经巴氏灭菌处理的嗜黏蛋白阿克曼菌AH39通过调节肠道菌群-胆汁酸代谢-FXR通路缓解高脂饮食诱导的肥胖

《Food Bioscience》:Pasteurized Akkermansia muciniphila AH39 alleviates high-fat diet-induced obesity by modulating the gut microbiota-bile acid metabolism-FXR pathway

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月28日 来源:Food Bioscience 6.2

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   •1. 灭活的嗜黏蛋白 Akkermansia muciniphila AH39 可减轻小鼠高脂饮食诱导的体重增加。•2. AH39 干预后肥胖相关代谢表型得到改善。•3. AH39 干预重塑肠道微生物组和代谢物谱。•4. AH39 处理后肠道 FXR–FGF15 相关基因表

  
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    1. 灭活的嗜黏蛋白 Akkermansia muciniphila AH39 可减轻小鼠高脂饮食诱导的体重增加。
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    2. AH39 干预后肥胖相关代谢表型得到改善。
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    3. AH39 干预重塑肠道微生物组和代谢物谱。
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    4. AH39 处理后肠道 FXR–FGF15 相关基因表达下调。

引言

在饮食习惯和生活方式深刻变化的驱动下,肥胖在全球范围内日益普遍,现已被认为是全球代谢健康的重大威胁(Ahmed & Mohammed, 2025)。作为主要的代谢紊乱之一,肥胖是2型糖尿病、非酒精性脂肪肝、心血管疾病和多种癌症的关键驱动因素。这些不良后果通常伴随脂质代谢严重紊乱、慢性炎症激活和免疫功能障碍(Kong 等, 2025)。肥胖个体通常表现为肠道微生物群多样性降低、微生物组成失调以及微生物代谢功能异常(Van Hul & Cani, 2023)。典型特征包括梭杆菌门/拟杆菌门比值升高(S. Liu 等, 2025)、促炎细菌分类群的增殖,以及短链脂肪酸(SCFAs)(Ahmad 等, 2025)和胆汁酸(BAs)(M. Liu 等, 2025)代谢失调。作为饮食与宿主代谢之间的纽带,肠道微生物群影响能量平衡和代谢健康,从而影响肥胖及其并发症的易感性(Ma & Lee, 2025)。肠道微生物群的变化可通过重塑宿主的营养利用、能量提取和代谢信号通路来促进肥胖(Blaut, 2015)。此外,肠道微生物产生的生物活性代谢物如短链脂肪酸(Lavelle & Sokol, 2020)和胆汁酸(Zhao 等, 2025),进一步调节宿主的炎症反应、脂质代谢和能量平衡。因此,靶向调节肠道微生物群已成为当前肥胖干预研究的主要焦点。
在代谢健康相关肠道微生物中,A. muciniphila 已成为肥胖及相关代谢疾病研究最为广泛的下一代益生菌之一。早期人类观察性研究表明,肥胖、2型糖尿病或代谢综合征患者的 A. muciniphila 丰度通常降低(Karlsson 等, 2012)。后续动物实验表明,补充活的 A. muciniphila ATCC BAA-835 可减轻高脂饮食诱导的体重增加、肥胖、胰岛素抵抗、代谢性炎症和肠道屏障功能障碍(Everard 等, 2013)。然而,活菌制剂在储存稳定性、生物安全性和临床转化方面仍存在一定局限性。此外,活菌制剂在免疫功能受损个体中的安全性仍需进一步验证(Pandey 等, 2025)。相比之下,灭活的 A. muciniphila ATCC BAA-835 保留了其代谢益处,多项效应被报告与活菌相当或更佳(Plovier 等, 2017)。探索性人体补充研究为活菌和灭活 A. muciniphila 的安全性、耐受性以及潜在的代谢益处提供了初步证据。灭活的 A. muciniphila 保留了多种细胞包膜结构和生物活性成分,包括外膜蛋白和细胞壁相关分子(Segers & de Vos, 2023)。其中,外膜蛋白 Amuc_1100 被鉴定为参与肠道屏障保护和代谢调控的重要效应分子(Song 等, 2023)。此外,A. muciniphila 来源的功能蛋白 P9 被报道可促进 GLP-1 分泌并改善糖脂代谢(Yoon 等, 2021),表明 A. muciniphila 的代谢益处并不完全依赖于活菌定殖。
除标准菌株 ATCC BAA-835 外,包括 AKK PROBIO 在内的其他菌株研究也提供了灭活 A. muciniphila 抗肥胖潜力的额外证据(Yang 等, 2026)。动物研究表明,灭活的 AKK PROBIO 可减轻高脂饮食诱导的肥胖,并伴随肠道微生物群重塑、短链脂肪酸产生增加、GLP-1 相关反应增强以及可能涉及 AMPK/PPAR-α 介导的脂质代谢。此外,灭活的 A. muciniphila DSM 22959 被报道可在大鼠高脂饮食诱导的肥胖模型中减少肝脏脂滴积累、改善肠道线粒体形态并调节脂质代谢相关基因的表达(Huang 等, 2024),表明灭活 A. muciniphila 的代谢效应已超越哺乳动物模型。综上所述,这些发现支持灭活 A. muciniphila 作为肥胖及相关代谢疾病的有前景的后生元干预手段,同时提示其代谢效应可能因菌株而异,并涉及不同的机制。因此,对特定菌株进行系统评估仍有必要。然而,目前关于灭活 A. muciniphila 抗肥胖作用的机制研究主要集中在肠道屏障完整性、炎症抑制、短链脂肪酸产生、GLP-1 分泌和脂质氧化通路调节等方面。尽管已有研究表明,活的 A. muciniphila 可通过调节肠道微生物群和胆汁酸组成来改善胆汁淤积(Liu 等, 2026)、非酒精性脂肪肝(Wu 等, 2023)或高脂饮食相关代谢疾病,但灭活 A. muciniphila 是否能重塑胆汁酸代谢并与 FXR-FGF15 相关的肠-肝信号通路相关联,在高脂饮食诱导的肥胖背景下仍有待深入研究。
为明确灭活 A. muciniphila AH39(CCFM1083)的代谢效应,我们采用高脂饮食诱导的小鼠肥胖模型评估其对肥胖相关代谢表型的影响。我们整合了肠道微生物组图谱、粪便非靶向代谢组学、靶向肝脏胆汁酸分析和与 FXR–FGF15 信号相关的转录本的 RT-qPCR 检测,以表征 AH39 相关的肠道微生物群落、代谢谱、肝脏胆汁酸组成以及 FXR–FGF15 相关的肠-肝信号通路的变化。本研究为基于肠道微生物群的代谢疾病干预提供了理论和实验基础。

