劉 鑫，黎力之，關(guān)瑋琨，張海波，劉小高

（宜春學(xué)院生命科學(xué)與資源環(huán)境學(xué)院，江西省高等學(xué)校硒農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究中心，宜春市功能農(nóng)業(yè)與生態(tài)環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西宜春 336000）

腸道是動(dòng)物機(jī)體微生物定植的主要器官，寄居著約100 萬(wàn)億個(gè)細(xì)菌[1]。腸道菌群主要由擬桿菌門(mén)、厚壁菌門(mén)、放線菌門(mén)和變形菌門(mén)等組成，其平衡穩(wěn)定對(duì)動(dòng)物生理過(guò)程具有重要作用，如協(xié)助宿主物質(zhì)和能量代謝、正向調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能及促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化吸收[2-4]。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在腸道通過(guò)細(xì)菌發(fā)酵產(chǎn)生大量代謝產(chǎn)物，包括短鏈脂肪酸（Short-chain Fatty Acids，SCFAs）、色氨酸代謝物和膽汁酸（Bile Acid，BA）等[5-7]。BA 是膽汁的有效成分之一，為肝臟膽固醇分解代謝的終產(chǎn)物，主要有2 種生物學(xué)功能。一方面，BA 是一類具有較強(qiáng)表面活性的兩親性甾醇類化合物，有助于腸道吸收脂溶性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[8]。另一方面，BA 作為信號(hào)分子，通過(guò)激活法尼酯X 受體（Farnesoid X Receptor，F(xiàn)XR）和G 蛋白膽汁酸偶聯(lián)受體5（Takeda G-protein-coupled Receptor 5，TGR5）等同源受體調(diào)控機(jī)體代謝[9]。BA 代謝及其相關(guān)通路與腸道菌群之間關(guān)系密切。腸道菌群產(chǎn)生的特異酶對(duì)跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)至腸道后的BA 進(jìn)行修飾并影響其代謝[7]。此外，腸道菌群還可激活或抑制FXR 和TGR5 等受體活性來(lái)調(diào)控BA 和葡萄糖代謝以及機(jī)體能量穩(wěn)態(tài)等[9]。近年來(lái)，有關(guān)腸道菌群與BA 代謝的關(guān)系逐漸成為各領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。本文綜述了腸道菌群對(duì)BA 代謝及其相關(guān)信號(hào)通路的影響，進(jìn)一步明確它們之間的關(guān)系，為解決動(dòng)物炎癥和代謝性疾病提供參考。

1 動(dòng)物腸道菌群概述

1.1 影響動(dòng)物腸道菌群的因素 腸道菌群在生命初期高度活躍，經(jīng)歷快速波動(dòng)，隨時(shí)間推移保持相對(duì)穩(wěn)定。但抗生素和飲食等因素可引起腸道菌群的變化[10]?？股厥且种浦虏【L(zhǎng)的常用藥，但使用抗生素會(huì)干擾正常菌群定植，對(duì)動(dòng)物健康產(chǎn)生不良影響。給小鼠灌服頭孢曲松后，腸道內(nèi)擬桿菌門(mén)數(shù)量顯著降低，變形菌門(mén)和厚壁菌門(mén)豐富度升高，導(dǎo)致結(jié)腸上皮氧合增加，破壞腸道厭氧環(huán)境，使其功能發(fā)生紊亂[11]。此外，中藥、益生菌和多酚化合物等飲食因素也可影響腸道菌群的種類和數(shù)量。Chen 等[12]以5-氟尿嘧啶誘導(dǎo)腸黏膜炎大鼠為研究對(duì)象，對(duì)其灌胃中藥小蘗堿后，大鼠腸道梭菌屬、普氏菌屬和瘤胃球菌屬數(shù)量上升，大腸桿菌和志賀氏桿菌明顯減少，從而減輕了大鼠回腸炎癥。作為常見(jiàn)益生菌，植物乳桿菌能增加仔豬結(jié)腸雙歧桿菌屬和普雷沃氏菌屬豐度，通過(guò)調(diào)節(jié)微生物多樣性促進(jìn)腸道健康發(fā)育[13]。另外，多酚化合物對(duì)腸道細(xì)菌具有益生作用，如原花青素可增加腸道菌群（如擬桿菌門(mén)和放線菌門(mén)）數(shù)量，促進(jìn)乳酸菌黏附于腸上皮細(xì)胞（Intestinal Epithelial Cells，IEC）[14]。

