悉生小鼠（Gnotobiotic Mice，GN）是指其身体上携带已知或特定的微生物的小鼠，主要通过将单个菌/菌群定植到无菌小鼠(Germ-free，GF)体内得到，是揭示单菌或菌群与疾病之间因果关系以及确定微生物对宿主的影响机制的重要工具。
由集萃南宫28ng携手中国科学院海营养与健康研究所翟琦巍研究组在国际学术期刊Nature Metabolism发表的题为“High-protein diet prevents fat mass increase after dieting by counteracting Lactobacillus-enhanced lipid absorption”的研究论文，即使用了集萃南宫28ngGF小鼠和最新研发的GN小鼠模型成功证实了肠道乳酸杆菌与小鼠先节食后恢复饮食脂肪含量增多之间的因果关系，从而揭示了节食后体脂反弹和肥胖的关键机制，同时指出，通过高蛋白饮食或抗生素靶向肠道乳酸杆菌从而抑制肠道脂质吸收，是预防节食后肥胖的有效策略。
肠道脂质吸收增强、脂肪组织脂质合成代谢增加以及总脂质氧化减弱导致节食后体脂积累和肥胖
研究人员设计了10种不同类型的小鼠饮食限制模式，发现不同类型的饮食限制都可以显著降低体内脂肪含量，而一旦恢复自由饮食，小鼠的体脂含量快速增加，并可达到最初体脂含量的约两倍，同时伴随褐色脂肪细胞中的白色脂滴积累以及肝脏脂肪变性。深入研究发现，节食终止后肠道脂质吸收显著增强，同时脂肪组织脂质合成代谢增加以及总的脂质氧化减弱，这些变化会导致饮食限制后的体脂含量快速积累。进一步研究发现高蛋白饮食干预可有效抑制饮食限制后的体脂含量快速增加。
节食后自由进食小鼠的肠道脂质吸收和白色脂肪组织的脂肪酸摄入增加，最终导致小鼠体脂的快速积累和肥胖
乳酸杆菌Lam-1或者其产生的代谢物可显著增强肠道的脂质吸收以及白色脂肪组织的脂肪酸摄入，进而导致脂肪的积累
研究人员对小鼠盲肠菌群的16S rDNA进行了测序，结果发现饮食限制后小鼠的肠道菌群组成发生了显著改变，其中的乳酸杆菌比例从节食前的不足5%快速增长至约50%，而且高蛋白饮食可显著抑制乳酸杆菌比例的增加。随后研究人员从小鼠盲肠内容物中分离出一种乳酸杆菌Lam-1，同时验证了经过饮食限制后Lam-1丰度极显著增加，而高蛋白饮食小鼠的Lam-1比例显著降低。外源补充乳酸杆菌Lam-1或者其产生的代谢物后小鼠的肠道脂质吸收以及白色脂肪组织的脂肪酸摄入能力增强，最终导致脂肪的积累。
节食后自由进食的小鼠肠道菌群以及肠道代谢物组成发生了显著改变
悉生小鼠助力验证乳酸杆菌Lam-1可显著增强肠道的脂质吸收以及白色脂肪组织的脂肪酸摄入，进而导致脂肪的积累
饮食是决定肠道菌群生态的关键因素，而肠道菌群可以影响肠道的脂质吸收以及脂肪组织的脂质代谢。首先，研究人员使用集萃南宫28ng①无菌C57BL/6J(GF)小鼠进行了肠道菌群功能的验证实验。无菌小鼠能够排除研究过程中小鼠肠道微生物个体差异性的干扰，并且可定殖外来微生物，是研究宿主-微生物相互作用的重要模型。研究人员连续3天每天用2×109CFU Lam-1或副干酪乳杆菌LC2W灌胃无菌小鼠，随后从第1天到第3天分别饲喂10%、25%和65%的食物量进行短期饮食限制。研究人员发现，与LC2W灌胃相比，Lam-1灌胃显著增加了无菌小鼠在短期饮食限制后自由进食期间的肠道脂质吸收和白色脂肪组织的脂肪酸摄入。同时，Lam-1灌胃显著增加了无菌小鼠在短期饮食限制后自由进食期间的eWAT重量。
Lam-1灌胃显著增加了无菌小鼠在短期饮食限制后自由进食期间的肠道脂质吸收和白色脂肪组织的脂肪酸摄入，并导致白色脂肪重量增加
然后，为了进一步证实Lam-1在上调肠道脂质吸收、脂肪组织脂肪酸摄入和脂肪堆积中的因果作用，研究人员使用了集萃南宫28ng的GN小鼠模型。构建该模型用的菌株由代表小鼠肠道主要门类的8种细菌构成，而且每个菌株的基因组信息明确。悉生小鼠模型的肠道菌群组成已知，其肠道微生物的复杂性低，排除了小鼠肠道微生物群的不确定性和个体间多样性的干扰。研究人员连续3天每天用2×109CFULam-1或LC2W灌胃悉生小鼠，随后从第1天到第3天分别按照10%、25%和65%的食物量进行喂养。研究人员发现，与LC2W灌胃相比，Lam-1灌胃可显著增加悉生小鼠在短期饮食限制后自由进食期间的肠道脂质吸收和白色脂肪组织的脂肪酸摄入。同时，Lam-1灌胃显著增加了悉生小鼠在短期饮食限制后自由进食期间的iWAT和eWAT的重量。
Lam-1灌胃显著增加了悉生小鼠在短期饮食限制后自由进食期间的肠道脂质吸收和白色脂肪组织的脂肪酸摄入，并导致白色脂肪重量增加
最后，研究人员在正常饲养的无特定病原体(Specific-pathogen Free,SPF)小鼠中也进行了类似的验证实验。揭示了体重反弹过程中肠道乳酸杆菌及其代谢物会促进肠道脂质吸收与脂肪积累，而节食后的高蛋白饮食或抗生素处理可有效抑制乳酸杆菌的生长进而缓解节食终止后的体脂增加和肥胖。
（论文链接：http://www.nature.com/articles/s42255-022-00687-6）
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