劉嘉平，王 博，張曉偉，張亞瓊*，俞良莉

（1 上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院 上海 200240 2 馬里蘭大學(xué)營(yíng)養(yǎng)與食品科學(xué)系 美國(guó)馬里蘭 20742）

肥胖被定義為脂肪堆積過(guò)多，是機(jī)體能量攝入和消耗不平衡的結(jié)果[1]，會(huì)大幅增加罹患Ⅱ型糖尿病、脂肪肝、高血壓等疾病的風(fēng)險(xiǎn)[2]。腸道微生物組是微生物及其代謝產(chǎn)物的動(dòng)態(tài)組合[3]，在體內(nèi)發(fā)揮一系列重要的生物功能，包括免疫調(diào)節(jié)，宿主代謝調(diào)節(jié)，平衡營(yíng)養(yǎng)素的吸收等[4]。近年來(lái)，眾多研究表明，與正常個(gè)體相比，肥胖個(gè)體的腸道菌群組成和結(jié)構(gòu)均發(fā)生了顯著的變化[5-6]，因此如何通過(guò)飲食干預(yù)腸道菌群以及控制肥胖成為近年國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。

絞股藍(lán)是一種多年生匍匐植物，廣泛分布于中國(guó)、日本以及東南亞等國(guó)家，在世界范圍內(nèi)絞股藍(lán)茶被廣泛認(rèn)為具有降血糖、血脂的功效[7]。絞股藍(lán)皂苷是絞股藍(lán)中主要的活性成分[8]，Liu 等[9]研究發(fā)現(xiàn)絞股藍(lán)皂苷可以在細(xì)胞水平上抑制3T3-L1小鼠前脂肪細(xì)胞的分化，從而抑制脂肪的生成，然而在體內(nèi)水平研究絞股藍(lán)皂苷對(duì)控制動(dòng)物肥胖，以及對(duì)動(dòng)物體內(nèi)腸道菌群的調(diào)節(jié)作用還鮮有報(bào)道。本研究采用高脂飲食喂食C57BL/6J 小鼠，同時(shí)給予不同劑量的絞股藍(lán)皂苷干預(yù)，探究絞股藍(lán)皂苷對(duì)小鼠肥胖及小鼠腸道菌群多樣性和組成的影響，為絞股藍(lán)資源的深度開(kāi)發(fā)提供數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物采用SPF 級(jí)C57BL/6J 小鼠，6 周齡，雄性，平均體重（21±2）g，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用許可證號(hào)：SCXK（滬）2017-0012，購(gòu)于上海吉輝實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)有限公司。

四倍體絞股藍(lán)葉片購(gòu)于陜西省平利縣；動(dòng)物標(biāo)準(zhǔn)飼料、高脂飼料，江蘇省協(xié)同醫(yī)藥生物工程有限責(zé)任公司；多聚甲醛，上海阿拉丁生化科技股份有限公司；蘇木素染液、伊紅染液，武漢谷歌生物科技有限公司；甘油三酯、總膽固醇、低密度脂蛋白-膽固醇、高密度脂蛋白-膽固醇、谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶檢測(cè)試劑盒，上海羅氏制藥有限公司；瘦素檢測(cè)試劑盒，賽默飛世爾科技公司；實(shí)驗(yàn)用水為超純水（18.2 MΩ），其它化學(xué)試劑均為分析純級(jí)。

1.2 儀器與設(shè)備

BSA4202S-CW 電子天平，德國(guó)賽多利斯公司；Milli-Q 純水儀，美國(guó)密理博公司；Centrifuge 5415R 低溫高速離心機(jī)，德國(guó)艾本德公司；渦旋儀，德國(guó)艾卡公司；高效液相色譜儀，美國(guó)安捷倫科技有限公司；Infinity M2000 Pro 全波長(zhǎng)多功能酶標(biāo)儀，瑞士帝肯公司；-80 ℃超低溫冰箱，賽默飛世爾科技公司；生物樣本勻漿機(jī)，法國(guó)Bertin 公司；病理切片機(jī)，上海徠卡儀器有限公司；倒置熒光顯微鏡、成像系統(tǒng)，日本尼康公司；Illumina NovaSeq6000 測(cè)序儀，美國(guó)Illumina 公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 絞股藍(lán)皂苷的提取與分離 采用乙醇熱提法獲得絞股藍(lán)皂苷的粗提物浸膏，然后經(jīng)石油醚和乙酸乙酯萃取后，使用大孔樹(shù)脂進(jìn)一步除雜獲得絞股藍(lán)皂苷粗提物粉末，再經(jīng)半制備型HPLC分離后獲得絞股藍(lán)總皂苷（得率約為7.43 mg/g 絞股藍(lán)干葉片）[10]。