1.2 動(dòng)物腸道菌群的功能 腸道菌群不僅在機(jī)體免疫和腸道屏障保護(hù)方面起重要作用，還可參與宿主代謝過(guò)程，對(duì)機(jī)體健康產(chǎn)生廣泛影響[15-17]。有研究顯示，擬桿菌屬可增強(qiáng)動(dòng)物免疫功能，在脆弱擬桿菌存在時(shí)，機(jī)體通過(guò)調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞上的Toll 樣受體2（Toll-like Receptor 2，TLR2）識(shí)別表面多糖后，誘導(dǎo)白細(xì)胞介素-10（Interleukin-10，IL-10）等細(xì)胞因子產(chǎn)生，影響輔助性T 淋巴細(xì)胞亞群1（T-helper Cell 1，Th1）/Th2 平衡，從而促進(jìn)宿主免疫耐受[18]。腸道羅伊氏乳桿菌使仔豬回腸集合淋巴小結(jié)面積擴(kuò)大，分化抗原簇3+T 細(xì)胞數(shù)量和血漿免疫球蛋白G 濃度均升高，同時(shí)該菌能促進(jìn)IEC發(fā)育，維持腸黏膜屏障，有效抵御外來(lái)致病菌侵襲[19]。在代謝調(diào)節(jié)方面，肥胖個(gè)體腸道厚壁菌門(mén)/擬桿菌門(mén)比值增大，表明2 種優(yōu)勢(shì)菌群相對(duì)豐度與脂肪儲(chǔ)存有關(guān)，并影響宿主能量代謝[4]。

1.3 動(dòng)物腸道菌群代謝產(chǎn)物的功能 動(dòng)物腸道菌群代謝物包括SCFAs、色氨酸代謝物和BA 等。SCFAs 由腸道細(xì)菌發(fā)酵非消化性碳水化合物而生成，具有降低腸腔pH 以抵御病原、為IEC 及微生物生長(zhǎng)提供能量和減少結(jié)腸炎癥發(fā)生等多種功能[5]。作為動(dòng)物體內(nèi)必需氨基酸，色氨酸經(jīng)腸道菌群代謝產(chǎn)生色胺、吲哚及其衍生物，可維持IEC 完整性，并參與調(diào)節(jié)神經(jīng)及腦腸軸[6]。BA 是一種對(duì)動(dòng)物生長(zhǎng)起著重要作用的腸道菌群代謝物，其分子內(nèi)含有親水和疏水性基團(tuán)，一方面降低油-水界面張力，促進(jìn)脂質(zhì)和脂溶性維生素吸收[20]。Lai 等[21]研究發(fā)現(xiàn)在肉雞日糧補(bǔ)充一定濃度的BA 可提高其脂肪酶活性，增加脂肪吸收，改善肉雞生產(chǎn)性能。另一方面破壞細(xì)菌細(xì)胞膜完整性，導(dǎo)致其中內(nèi)容物流出，引起細(xì)胞死亡，從而發(fā)揮BA 有效抑菌作用[22]。此外，BA 作為信號(hào)調(diào)節(jié)分子，通過(guò)激活其腸道及肝細(xì)胞中內(nèi)源性受體介導(dǎo)的通路，實(shí)現(xiàn)動(dòng)物機(jī)體脂質(zhì)、葡萄糖和BA 代謝[9]。

