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Adv Sci 膳食益生元水苏糖通过精准投喂肠道共生菌,激活“肠道菌群-维生素B1-肝脏”代谢通路,从而改善代谢相关脂肪性肝病的新机制

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  Adv Sci 膳食益生元水苏糖通过精准投喂肠道共生菌,激活“肠道菌群-维生素B1-肝脏”代谢通路,从而改善代谢相关脂肪性肝病的新机制

   脂肪肝如今已成为全球第一大肝病,几乎每3个人里就有1个中招。代谢相关脂肪性肝病是脂肪肝中最主要的类型,除了表现为肝脏脂肪的过度堆积,还常伴随胰岛素抵抗和炎症,目前临床上还没有获批的特效药物。医生给出的建议往往只有六个字:管住嘴,迈开腿。

   而提到护肝,大家的第一反应可能是戒糖。毕竟,高糖饮食是脂肪肝的元凶之一。但你知道吗,有一种特殊的糖,不仅不会让你发胖,反而能通过肠道菌群,帮你的肝脏刮油减脂!

   近日,青岛大学、华大生命科学研究院牵头建设的基因组多维解析技术全国重点实验室、中国水产科学研究院黄海水产研究所及哥本哈根大学等多家机构联合,在国际学术期刊《前沿科学》(Advanced Science)上发表最新研究成果。研究团队首次揭示了膳食益生元水苏糖(Stachyose)通过精准投喂肠道共生菌,激活肠道菌群-维生素B1-肝脏代谢通路,从而改善代谢相关脂肪性肝病的新机制。

   Advanced Science官网截图

   锁定功能菌株:一种特殊的糖立了大功

   研究团队首先发现了一种能够改善代谢的益生元——水苏糖。这种糖并非我们日常吃的蔗糖,而是一种功能性低聚糖。

   在小鼠实验中,研究人员发现,补充水苏糖能显著抑制高脂饮食诱导的体重增加,并减少肝脏内的脂质积累。为了探究这背后的原理,团队通过宏基因组测序分析发现,水苏糖虽然没有改变肠道菌群的整体结构,但却特异性地富集了一种名为Butyricimonas virosa(简称B. virosa)的肠道共生菌。

   随后,研究团队直接对患有脂肪肝的小鼠进行B. virosa灌胃干预。结果证实,这株肠道共生菌能显著改善小鼠的胰岛素抵抗,大幅减少了肝脏脂肪变性和炎症,是改善脂肪肝的关键效应菌。

   水苏糖干预后富集的细菌,其中B. virosa最为显著

   解密肠-肝对话:微生物建了一座

   维生素B1工厂

   这株肠道细菌是如何远程指挥肝脏降低脂肪堆积的?为了解开这个黑匣子,研究团队运用多组学技术进行了深入解析,发现了一条鲜为人知的营养输送专线。

   原来,B. virosa在肠道内拥有一条完整的硫胺素(即维生素B1)合成通路。它能利用环境中的原料,高效合成维生素B1及其衍生物。这些由细菌生产的代谢产物,能够穿过肠道,通过门静脉直达肝脏。在此之前,科学界虽已知维生素B1缺乏与代谢紊乱有关,但这是首次证实肠道菌群是宿主维生素B1的重要来源,并能直接调控肝脏脂质代谢,影响肝脏健康。

   微生物通过氨基酸合成维生素B1的途径

   点燃代谢引擎:激活关键酶

   当源自肠道的维生素B1抵达肝脏后,会被转化为活性形式——硫胺素焦磷酸(TPP)。研究揭示,TPP能作为关键辅酶,结合并激活肝脏内的支链α-酮酸脱氢酶(BCKDHA)。在脂肪肝患者体内,BCKDHA往往活性不足,导致代谢废物堆积。而TPP的结合促进了BCKDHA的激活(去磷酸化),从而加速了支链氨基酸的降解。这一过程不仅通过降解支链氨基酸减轻了代谢负担,还进一步上调了脂质分解基因(如Acox1)的表达,从而成功逆转了脂肪肝表型。

   本研究首次描绘了益生元水苏糖 — 益生菌B. virosa — 代谢产物维生素B1 — 肝脏TPP — 支链氨基酸代谢这一全新的互作链条。这为代谢性疾病的防治提供了新思路:未来,补充特定的合生元(水苏糖+B. virosa),或针对性地干预肠道维生素B1的生物合成,有望成为一种自然、安全且有效的脂肪肝干预新策略。

   值得一提的是,作为本研究的联合发起方,华大长期深耕靶向菌群调控与代谢健康领域。除了该研究中涉及的B. virosa,华大自研益生菌菌株格氏乳杆菌TF08-1,在前期研究中已被证实可通过调节肠道菌群结构、恢复短链脂肪酸代谢平衡、协同抑制促炎细胞因子水平,多通路改善高脂饮食引发的肥胖及脂肪肝,同时兼具优异的使用安全性与消化道耐受性。相关研究成果已相继发表于《应用微生物学杂志》(Journal of Applied Microbiology)、《食品与发酵工业》以及《食品工业科技》等国内外期刊,有力印证了靶向肠道菌群干预代谢性疾病的科学可行性。

   围绕TF08-1在动物实验中关于调节肠道菌群和促进肝脏脂肪分解的良好表现(点击查看更多分析),华大营养开发了优美达益净益生菌产品,产品一经上市引发了广泛的市场关注,更获得了大量消费者亲身体验后的好评。

   论文作者相关信息:

   青岛大学李尚勇副教授、基因组多维解析技术全国重点实验室邹远强研究员、中国水产科学研究院彭吉星副研究员、哥本哈根大学Karsten Kristiansen教授为本文共同通讯作者。青岛大学何宁宁副教授、中国科学院大学-深圳华大生命科学研究院联合培养博士研究生王浩宇、青岛大学硕士研究生杨子臻为本文共同第一作者。本研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、山东省高校青创团队计划、深圳市人体共生微生物和健康研究重点实验室、深圳市自然科学基金基础研究重点项目、深圳市科技重大专项以及青岛市科技惠民示范专项等项目的资助。

  

期刊介绍:

  

Advanced Science 是 Wiley旗舰期刊 Advanced 系列中的一种完全开放获取的跨学科科学期刊,发表材料科学、物理、化学、医学、生命科学、环境科学、工程和社会科学等领域的前沿基础和应用研究。我们的使命是通过开放获取出版,使前沿创新的科学研究具有更广泛的可访问性。Wiley 的 Advanced 系列是全球公认的高影响力期刊系列,传播来自资深和青年研究人员的科学成果,帮助他们实现使命并扩大科学发现的影响力。

Advanced Science 2025年影响因子为14.1,五年平均影响因子为15.6,期刊引文指标1.74,CiteScore 为 18.1。在 2025年中国科学院院文献情报中心期刊分区表中,Advanced Science 入选综合类期刊一区TOP。

  
来源:Adv Sci

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