Nat Microbiol：香港中文大学于君团队发现菊粉可改善非酒精性脂肪性肝炎，关键有益菌和代谢物被锁定

非酒精性脂肪性肝炎(NASH)是一种严重的非酒精性脂肪性肝病，以肝脏炎症和脂肪堆积为特征。饮食干预，如纤维，已被证明可以通过肠道菌群减轻小鼠的这种代谢紊乱。

2023年6月29日，香港中文大学于君团队在Nature Microbiology在线发表题为“Parabacteroides distasonis uses dietary inulin to suppress NASH via its metabolite pentadecanoic acid”的研究论文，该研究发现可溶性纤维菊粉（inulin）被发现比不溶性纤维素更有效地抑制小鼠NASH进展，如肝脏脂肪变性、坏死炎症、球囊和纤维化的减少。

该研究采用稳定同位素探测追踪在NASH进展过程中¹³C-菊粉在肠道细菌基因组和代谢物中的掺入。该研究发现狄氏副拟杆菌（Parabacteroides distasonis ）富含¹³C-菊粉。¹³C-菊粉宏基因组和代谢组的整合表明，狄氏副拟杆菌利用菊粉产生了十五烷酸，一种奇链脂肪酸，这在体外和无菌小鼠中得到了证实。狄氏副拟杆菌或十五烷酸对小鼠NASH有保护作用。在机制上，菊粉、狄氏副拟杆菌或十五烷酸可以恢复NASH模型中的肠道屏障功能，从而降低血清脂多糖和肝脏促炎细胞因子的表达。总的来说，这表明肠道菌群成员可以利用膳食纤维产生有益的代谢物来抑制代谢性疾病。

非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)是一个全球性的健康负担。非酒精性脂肪性肝炎(NASH)是NAFLD的一种严重形式，是一种除脂肪变性外还伴有炎症和肝细胞损伤的致病性疾病。如果不进行干预，NASH会发展为纤维化、肝硬化甚至肝细胞癌。据预测，到2030年，NASH的患病率及其相关死亡率将翻一番，迫切需要预防NAFLD或进展为NASH的策略。然而，现在尚无FDA批准的NASH药理学药物。由于NASH与代谢紊乱和肥胖密切相关，饮食调整被认为是预防NASH的主要策略之一。由于膳食纤维对降低血清甘油三酯(TG)、胆固醇(CHOL)和肥胖的有益作用，已提出补充膳食纤维可缓解NAFLD。然而，人们对膳食纤维的作用机制仍然知之甚少。

菊粉是以胶体形态含于细胞的原生质中，与淀粉不同，其易溶于热水中，加乙醇便从水中析出，与碘不发生反应。而且在稀酸下菊粉极易水解成果糖，这是所有果聚糖的特性。也可被菊粉酶(inulase)水解成果糖。人和动物体内都缺乏分解菊粉的酶类。菊粉是除淀粉外植物的另一种能量储存形式，是十分理想的功能性食品配料、同时也是生产低聚果糖、多聚果糖、高果糖浆、结晶果糖等产品的良好原料。

考虑到纤维素在很大程度上不能被宿主酶消化，肠道微生物在人体纤维的发酵和利用中起着至关重要的作用。膳食纤维调节的肠道菌群已通过无菌小鼠粪便菌群移植显示出有益效果。然而，纤维如何调节肠道菌群仍不清楚。从根本上说，纤维是肠道微生物的碳源。微生物要么直接降解纤维，要么间接利用其他微生物释放的纤维衍生产物。先前的研究表明，膳食纤维通过调节肠道菌群和丰富短链脂肪酸产生物对NAFLD有益。虽然研究报告了不同纤维在物种水平上对肠道菌群的影响，但纤维的影响可能因纤维类型和肠道菌群而异。因此，迫切需要更深入地阐明纤维诱导的微生物群变化及其对肠道代谢物的影响。

机理模式图（图源自Nature Microbiology ）

该研究检测了膳食纤维对NASH演变的影响。该研究证明纤维，特别是菊粉，在不同的小鼠模型中缓解NASH的发展。为了追踪NASH中膳食纤维来源的肠道菌群和代谢物的变化，该研究对膳食纤维采用了稳定的同位素¹³C标记方法。DNA稳定同位素探测是一种用于标记环境样品中代谢活性微生物的技术，该技术与粪便宏基因组测序相结合，能够定量捕获利用¹³C纤维的潜在有益肠道细菌。

该研究还跟踪了通过纤维微生物发酵直接合成的¹³C标记代谢物的流动。该研究发现菊粉通过促进潜在有益菌的富集和潜在致病菌的消耗来预防NASH的发展。此外，菊粉还可以促进有益代谢物的生物合成和肠道屏障功能的恢复，从而抑制肝脏中的促炎信号。总的来说，该研究发现可溶性纤维菊糖通过直接调节肠道菌群和代谢物来改善NASH。

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41564-023-01418-7