2 BA 代謝及其相關(guān)信號(hào)通路

2.1 BA 代謝

2.1.1 BA 的合成 在肝細(xì)胞內(nèi)，膽固醇通過(guò)滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上膽固醇7α-羥化酶（Cholesterol 7α-hydroxylase，CYP7A1）啟動(dòng)的中性（或經(jīng)典）途徑，以及線粒體內(nèi)膜中甾醇27α-羥化酶（Sterol 27α-hydroxylase，CYP27A1）啟動(dòng)的酸性（或替代）途徑，合成原發(fā)性BA，包括膽酸（Cholic Acid，CA）、鵝脫氧膽酸（Chenodeoxycholic Acid，CDCA）和鼠膽酸（Muricholic Acid，MCA）[23]。在酸性途徑中，膽固醇在CYP27A1作用下生成27-羥化膽固醇，后經(jīng)氧固醇7α-羥化酶催化等步驟生成CDCA[23]。CYP7A1 為BA 合成中性途徑中的關(guān)鍵酶，在該途徑中甾醇12α-羥化酶（Sterol 12α-hydroxylase，CYP8B1）是產(chǎn)生CA 的必需酶，其催化CDCA 轉(zhuǎn)化為CA[24]。此后甘氨酸或?；撬崤cCA和CDCA 以酰胺鍵共軛形成結(jié)合型初級(jí)BA，再由膽鹽輸出泵（Bile Salt Export Pump，BSEP）轉(zhuǎn)至膽小管，進(jìn)入膽囊，經(jīng)濃縮后存儲(chǔ)[25]。

2.1.2 BA 的轉(zhuǎn)運(yùn)與腸肝循環(huán) 當(dāng)機(jī)體進(jìn)食后，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)刺激小腸黏膜分泌縮膽囊素，引起Oddi 括約肌舒張及膽囊平滑肌收縮，使膽汁流入十二指腸[25]。初級(jí)BA 在腸道菌群化學(xué)修飾下轉(zhuǎn)變?yōu)榇渭?jí)BA，如石膽酸（Lithocholic Acid，LCA）和脫氧膽酸（Deoxycholic Acid，DCA）。約95%的BA 在回腸遠(yuǎn)端經(jīng)腸絨毛刷狀緣頂端鈉依賴性膽酸轉(zhuǎn)運(yùn)體（Apical Sodium-dependent Bile Acid Transporter，ASBT）進(jìn)入IEC，并與胞質(zhì)內(nèi)回腸膽汁酸結(jié)合蛋白（Ileum Bile Acid Binding Protein，IBABP）作用后運(yùn)至基底外側(cè)膜，在有機(jī)溶質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白參與下經(jīng)門(mén)靜脈流回肝竇，由Na+-?；悄懰猁}轉(zhuǎn)運(yùn)多肽和有機(jī)陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)肽介導(dǎo)進(jìn)入肝細(xì)胞。重吸收的BA 經(jīng)肝細(xì)胞改造后再隨膽汁排入腸腔，完成BA 的腸肝循環(huán)[26]。

2.2 FXR 介導(dǎo)的BA 代謝信號(hào)通路 FXR 是配體激活轉(zhuǎn)錄因子家族成員之一，其介導(dǎo)的BA 信號(hào)通路通過(guò)肝臟和腸道2 條途徑來(lái)調(diào)節(jié)體內(nèi)BA 的代謝[27]。在肝臟途徑中，經(jīng)腸肝循環(huán)到達(dá)肝細(xì)胞的BA 刺激FXR 后，小異源二聚體伴侶受體（Small Heterodimer Partner，SHP）表達(dá)上調(diào)，進(jìn)而與肝受體同系物1（Liver Receptor Homolog-1，LRH-1）和肝細(xì)胞核因子4α（Hepatocyte Nuclear Factor 4α，HNF4α）相互作用生成抑制性復(fù)合物，下調(diào)BA 合成酶CYP7A1和CYP8B1轉(zhuǎn)錄表達(dá)，實(shí)現(xiàn)BA 的反饋抑制調(diào)節(jié)[28]。在腸道途徑中，初級(jí)BA 經(jīng)BSEP 作用進(jìn)入小腸，可激活回腸FXR，促進(jìn)成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子15/19（Fibroblast Growth Factor 15/19，F(xiàn)GF15/19）生成和釋放。肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞中FGF 受體4（Fibroblast Growth Factor Receptor 4，F(xiàn)GFR4）與其輔助受體βKlotho 蛋白結(jié)合形成βKlotho-FGFR4 復(fù)合物后，在硫酸乙酰肝素蛋白多糖參與下被FGF15/19 特異性激活。由此啟動(dòng)一系列跨膜受體酪氨酸激酶級(jí)聯(lián)反應(yīng)，進(jìn)而觸發(fā)細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶1/2（Extracellular Regulated Protein Kinase 1/2，ERK1/2）和c-Jun 氨基末端蛋白激酶（C-Jun N-terminal Protein Kainse，JNK）信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，兩者通過(guò)磷酸化作用減弱中性途徑限速酶CYP7A1轉(zhuǎn)錄表達(dá)，最終負(fù)反饋調(diào)節(jié)BA 自身合成（圖1）[29-30]。

