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科研 | Food Funct：高脂饮食小鼠体内川陈皮素（Nobiletin）和肠道菌群的双向交互作用

导读 果皮中富含川陈皮素（Nobiletin） ， 具有良好的抗肥胖活性 。 然而 ， 其抗肥胖机制仍不清楚 。 本研究旨在探讨川陈皮素与高脂饮食小鼠肠道菌群的双向作用 。 在结肠生物转化方面 ， 在48 h排泄研究和连续8周给药研究中 ， 高脂饮食小鼠粪便中发现了比Nobiletin更多的生物活性 ， 更高的去甲基化代谢物 。 此外 ， 长期口服Nobiletin可改变肠道菌群 ， 提高去甲基化能力 ， 促进短链脂肪酸（short chain fatty acids ， SCFAs）的产生 。 小鼠肝脏和粪便中代谢产物的比较表明 ， 肠道菌群可能比宿主对Nobiletin具有更高的生物转化活性 。 在属水平上的2种细菌Allobaculum和Roseburia在饲养4周和8周后仍被Nobiletin富集 。 它们可能与Nobiletin生物转化的增强有关 ， 并积极促进其在体内的健康益处 。 本研究证明Nobiletin与肠道菌群的双向交互作用对其抗肥胖作用具有重要作用 。
论文ID

原名：Bidirectional interaction of nobiletin and gut microbiota in mice fed with a high-fat diet
译名：高脂饮食小鼠体内川陈皮素（Nobiletin）和肠道菌群的双向交互作用
期刊：Food & Function
IF：4.171发表时间：2021.3.3
通讯作者：Chi-Tang Ho & Qingrong Huang
通讯作者单位：美国罗格斯大学食品科学系
背景
川陈皮素（Nobiletin ）是一种最普遍的多甲氧基黄酮（polymethoxyflavones ，PMFs） ， 仅存在于柑橘类植物中 ， 特别是在果皮中 。 黄酮骨架上有6个甲氧基 ， 分别分布在A环的5,6,7,8-位和b环的3′, 4′-位（图1A） 。 已有研究表明 Nobiletin 对控制肥胖、预防炎症和癌症、改善大脑功能等有积极作用 。 在其抗肥胖活性方面 ， 已通过细胞和动物实验来研究其潜在机制 。 在3T3-L1细胞中 ， Nobiletin可有效激活腺苷酸活化蛋白激酶（AMP-activatedprotein kinase, AMPK）通路 ， 抑制脂肪/脂质生成 ， 并在分子水平上诱导棕色脂肪样细胞表型 。 此外 ， 还有研究报道Nobiletin可调节小鼠体内的脂肪因子和炎症因子 ， 改善高血糖、血脂异常和胰岛素抵抗症状 。肥胖的发病机制是复杂的 。 最近的研究表明 ， 肠道微生物群在宿主肥胖中起着关键作用 。 结肠微生物群是宿主体内的重要器官 ， 具有众多的细胞和基因库 ， 发挥着维持宿主健康的多种功能 。 据估计 ， 大约90 %的口服植物化学物质会到达结肠并通过肠道微生物群进行生物转化 。 有些结肠代谢物甚至比它们的前体表现出更好的生物活性 。 另一方面 ， 有报道称植物化学物质影响肠道微生物群的组成 。 而通过此前大量研究 ， 可以发现 ， 一些植物化学物质的抗肥胖作用与它们对肠道微生物群的调节有关 。 因此 ， 植物化学物质与肠道微生物的双向相互作用对宿主的健康有着重要的意义 。Nobiletin已被报道在体内进行生物转化 ， 但对其通过肠道微生物群进行生物转化的研究较少 。 PMFs最常见的代谢途径是甲氧基methoxy的去甲基化 。 在小鼠尿、结肠粘膜和肝微体中均发现了Nobiletin的典型代谢物 ， 包括3′- 去甲基川陈皮素（3′-demethyl-nobiletin ， 3′-DMN）、4′-去甲基川陈皮素（4′-demethyl-nobiletin ， 4′-DMN）和3, 4 -二去甲基川陈皮素（3′,4′-didemethylnobiletin ， 3′,4′-DDMN ） 。 而根据我们最近对大鼠尿液和粪便中Nobiletin代谢产物的研究 ， 肠道微生物群可能比宿主对Nobiletin具有更强的去甲基化活性 。 此外 ， 对小鼠粪便代谢量的宏基因组分析表明 ， 在11周高脂饲喂处理后采用PMF处理可增强肠道微生物群的异种生物降解和代谢途径 。 脱甲基代谢物（demethylated metabolites）的产生被认为是Nobiletin在体内整体生物活性的一个重要因素 ， 因为代谢产物比Nobiletin具有更强的抗炎和抗动脉粥样硬化活性 。 Wu等人发现 ， 在接受Nobiletin补充饮食20周的小鼠结肠黏膜中 ， 去甲基化代谢物的浓度大约是Nobiletin的20倍 。 这提示了Nobiletin对结肠癌的保护作用可能与其代谢产物密切相关 。 综上所述 ， 鉴于其广泛的生物转化和较高的生物活性 ， 更好地了解Nobiletin代谢有助于揭示其体内抗肥胖活性 。据本研究所知 ， 最近没有研究揭示Nobiletin和肠道菌群的双向交互作用及其在肥胖控制中的作用 。 本研究旨在探讨高脂饮食（high-fat diet ， HFD）小鼠结肠微生物群对Nobiletin的代谢 ， 以及其在小鼠肝脏和大脑中的代谢 。 此外 ， 通过分析肠道微生物组成和粪便短链脂肪酸（SCFAs）的变化 ， 探讨Nobiletin对肠道菌群的调节作用 。 本研究将进一步深化对Nobiletin抗肥胖作用机制的认识 ， 为开发Nobiletin类功能性食品提供科学依据 。实验设计

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