FMH | 深圳华大生命科学研究院李晓平教授团队:探秘药食同源与肠道菌群密切联结的肥胖缓解之道

Introduction

肥胖在全世界范围内是一个严重危害人类健康的问题,是多种代谢性疾病,比如2型糖尿病、心脑血管相关疾病和肿瘤等多种慢性疾病的危险因素,因此,目前大约30%的人口深受肥胖及其并发症带来的困扰。近年来,由于生活方式的变化,饮食诱导的肥胖变得越来越普遍。在中国,由于过去四十年生活水平的提高,肥胖的发生率也逐年增加,截止2020年的统计数据显示大约50%的成年中国人属于肥胖或者超重人群,可以说,肥胖已经成为国民健康的巨大挑战。对于肥胖的人而言,即使体重减轻5%即能改善新陈代谢和心血管健康,而通过生活方式干预(例如饮食和运动)来减轻体重可以降低患肥胖相关的慢性疾病的风险。因此寻找缓解肥胖的方法并深入探究其缓解肥胖的机制具有重要意义和价值。药食同源物质因其潜在的抗肥胖效果而受到关注,但具体成分和作用机制尚不完全清楚。

深圳华大生命科学研究院李晓平教授团队以65种药食同源物质为研究对象,利用高脂饮食诱导的肥胖小鼠模型,鉴定和表征促进减重的药食同源物质,并阐明作用机制,特别是如何与肠道菌群相互作用。

Results and discussion


药食同源物质的减重效果识别:通过高脂饮食(HFD)诱导的肥胖小鼠模型,评估了各种药食同源物质的减重效果,并探讨了这些药食同源物质如何与肠道菌群相互作用。研究发现,65种药食同源物质中的10种显著降低了体重,并恢复了与HFD诱导的肥胖相关的肠道菌群失调(图1)。

图1  确定HFD诱导的肥胖小鼠模型中具有减肥作用的药食同源物质


药食同源物质对HFD诱导的菌群的恢复:研究发现,药食同源物质增加了有益菌群如Blautia的丰度,与甘油三酯(TG)水平呈负相关,同时减少了有害菌群如Desulfovibrio,这与体重增加呈正相关。

不同的微生物特征区分了与肥胖相关的药食同源物质:通过肠道菌群组成和它们对肥胖相关指标的影响,研究发现了 2 种不同的细菌群,它们与肥胖指标正相关或负相关(图2)。

图2A)微生物种类与临床数据之间的 Spearman相关性热图;(B-D)Spearman试验


活性成分靶向肠道菌群 利用中药系统药理学数据库和分析平台(TCMSP),结合先前研究报告中药食同源物质对肠道微生物群的调节效应的荟萃分析,研究药食同源物质中的活性成分,并分析它们对肠道菌群的调节效果。确定这些药食同源物质在有益组或有害组中的共同和特定成分花生四烯酸源自昆布、马齿苋和桑叶3 种有益药食同源物质,槲皮素、β-胡萝卜素和β-谷甾醇源自马齿苋、玫瑰花和桑叶,另有4种成分来源自2 种药食同源物质(图3A)。在有害组中,只有β-谷甾醇在不同药食同源物质中均含有(图3B)。

图3(A-B)药食两用物质成分中有益组和有害组的维恩图,(C-D)药食两用物质和细菌微生物群之间的关联。


Conclusion

研究发现通过有害药食同源物质富集的链球菌在肠道中被HuQi和DiHw负调控,而通过有益药食同源物质富集的梭菌则被RnSh和GeGn正调控。综上,根据网站数据和已发布的数据,确认了有益药食同源物质中存在的生物活性成分以及它们在调节肠道微生物群落方面的潜在作用。


作者简介

第一作者简介

刘艳敏,女,理学博士,现为广州中医药大学第二附属医院的实习研究员,主要研究方向为中药-菌群-宿主在代谢性疾病中互作的机制探究。目前主持广州市基金1项,参与国家自然科学基金等多项,在国内外期刊公开发表SCI学术论文10余篇,第一或共一作者论文5篇。

通讯作者简介

李晓平,女,深圳华大生命科学研究院精准健康研究所宏基因组研究中心项目负责人。深圳市盐田区高层次人才。2010 年加入深圳华大生命科学研究院,一直致力于宏基因组学研究。参与了一系列宏基因组学相关的项目,在此领域积累了丰富的项目经验。作为技术骨干搭建了宏基因组学研究的动物实验平台和功能验证平台。2012-2018年重点开展了多种食材和菌株对于宿主表型和肠道菌群的影响项目,在此过程中构建了“食材”-“表型”-“肠道菌群”关联分析数据库。现阶段,致力于动物肠道菌群的宏基因组学研究。将宏基因组学研究与动物的保护生物学相结合,挖掘更为丰富的菌种资源,为后续菌种的开发利用提供基础。在此过程中已发表相关领域的高水平文章8篇,申请专利22项以上。并参与了多项国自然以及深圳市的科技项目。

论文网址

https://www.sciopen.com/article/10.26599/FMH.2025.9420034