圖1 FXR/TGR5 介導(dǎo)的信號(hào)通路

2.3 TGR5 介導(dǎo)的BA 代謝信號(hào)通路 膜受體TGR5 是G 蛋白偶聯(lián)受體家族成員，在肝臟、腸道和棕色脂肪等組織器官中均有不同程度表達(dá)[31]。BA 經(jīng)門(mén)脈循環(huán)重吸收后激活TGR5，促進(jìn)腸黏膜L 細(xì)胞分泌胰高血糖素樣肽-1（Glucagon-like Peptide 1，GLP-1），后者與肝臟內(nèi)GLP-1 受體結(jié)合，誘導(dǎo)胰腺β細(xì)胞分泌胰島素，降低血液葡萄糖濃度，從而影響糖代謝[32]（圖1）。此外，BA 與TGR5 結(jié)合能上調(diào)腺苷酸活化酶活性，提高細(xì)胞內(nèi)第二信使環(huán)磷酸腺苷（Cyclic Adenosine Monophosphate，cAMP）水平。一方面，可活化碘甲腺原氨酸脫碘酶Ⅱ（Iodothyronine Deiodinase Type II，DIO2），將甲狀腺激素T4 轉(zhuǎn)為T(mén)3，后者刺激線粒體內(nèi)膜發(fā)生氧化磷酸化，增加機(jī)體能量消耗[33]；另一方面，顯著抑制由革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁中脂多糖（Lipopolysaccharides，LPS）誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞產(chǎn)生促炎因子，如IL-1α、IL-6 和腫瘤壞死因子-α（Tumor Necrosis Factor-α，TNF-α）[30]。

3 腸道菌群對(duì)BA 代謝及其相關(guān)信號(hào)通路的影響

腸道菌群可生成特定微生物酶，通過(guò)對(duì)BA 進(jìn)行解離和脫羥基等生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)，影響其合成及代謝。同時(shí)，當(dāng)腸道菌群種類和數(shù)量發(fā)生改變，F(xiàn)XR 或TGR5 表達(dá)受到激活或抑制，影響兩者介導(dǎo)的信號(hào)通路，調(diào)節(jié)動(dòng)物機(jī)體代謝功能。

3.1 腸道菌群對(duì)BA 代謝的影響 肝臟內(nèi)至少存在17 種酶介導(dǎo)BA 的合成，包括CYP7A1、CYP8B1 和CYP27A1。與無(wú)菌小鼠相比，這些酶在普通小鼠肝細(xì)胞中的表達(dá)水平有所下降，使得原發(fā)性BA 生成減少，表明腸道菌群能通過(guò)相關(guān)酶促反應(yīng)來(lái)調(diào)節(jié)BA 的合成[34]。BA 隨膽汁進(jìn)入腸腔后，腸腔內(nèi)的細(xì)菌經(jīng)去共軛和7-脫羥基2 個(gè)環(huán)節(jié)將初級(jí)BA 轉(zhuǎn)化為次級(jí)BA。腸道微生物修飾BA的第一步是利用腸球菌、雙歧桿菌屬和乳酸桿菌屬等產(chǎn)生膽鹽水解酶（Bile Salt Hydrolase，BSH），解離共軛BA 中甘氨酸或?；撬峄鶊F(tuán)[27]。BSH 作用于C-N 鍵，促進(jìn)氨基酸殘基與BA 分子間N-乙酰胺鍵水解，再次形成游離BA，阻止ASBT 的主動(dòng)重吸收。去共軛是7-脫羥基反應(yīng)的前提條件，結(jié)合型初級(jí)BA 發(fā)生水解作用后才使其羥基暴露。隨后，梭菌屬、擬桿菌屬和乳酸桿菌屬等產(chǎn)生7α-脫羥基酶，該酶經(jīng)多步反應(yīng)脫去游離BA 中的7α/β-羥基，使CA 和CDCA 分別轉(zhuǎn)變?yōu)镈CA和LCA[35-36]，小鼠α/β-MCA 轉(zhuǎn)化為鼠脫氧膽酸[24]。此外，腸道菌群還能通過(guò)酯化、脫硫化和差向異構(gòu)化等反應(yīng)對(duì)BA 進(jìn)行修飾，增加宿主內(nèi)BA 池的多樣性。如真桿菌屬、擬桿菌屬和乳酸桿菌屬細(xì)菌可將BA 酯化；消化球菌屬和假單胞桿菌屬等細(xì)菌對(duì)硫酸化BA 進(jìn)行脫硫反應(yīng)，促進(jìn)其吸收；梭菌屬和埃希氏桿菌屬等細(xì)菌產(chǎn)生羥基類固醇脫氫酶，氧化BA 分子C3、C7 和C12 上的羥基，使其進(jìn)一步發(fā)生差向異構(gòu)化[29]。小鼠腸腔內(nèi)的擬桿菌、真桿菌屬和消化鏈球菌屬等細(xì)菌可生成特定酶，使β-MCA 經(jīng)6β/7β-差向異構(gòu)化形成ω-MCA 或γ-MCA，ω-MCA 再由7β-脫羥基作用轉(zhuǎn)化為豬脫氧膽酸[24,29]。

