摘要
鞣花酸(Ellagic acid,EA)具有抗氧化、抗炎、抗肥胖等多种健康益处,然而EA有益于人体健康的临床研究结果并不一致,存在巨大的个体差异。EA的生物利用度极低,其经肠道菌群代谢转化生成的尿石素类物质(Urolithins)被认为是其发挥健康效应的物质基础,根据转化EA产生尿石素类物质的不同把人群分为三种尿石素代谢型(Urolithin metabotypes,UMs)。本文通过建立三种UMs人源菌群小鼠模型,研究EA对高脂饮食诱导三种UMs小鼠肥胖的干预作用及机制,主要研究结果如下: (1)EA对高脂饮食诱导三种UMs小鼠肥胖的干预作用 高脂饮食8周后,与对照组相比,三种UMs模型组小鼠均表现出体重、肝脏、肾脏、脂肪重量显著增加,血脂、血糖、炎症因子及氧化应激水平显著上升,然而三组间无显著差异。EA对UM-A小鼠的抗肥胖效果最明显,与HFD-A组相比,UM-A体重显著降低8.19%,肝脏、双肾周脂肪和附睾周脂肪分别显著下降16.16%、54.87%和39.65%;TC和TG分别显著下降16.49%和40.59%;血糖、胰岛素和HOMA-IR分别显著降低27.80%、7.12%和32.69%;血清和肝脏IL-6和TNF-α水平也显著降低;血清MDA水平显著降低,血清和肝脏SOD活性显著提升。而EA对HFD-B/0小鼠大多数生化指标无显著改善。此外,与EA-B/0组相比,EA-A组脂肪细胞面积显著降低,双肾周脂肪重量、LDL-C、TG、血糖以及血清和肝脏IL-6水平较低,血清和肝脏SOD水平也显著提高。 (2)EA对三种UMs小鼠血清代谢组的影响 通过UPLC-Q-Exactive Orbitrap/MS分析小鼠血清代谢物变化,与HFD-A组相比,UM-A小鼠共有13种血清代谢物显著下调和1种显著上调,包括二十二碳五烯酸、二十二碳六烯酸、8Z,11Z,14Z-二十碳三烯酸和花生四烯酸、L-苯丙氨酸显著上调,12,13-DiHOME显著下调,EA显著改善了UM-A血清代谢异常。EA也能调节在UM-B小鼠血清中8Z,11Z,14Z-二十碳三烯酸、二十碳五烯酸、二十二碳五烯酸等代谢物,以及UM-0小鼠血清中脯氨酸、4-羟脯氨酸等代谢物。代谢通路结果显示,EA主要影响三种UMs脂肪酸和氨基酸代谢,对UM-A小鼠主要通过改善不饱和脂肪酸的合成、花生四烯酸的代谢、苯丙氨酸代谢途径发挥抗肥胖作用。 (3)EA对三种UMs小鼠肠道菌群的影响 16S rDNA测序结果表明,高脂饮食能改变不同UMs小鼠的肠道菌群构成,但HFD-A/B/0组间肠道菌群构成较为相似,差异菌群较少。EA对UM-A小鼠肠道菌群的调节作用最为明显,降低厚壁菌门与拟杆菌门比值,促进疣微菌门、乳杆菌属、双歧杆菌属、阿克曼菌和拟杆菌属等增殖,抑制Lactococcus、Adlercreutzia、Roseburia、Romboutsia和Staphylococcus等增殖,参与调节的代谢通路有淀粉和蔗糖代谢、TCA循环和蛋白质的消化和吸收等。而EA对UM-B/0小鼠肠道菌群无明显改善作用,在前50菌属中UM-B小鼠只有5个菌属如阿克曼菌、Jeotgalicoccus和Faecalibaculum发生显著变化,UM-0小鼠只有阿克曼菌和拟杆菌属发生显著变化。此外,EA-A组丁酸浓度显著增加。 综上所述,三种UMs对高脂饮食诱导的肥胖以及肠道菌群构成无显著差异,其中EA对UM-A小鼠肥胖的干预效果最明显,主要是通过调节血脂血糖、炎症因子、氧化应激水平、血清代谢以及肠道菌群组成发挥抗肥胖作用。