普洱茶茶多酚对肥胖小鼠肠道Akkermansia muciniphila的促生机理研究

Reduction of the abundance of intestinal Akkermansia muciniphila always result in increases of the all the indexes associated with gut inflammation, type II diabetes and obesity. Thus, increase of intestinal A. muciniphila abundance in clinical therapeutics and improvement of the metabolic symptoms of the patients have become one of the research hotspots in academic field. Polyphenols increased significantly the abundance of intestinal A. muciniphila and improved metabolisms of diet-induced obese mice thus being recognized as the key to adjust intestinal A. muciniphila. However, the mechanism behind is still unclear. We found in previous study that the polyphenols of Pu-erh tea could promote the growth of A. muciniphila by stimulating its carbohydrate and protein metabolisms. Due to the difference in research goal and the technical roadmap adopted the data obtained our previous study is not scientifically enough. Thus, more studies are needed to further clarify the growth-promoting mechanism of the polyphenols of Pu-erh tea. In this study we will establish obesity rat models, and use culture-independent and culture-dependent techniques, in vivo and in vitro animal experiments to investigate and clarify the growth-promoting mechanism of the polyphenols of Pu-erh tea. The results obtained will help to clarify the mechanism of weight losing and lipid lowing of Pu-erh tea and provided theoretical basis for develop prebiotic products of Pu-erh tea.

肠道中 Akkermansia muciniphila丰度的降低均导致了与肠道炎症、2型糖尿病和肥胖相关指标的增高，临床治疗中如何提高肠道中A. akkermansia的丰度、改善患者的代谢指标已成为国内外学术届的研究热点。多酚化合物显著增加肥胖小鼠肠道中A. akkermansia的丰度并改善了宿主的代谢症状，被认为是调节的关键，但对其调节机理还不清楚。项目申请人在前期研究中首次发现，普洱茶茶多酚能够调节A. akkermansia的糖和蛋白质代谢以促进其生长，但得到的数据有限，还需要对其促生机理进行进一步研究和阐明。本研究将建立肥胖小鼠模型，采用免培养分子微生物学方法结合纯培养方法，动物体内实验结合体外实验，进一步研究阐明普洱茶茶多酚对肠道A. akkermansia的促生机理，该研究结果是对普洱茶的减肥降脂机理的补充和完善，同时可为普洱茶减肥降脂益生元产品的开发奠定理论基础。

阿克曼氏菌(Akkermansia muciniphila)寄生在动物和人体肠道黏膜中，在促进肠道屏障、调节免疫和抑制肠道炎症过程中起重要作用。采用动物模型和人体的研究表明，绿茶中多酚化合物包括表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）能够促进阿克曼氏菌的生长。但还未有体外纯培养实验对此进行证实，因此多酚化合物对阿克曼氏菌生长的益生作用机制还不清楚。本课题组通过阿克曼氏菌动物体外纯培养实验与动物实验相结合对此进行了研究，取得以下主要研究结果。.完成了动物体外阿克曼氏菌的纯培养实验，首次提出了阿克曼氏菌对葡萄糖和EGCG的共代谢理论。实验证据为：（1）在葡萄糖存在的限制性培养基中加入EGCG促进了阿克曼氏菌的生长;（2）采用HPLC分析证实了在加入或不加入（对照）EGCG培养的阿克曼氏菌内EGCG的浓度变化；（3）采用LC-MS/MS代谢组技术证实了阿克曼氏菌对葡萄糖和EGCG的共代谢，并提出了阿克曼氏菌的EGCG代谢途径。.建立了肥胖小鼠模型，根据阿克曼氏菌对EGCG和葡萄糖的共代谢理论，采用EGCG以及EGCG和纤维二糖（提供葡萄糖源）进行了肥胖小鼠的干预实验。结果发现，与对照组相比，EGCG、EGCG和纤维二糖干预未显著改变小鼠体重，但不同程度的改善了小鼠的血脂指标，胰岛素抵抗以及防御基因Defa-1的表达水平；两种干预不同程度的影响了小鼠盲肠微生物群落的碳代谢、N代谢及其它相关的代谢指标，但EGCG和纤维二糖干预的影响程度较大。同样，与EGCG干预相比，EGCG和纤维二糖干预显著提升了与小鼠的能量代谢、免疫和小鼠神经系统相关的蛋白的活性。但是，EGCG以及EGCG和纤维二糖干预只是在实验初期增加小鼠盲肠中的益生菌阿克曼氏菌、乳酸杆菌以及双歧杆菌的丰度，但在实验末期这些益生菌的丰度与对照组无显著差异，预期中EGCG和纤维二糖对阿克曼氏菌的促生作用未能得到维持，说明我们对小鼠肠道微生态的还缺乏足够的了解，还需要对小鼠肠道中影响阿克曼氏菌的EGCG和葡萄糖共代谢的生物和非生物因素进行进一步的研究。