3.2 腸道菌群對(duì)FXR 信號(hào)通路的影響 研究顯示，耗竭小鼠體內(nèi)微生物群后，F(xiàn)XR 激動(dòng)劑牛磺膽酸（Taurocholic Acid，TCA）和拮抗劑?；?β-MCA（Tauro-β-muricholic Acid，T-β-MCA）水平均升高，腸道FXR被激活，但肝臟FXR活性減弱，使SHP表達(dá)受到抑制，后者通過(guò)促進(jìn)CYP7A1基因轉(zhuǎn)錄來(lái)改變BA 的合成和池穩(wěn)定[37]。這表明腸道細(xì)菌可調(diào)節(jié)FXR-SHP 肝臟信號(hào)通路，影響動(dòng)物生理反應(yīng)。Sun 等[38]在用小檗堿喂養(yǎng)腸道特異性FXR基因敲除小鼠研究中發(fā)現(xiàn)，其腸道微生物種類減少，特定菌群產(chǎn)生BSH 活性減弱，TCA 含量顯著升高，而TCA 和小蘗堿均能激活FXR，誘導(dǎo)FXR下游靶點(diǎn)SHP表達(dá)，負(fù)向調(diào)節(jié)BA 合成。Huang 等[39]研究發(fā)現(xiàn)，普洱茶中紫草素可使BSH 產(chǎn)生菌數(shù)量和BA 水解量減少，小鼠肝臟和回腸內(nèi)?；切苋パ跄懰幔═auroursodeoxycholic Acid，TUDCA）和?；蛆Z去氧膽酸（Taurochenodeoxycholic Acid，TCDCA）含量升高。而TUDCA 和TCDCA 均能抑制FXR 和FGF15 蛋白的表達(dá)，并誘導(dǎo)替代途徑合成酶的表達(dá)，導(dǎo)致CDCA生成增多，激活FXR-SHP 信號(hào)通路，調(diào)節(jié)下游靶基因進(jìn)一步抑制經(jīng)典途徑合成酶CYP8B1 表達(dá)，實(shí)現(xiàn)BA 反饋抑制[39]。

