学,M.S., J.H.K., M.A., N.M.-M., N.S.K., A.R., A.K., S.T., M.C.和P.G.;软件,M.S.;验证,M.S.; 形式分析,M.S., M.A., A.R., A.K., S.T., M.C., P.G., N.M.-M., J.H.K.;调查,M.S., A.R., J.H.K., N.M.-M.;资源,N.M.-M.和J.H.K.;数据管理,
Maryam Seifishahpar|Jung Han Kim|Mostafa Abdelrahman|Nishan Sudheera Kalupahana|Ana Rohde|Aaranyah Kandasamy|Shiyanth Thevasagayampillai|Micah Castillo|Preethi Gunaratne|Naima Moustaid-Moussa
Nutrigenomics, Inflammation & One Health Research Laboratory, Texas Tech University, 7671 Evans Dr., Amarillo, TX 79106, USA
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