章节摘要

A. muciniphila 的培养与处理

A. muciniphila AH39(CCFM1083)购自江南大学食品科学学院生物技术中心菌株保藏室。将 A. muciniphila AH39 以3%的接种量接种至含2.5 g/L 黏蛋白(国药集团化学试剂有限公司,上海,中国)和0.5 g/L L-半胱氨酸(国药集团化学试剂有限公司,上海,中国)的 BHI 培养基(青岛高科技工业园 hopeful 生物科技有限公司,青岛,中国)中。培养物进行孵育

A. muciniphila AH39 显著抑制高脂饮食诱导的体重增加

在整个12周研究期间,每周记录每只小鼠的体重。三组(CON、HFD 和 AH39)均显示体重逐步增加(图1C)。终点时(图1D),各组平均体重分别达到28.04 ± 0.58 g、42.19 ± 1.43 g 和31.14 ± 0.59 g。与 CON 组小鼠相比,HFD 组小鼠最终体重显著增加(P < 0.0001),证实肥胖模型诱导成功。与 HFD 组相比,AH39 处理使体重降低

讨论

我们的研究结果表明,12周的灭活 A. muciniphila AH39 干预显著减轻了高脂饮食诱导的肥胖及相关代谢紊乱。AH39 干预伴随体重增加减少和脂肪组织积累减少,葡萄糖耐受性和胰岛素敏感性改善,血脂异常和肝脏功能损伤减轻,以及炎症反应和肝脏氧化应激的减弱。
在本研究中,AH39 干预增加了多种

结论

在12周干预结束时,与 HFD 组相比,AH39 组小鼠体重减少26.19%,体重增加减少47.74%。附睾脂肪重量减少53.51%,OGTT AUC 降低27.94%。血清 TC 降低18.15%,TG 降低20.75%。血清 TNF-α 降低49.40%,IL-6 降低40.67%,IL-1β 降低53.49%。肝脏中 MDA 水平降低48.61%,而 SOD 水平升高30.68%。AH39 干预还伴随

CRediT 作者贡献声明

Wang Gang:写作——审阅与编辑,监督,项目管理,资金获取,概念设计。Wang Zhi:写作——审阅与编辑,项目管理,资金获取,概念设计。Wang Linlin:软件。Tian Peijun:验证。Zhai Qixiao:数据整理。Zhao Jianxin:资源。Kuang Sihan:写作——原稿撰写,可视化,方法论,调查。Wang Jiale:调查,形式分析。Jiang Tian:资源。Sun Lei:方法论

未引用的参考文献

Liu 等, 2025。

伦理声明

本研究按照 ARRIVE(动物研究:活体实验报告)指南进行。本研究已获得江南大学动物保护与福利伦理委员会批准。(批准号:JN.20250331c0880810[134])

数据可用性

数据可应要求提供。

利益冲突声明

作者声明以下潜在利益冲突:Jiang Tian 是上海 Helplifes 科技有限公司的员工,该公司持有 AH39 菌株的使用权以及基于该菌株开发商业化产品的权利。Wang Linlin、Tian Peijun、Zhao Jianxin 和 Wang Gang 是无锡特殊营养与健康研究院有限公司的员工,并参与了 AH39 菌株的开发和表征。其余作者声明他们没有

致谢

感谢 Hao Junyu 和 Qiu Jiayin 提供的技术实验支持。本研究获得了以下资金支持:国家重点研发计划(2023YFC2506000/2023YFC2506004)、国家自然科学基金(编号:32272332)、中央高校基本科研业务费(JUSRP622020,JUSRP51501)、江苏省食品安全与质量控制协同创新中心项目以及无锡市
Kuang Sihan|Wang Jiale|Jiang Tian|Sun Lei|Wang Linlin|Tian Peijun|Zhai Qixiao|Zhao Jianxin|Wang Gang|Wang Zhi
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