腸道菌群與BA 相互作用可直接影響FXR 腸道信號(hào)通路，經(jīng)抗生素處理后或無(wú)菌小鼠回腸FGF15基因表達(dá)明顯減少[40]。用抗生素治療小鼠后，其腸道菌群豐富度和多樣性減少，BA 組成發(fā)生變化，對(duì)激活FXR影響較大，特異性BA 激活能力為CDCA＞DCA＞LCA＞CA，而T-β-MCA 是FXR 天然拮抗劑[36]。無(wú)菌小鼠與普通小鼠之間代謝差異主要取決于T-β-MCA 水平。拮抗劑T-β-MCA 在無(wú)菌條件下無(wú)法進(jìn)行代謝，故無(wú)菌小鼠體內(nèi)表現(xiàn)出T-β-MCA 積累，F(xiàn)XR信號(hào)通路受到抑制，其下游產(chǎn)物FGF15 分泌減少[41]。由此可得，腸道細(xì)菌通過(guò)FXR-FGF15/19 反饋通路調(diào)控BA 的合成。有研究表明，C57BL1/6 小鼠經(jīng)萬(wàn)古霉素、慶大霉素處理后，結(jié)腸內(nèi)革蘭氏陽(yáng)性菌（如乳酸桿菌和雙歧桿菌）和陰性菌（如擬桿菌和真桿菌）數(shù)量顯著減少，導(dǎo)致體內(nèi)拮抗劑T-β-MCA 含量增加，而激動(dòng)劑CDCA和DCA 比例下降，回腸FXR 激活受阻，進(jìn)一步抑制FGF15 與肝細(xì)胞FGFR4 的結(jié)合，從而促進(jìn)CYP7A1、CYP8B1和CYP27A1基因的表達(dá)，增加肝臟BA 的合成[36]。研究發(fā)現(xiàn)，使用抗生素會(huì)破壞菌群平衡，干擾BA 代謝通路，增加動(dòng)物腸道疾病發(fā)生率，而應(yīng)用多酚類等植物化合物、益生菌和中藥等能增加動(dòng)物腸道微生物的多樣性，恢復(fù)菌群正常結(jié)構(gòu)[1,12,37]。Liu 等[42]對(duì)抗生素誘導(dǎo)小鼠給予乳酸菌和柑桔多酚提取物，發(fā)現(xiàn)其腸內(nèi)參與BA 代謝細(xì)菌（如梭菌和雙歧桿菌）數(shù)量得到恢復(fù)，初級(jí)和次級(jí)BA 水平顯著提高，與肝-腸軸相關(guān)的FXR-FGF15 信號(hào)通路被激活，CYP7A1 蛋白表達(dá)受到抑制，從而負(fù)反饋調(diào)節(jié)BA 的合成。對(duì)小鼠灌服中藥黃連素后，可通過(guò)影響腸道菌群種類和數(shù)量激活FXR腸道途徑，增加遠(yuǎn)端回腸FGF15 和IBABP 水平，抑制CYP7A1的mRNA 水平，致使BA 合成受阻，最終維持動(dòng)物體內(nèi)BA 的穩(wěn)態(tài)[38]。

3.3 腸道菌群對(duì)TGR5 信號(hào)通路的影響 腸道菌群通過(guò)產(chǎn)生激動(dòng)劑來(lái)調(diào)節(jié)TGR5 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，促進(jìn)GLP-1 的分泌，調(diào)控動(dòng)物脂肪沉積，預(yù)防或治療糖代謝紊亂等疾病。Zarrinpar 等[37]給小鼠服用新霉素和氨芐西林等抗生素，發(fā)現(xiàn)腸道菌群多樣性改變，膜受體TGR5 內(nèi)源性配體TCA 含量升高。TCA 可誘導(dǎo)L 細(xì)胞生成和釋放GLP-1，促進(jìn)其作用于β細(xì)胞表面的GLP-1 受體，抑制瘦素分泌，改善胰島素敏感性并增加肝臟糖異生，最終影響動(dòng)物體葡萄糖平衡[37]。表沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯（Epigallocatechingallate，EGCG）是茶多酚的重要成分，小鼠經(jīng)EGCG 處理后，腸道菌群結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，疣微菌科和腸球菌科豐度升高，兩者均會(huì)影響B(tài)A 的生成，如增加肝臟LCA 濃度等[43]。而后LCA 誘導(dǎo)TGR5信號(hào)通路產(chǎn)生正向調(diào)控作用，促進(jìn)GLP-1 的釋放，引起進(jìn)食后胰島素分泌水平的升高，血糖濃度降低，改善動(dòng)物體內(nèi)葡萄糖紊亂癥狀。Pathak 等[32]給TGR5 基因敲除小鼠灌胃抗組胺藥非索非那定，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)醋菌屬和擬桿菌屬等細(xì)菌多樣性增加，進(jìn)而上調(diào)BSH 和7α/β-脫羥酶的活性，加速CDCA 轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)CA，激活TGR5，促使L 細(xì)胞分泌GLP-1，提高肥胖小鼠的糖耐量，誘導(dǎo)脂肪組織褐變，減輕代謝紊亂癥狀。此外，LCA 還能激活TGR5-cAMP 信號(hào)通路，降低白色脂肪組織中DIO2 水平，以降低肥胖小鼠的體重，減少脂肪沉積。因此，BA-TGR5-DIO2 通路在調(diào)節(jié)機(jī)體能量代謝方面發(fā)揮著重要作用[32]。

