山东理工大学等揭示水飞蓟素通过肠菌及其产生维生素B12的能力发挥的降脂作用机制

【写在前面】：本期推荐的是由山东理工大学生命科学与医学院生物医学研究所、上海交通大学医学院瑞金医院心内科/卢湾分院、复旦大学华山医院人类表型研究所基因工程国家重点实验室、复旦大学张江复旦国际创新中心、鲁东大学生命科学学院等研究团队合作近期发表于Nature Communications (IF14.919）的一篇文章，揭示微生物产生的维生素B12有助于水飞蓟素的降脂作用。

【题目及作者信息】

Microbially produced vitamin B12 contributes to the lipid-lowering effect of silymarin

【摘要】（阅读原文为主）

水飞蓟素已被用于改善肝脏损伤和脂质紊乱，但其作用机制仍有待阐明。在这里，我们研究了肠道微生物群对水飞蓟素改善肝脏脂质代谢的贡献。我们发现：i）水飞蓟素处理后微生物发生强烈而显著的变化，而水飞蓟宾处理后微生物没有发生变化；ii）超过60%的肝脂肪变化是由水飞蓟素诱导的雄性大鼠中细菌B12的产生来解释的，而不是在雄性无菌小鼠中；iii）粪便微生物群移植证实了它们对肝脏脂肪积聚的保护作用；iv）基于肝脏转录组分析观察到单碳代谢和脂肪酸降解途径的上调；和v）在人类中，血清B12的δ变化与血清甘油三酯的波动负相关。总的来说，我们揭示了水飞蓟素通过肠道微生物群及其产生维生素B12的能力发挥降脂作用的作用机制。

图文摘要

【前言】

水飞蓟素是一种黄酮寡聚糖苷类（水飞蓟宾是主要成分）和其他一些多酚化合物（如二氢槲皮素）的混合物，长期以来被认为具有多种肝脏保护财产，如抗氧化和降脂作用，并可改善非酒精性脂肪肝（NAFLD）。最近对水飞蓟素的相应临床研究进行了全面综述。尽管观察到肝功能和纤维化有中度改善，但由于样本量和治疗持续时间的差异，已报道的临床试验之间存在争议。此外，观察到的该药物的剂量效应和不良吸收也可能起到一定作用，并且已经观察到，水飞蓟素的许多已知药理作用所需的浓度在动物（~0.73%）和人类（~1-2%）中都很难达到。因此，水飞蓟素的作用机制及其对肝脏的保护作用值得进一步阐明。令人感兴趣的是，口服给药后，在胃肠道中观察到类似于二甲双胍的水飞蓟素具有高浓度。水飞蓟素的降脂作用是否通过肠道微生物群发挥作用，类似于二甲双胍的降糖作用，仍需进一步研究。

为了解决这一问题，我们研究了在肥胖大鼠中补充水飞蓟素或水飞蓟宾12周后肝脏脂质代谢的改善，并使用16s rRNA测序对收集的粪便样本的肠道微生物群进行了分析。然后对粪便DNA样本的子集进行全基因组鸟枪（WGS）和靶向代谢组学研究，以表征水飞蓟素处理后的微生物功能变化。我们还进行了无菌小鼠和粪便微生物群移植（FMT）实验，以探索因果关系和肝脏RNA测序，从而确定肠道微生物和相关代谢产物在肝脏中的潜在靶基因。

【结果部分】

1.水飞蓟素/水飞蓟宾治疗12周后对大鼠肝脏脂质代谢的改善作用。

2.不同处理组中微生物组成的变化。

3.高脂饮食喂养的大鼠接受粪便微生物群移植（FMT）进行粪便微生物群移植12周后肝脏脂质和相关肠道微生物群的变化。

4.水飞蓟素处理后微生物功能的改变。

5.补充或不补充B12的大鼠和无菌小鼠的肝脏脂质水平以及人类血浆TG和B12的相关性。

6.本研究的主要发现。

微生物产生的B12被证明是水飞蓟素在大鼠和无菌小鼠中的降脂作用的原因。另外的肝脏转录组分析表明，肝脏脂质代谢的改善可以通过减少脂质代谢和脂肪酸氧化的增强来解释。此外，血清B12的delta变化与人血清甘油三酯的波动呈负相关。

【结论与讨论】

总之，我们的研究结果有力地支持水飞蓟素改善脂质代谢与肠道微生物群和相关细菌B12产生的调节密切相关。因此，这些发现对于我们理解饮食、肠道微生物、NAFLD发病机制和相关治疗方案之间的复杂相互作用具有重要意义。

转自：“如沐风科研”微信公众号

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