Cell子刊：增补这种物质可减肥，并改善肥胖相关的代谢症状

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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]面对肥胖和代谢疾病的挑战，目前节食、活动、药物甚至手术等传统方法层出不穷，有没有更有用、更可持续的解决方案？
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]肠道菌群作为连接饮食与宿主生理的关键环节，越来越受到关注。它们不仅能从食物中获取能量（在人类中占总能量供应的 2.5% 到 5%），还能产生影响宿主健康的代谢产物。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]近来发表在《Cell Metabolism》期刊上的一项研究发现，一种乙酰化纤维素AceCel的新型膳食增补剂，可以或许通过重塑肠道菌群介导的碳水化合物代谢，有用克制小鼠的体重增长并改善肥胖相关的代谢症状。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]AceCel 是一种特殊的乙酰化纤维素。在这项研究中，利用的是一种水溶性乙酰化纤维素（WSCA），其乙酰化取代度约为 0.90，相当于乙酸含量约为 27% 或 4.5 mmol/g。AceCel 与平凡纤维素不同，它可以或许有用地将乙酸递送至远端肠道。相比之下，如果在饮用水中直接增补醋酸钠，醋酸很快就会在近端肠道被吸收。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]研究通过在正常小鼠C57BL/6和肥胖基因突变ob/ob小鼠中喂食包含 2% (w/w) AceCel 的饮食，并与包含 5% (w/w) 对照纤维素的饮食和饮用含 300mM 醋酸钠的水的对照饮食组举行比较，发现了AceCel的惊人效果。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]研究发现，AceCel显著克制了小鼠的体重增长[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]。而醋酸钠则没有这种效果，甚至脂肪质量有增加的趋势。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]除了体重，AceCel还带来了更广泛的代谢益处：AceCel显著减少了肝脏质量[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]，在肥胖ob/ob小鼠中，固然脂肪组织的相对质量不受影响，但AceCel减少了绝对脂肪组织质量，同时AceCel还改善了代谢紊乱。它降低了血清总胆固醇和非酯化脂肪酸水平，并显著改善了葡萄糖耐受性，同时肝脏脂肪变性得到了缓解。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]AceCel显著改变了小鼠的能量代谢，在休息期间显著降低了呼吸熵RQ，这表明碳水化合物氧化被克制，脂肪酸氧化得到促进，这种代谢的转变在体重显著减轻之前就已经发生[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]。同时，增加了肝脏中与脂肪酸氧化相关的基因（Ppara, Cpt1a, Hmgcs2, Acsl）的表达，下调了脂肪合成基因。即使是24小时的AceCel给药就足以观察到肝脏脂肪氧化基因（Ppara, Cpt1a, Hmgcs2）表达的上调，且在短时间内体重和食物摄入量并未显著改变。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]尽管体重减轻，但按体重归一化的每日食物摄入量并未显著改变，这表明AceCel的效果并非简朴地通过克制食欲实现。以上的结果强表明，AceCel可以或许诱导小鼠发生有利于体重控制和代谢健康的代谢变化。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]AceCel为什么有如此好处？机制是什么？
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]一个关键的发现是，AceCel的这些代谢效果是依赖于肠道菌群的[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]在无菌GF小鼠中（肠道无菌），喂食AceCel并没有显著减少体重增长或引起肝脏脂肪氧化基因的上调，这与在带有正常菌群SPF小鼠中观察到的结果形成对比。这表明[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]肠道菌群在AceCel的作用中起着至关紧张的作用[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]AceCel显著改变了小鼠盲肠的微生物构成，拟杆菌目Bacteroidales的相对丰度显著增加，拟杆菌目的丰度与体重变化显著相关。研究进一步在只定植了特定拟杆菌物种（如BT、BC、BO）的小鼠中测试了AceCel，结果表现AceCel在这种单一定植的小鼠中也能克制体重增长，表明拟杆菌在其中起作用。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]进一步发现：AceCel喂养显著降低了小鼠盲肠中简朴糖（如麦芽糖、蔗糖、葡萄糖）的水平，这些简朴糖是宿主可以直接吸收的碳水化合物。盲肠简朴糖的水平与门静脉（PV）的血糖水平呈正相关，这意味着肠道内简朴糖的减少大概限定了宿主对碳水化合物的吸收和葡萄糖流入肝脏。宿主为了维持能量平衡，不得不转向脂肪氧化，从而解释了观察到的代谢转变和体重减轻。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]AceCel释放的醋酸是如何促进肠道菌群消耗碳水化合物的呢？
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]AceCel设计的关键在于其可以或许将乙酸有用递送至远端肠道。不同于口服醋酸钠迅速在近端吸收，AceCel中的乙酰基团在到达远端肠道后才被细菌利用或释放醋酸，直接促进拟杆菌的生长[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]。体外实验表现，在含有葡萄糖的培养基中增补醋酸钠，特别是在较高葡萄糖浓度下5 g/L，可以显著增加B. thetaiotaomicron（BT）的生长密度。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]体外实验增补AceNa和BT单一定植小鼠的体内实验（喂食AceCel）都表明，醋酸能上调BT中与碳水化合物转运和分解相关的基因[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]（如susG, susB, glkA），这使得BT可以或许更有用地获取和利用肠道中的简朴糖。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]因此，[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]AceCel通过将醋酸靶向递送至远端肠道，增强了以拟杆菌为代表的肠道细菌利用和发酵碳水化合物的能力，从而减少了宿主可吸收的简朴糖，限定了葡萄糖进入血液，终极促使宿主更多地燃烧脂肪[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]。
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[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]总之，这项研究为我们理解肠道菌群如何影响宿主能量代谢提供了新的视角，并提示乙酰化纤维素（AceCel）作为一种新型膳食增补剂，通过增强肠道细菌对碳水化合物的利用，有望成为未来对抗肥胖和代谢疾病的方法。
参考文献：Acetylated cellulose suppresses body mass gain through gut commensals consuming host-accessible carbohydrates

来源：https://view.inews.qq.com/k/20250520A060S000
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