TCA 水平在機(jī)體腸道微生物耗竭條件下顯著升高，其作為T(mén)GR5 激動(dòng)劑在巨噬細(xì)胞和庫(kù)普弗細(xì)胞中活化TGR5，使細(xì)胞內(nèi)cAMP 含量上升，降低LPS 誘導(dǎo)的促炎性細(xì)胞因子IL-1 和IL-8 水平，改變炎癥通路，達(dá)到抗炎效果，最終提高動(dòng)物機(jī)體免疫力[37]。研究表明，肥胖引起菌群紊亂后，腸道通透性發(fā)生改變，血清LPS水平升高，刺激TLR4 增加促炎細(xì)胞因子分泌，導(dǎo)致慢性輕度炎癥的發(fā)生，從而損害動(dòng)物腸道健康[44]。而金雀異黃酮能調(diào)節(jié)小鼠腸道微生物區(qū)系特定菌群豐度，不僅能改善機(jī)體葡萄糖代謝，還可降低血漿促炎細(xì)胞因子水平和腫瘤生長(zhǎng)率。López 等[45]在高脂飲食誘導(dǎo)肥胖小鼠飼料中添加金雀異黃酮，發(fā)現(xiàn)擬桿菌屬數(shù)量減少，普氏菌屬和艾克曼菌屬數(shù)量升高，而這2 種菌群豐度的增加與血循環(huán)中LPS 濃度的降低有關(guān)。這是由于腸道微生物群的變化影響了BA 池的組成，導(dǎo)致TGR5 表達(dá)增加，并誘導(dǎo)膜內(nèi)側(cè)腺苷酸環(huán)化酶在Mg2+存在條件下催化ATP 轉(zhuǎn)化為信號(hào)分子cAMP，通過(guò)激活TGR5-cAMP 抗炎通路抑制NLRP3 炎癥小體，減少TLR4、TNF-α和IL-6 的生成[45-46]。因此，腸道菌群與BA-TGR5通路之間的代謝平衡對(duì)預(yù)防動(dòng)物相關(guān)疾病至關(guān)重要。

4 總結(jié)與展望

腸道菌群通過(guò)解離、脫羥基、脫硫化和差向異構(gòu)化等反應(yīng)改變BA 的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，在宿主BA 代謝中發(fā)揮核心作用。在BA 代謝過(guò)程中，F(xiàn)XR 和TGR5 信號(hào)通路受腸道細(xì)菌的影響。飲食和抗生素等因素改變微生物豐富度后，會(huì)影響B(tài)A 的種類，繼而調(diào)節(jié)FXR 和TGR5介導(dǎo)的代謝通路。FXR 由肝臟和腸道2 條途徑分別誘導(dǎo)SHP 和FGF15/19 信號(hào)通路，反饋抑制BA 的合成，維持其代謝穩(wěn)態(tài)。TGR5 活化后則增加GLP-1 和cAMP含量，調(diào)控葡萄糖和脂質(zhì)代謝，平衡動(dòng)物脂肪沉積，緩解糖代謝紊亂和炎癥等疾病的癥狀。目前腸道菌群對(duì)BA 代謝及其相關(guān)通路在人類和小鼠模型中應(yīng)用較廣，但對(duì)于畜禽動(dòng)物中的研究尚淺，隨著對(duì)腸道菌群與BA調(diào)控信號(hào)通路研究的深入，有望通過(guò)腸道菌群-BA-FXR/TGR5 途徑來(lái)防治動(dòng)物相關(guān)疾病，指導(dǎo)動(dòng)物生產(chǎn)工作。