近日贾伟平教授和李华婷教授团队与香港大学生物医药技术国家重点实验室徐爱民教授、德国莱布尼茨汉斯诺尔研究所（Leibniz-HKI）Gianni Panagiotou教授、中国科学院大连化学物理研究所刘心昱教授在Nature Metabolism杂志上联合发表题为“Resistant starch intake facilitates weight loss in humans by reshaping the gut microbiota”研究论文^[1]。文章中研究者通过随机临床研究、多组学分析、SPF/抗生素清扫（ABX）小鼠（集萃南宫28ng）粪菌移植实验，发现抗性淀粉可以提高肥胖患者体内青春双歧杆菌Bifidobacterium adolescentis（B. adolescentis）的丰度，改善肥胖相关代谢指标；并通过向SPF和无菌（GF）小鼠（集萃南宫28ng）的单菌定殖实验，发现B.adolescentis可通过上调小肠ANGPTL4的产生，抑制脂质吸收、恢复肠道屏障损伤，减轻循环炎症和脂多糖（LPS）水平及抑制脂肪组织中TLR4/NF-κB通路提高靶组织对FGF21的敏感性等途径缓解肥胖和胰岛素抵抗。

图1.论文信息

首先，研究团队开展了一项针对超重肥胖受试者的随机对照、交叉设计临床试验（图2A），结果显示，8周的抗性淀粉结合平衡膳食干预后超重肥胖受试者的体重平均减轻2.8kg（图2B），体脂肪量显著减少（图2C），钳夹评估的胰岛素敏感性显著改善（图2D），而在对照淀粉干预期间未见这些效果。

图2.临床试验研究及结果

接着研究人员对受试者进行了宏基因组学研究，发现抗性淀粉干预重塑了肠道微生物组成。其中，青春双歧杆菌Bifidobacterium adolescentis（B. adolescentis）的丰度在抗性淀粉干预后显著升高，并且与多种代谢指标密切相关（图3A）。将两种干预后的受试者粪便菌群移植给饮食诱导的肥胖小鼠，相对于接受对照淀粉干预粪菌移植的小鼠，接受抗性淀粉干预粪菌移植小鼠的体重（图3B）与体脂肪量降低（图3C），炎症改善（图3D），肠道通透性降低（图3E），循环LPS减少（图3F），这提示抗性淀粉重塑的肠道菌群可改善由肥胖引起的相关症状，抵抗肥胖。

图3.FMT试验及相关结果

为进一步验证关键菌B. adolescentis的丰度与肥胖改善的因果关系，研究者在SPF小鼠模型中进行了B. adolescentis单菌干预实验（图4A），结果发现除上述内容外B. adolescentis还可以抑制脂肪组织中TLR4/NF-κB的激活，提高靶组织对FGF21的敏感性（图4B）；上调小肠ANGPTL4的产生，抑制食物中的脂质吸收（图4C），从而对抗肥胖和胰岛素抵抗。

图4.SPF小鼠单菌定殖实验及结果

研究者进一步在GF小鼠模型中进行了抗性淀粉合并B. adolescentis的干预实验，发现抗性淀粉的减肥获益依赖于肠道微生物，该作用部分通过B. adolescentis介导。

图5.GF小鼠抗性淀粉合并B. adolescentis干预实验及结果

参考文献：

[1] Li, H., Zhang, L., Li, J. et al. Resistant starch intake facilitates weight loss in humans by reshaping the gut microbiota. Nat Metab 6, 578–597 (2024).