1.3.2 動(dòng)物飼養(yǎng)和分組 小鼠經(jīng)外包裝滅菌處理立即轉(zhuǎn)入上海交通大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心，SPF 級(jí)屏障系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行飼養(yǎng)，溫度和相對(duì)濕度分別控制在（22±2）℃和50%±10%，12 h 光照和12 h 黑暗交替循環(huán)，小鼠自由飲食飲水。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)期間，所有涉及動(dòng)物的程序均嚴(yán)格按照中國(guó)有關(guān)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的相關(guān)飼養(yǎng)規(guī)范和法律規(guī)定進(jìn)行。

小鼠經(jīng)過(guò)1 周的適應(yīng)性飼養(yǎng)后，每組10 只，隨機(jī)分為4 組：正常對(duì)照組（NC 組）、高脂組（HF組）、低劑量絞股藍(lán)皂苷干預(yù)組（JS300 組）和高劑量絞股藍(lán)皂苷干預(yù)組（JS600 組）。NC 組用動(dòng)物標(biāo)準(zhǔn)飼料喂養(yǎng)，HF 組、JS300 組、JS600 組均用高脂飼料喂養(yǎng)。絞股藍(lán)皂苷干預(yù)方式：稱(chēng)取一定量的絞股藍(lán)皂苷溶解于生理鹽水中，按300 mg/kg bw/d或600 mg/kg bw/d 的劑量對(duì)小鼠進(jìn)行灌胃處理，每日1 次，共持續(xù)12 周。為了保持組別間小鼠處理的一致性，每日給予NC 組和HF 組小鼠同時(shí)灌胃等體積生理鹽水。每周記錄1 次小鼠的體重，并計(jì)算其平均值。

1.3.3 動(dòng)物處死及樣本收集 小鼠飼養(yǎng)12 周后，提前1 d 用代謝籠收集小鼠糞便用于腸道菌群分析。禁食12 h 后通過(guò)頸椎脫臼處死小鼠，立即收集血液樣本，并在4 ℃下3 500×g 離心10 min，取上層血清用于生化指標(biāo)的測(cè)定。迅速解剖小鼠，取皮下脂肪、腎周脂肪和附睪脂肪，經(jīng)生理鹽水清洗、稱(chēng)重后，用4%多聚甲醛固定，用于病理切片的制作和H&E 染色。

1.3.4 血清生化指標(biāo)測(cè)定 血清中甘油三酯、總膽固醇、谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、低密度脂蛋白-膽固醇、高密度脂蛋白-膽固醇和瘦素含量的測(cè)定均按照試劑盒說(shuō)明書(shū)操作。

1.3.5 脂肪細(xì)胞形貌觀察 將脂肪組織在4%多聚甲醛溶液中固定24 h，脫水、石蠟包埋、切片后，用H&E 染料染色，在光學(xué)顯微鏡（400 倍）下觀察脂肪細(xì)胞形貌，并用IPP 6.0 軟件對(duì)細(xì)胞數(shù)目進(jìn)行計(jì)數(shù)。

1.3.6 糞便腸道菌群16S rRNA 測(cè)序 采用CTAB 方法提取小鼠糞便菌群的DNA，之后利用瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)DNA 的純度和濃度，取適量的樣本DNA 于離心管中，使用無(wú)菌水稀釋樣本至1 ng/μL。以16S 高變區(qū)中的V3+V4 區(qū)為目標(biāo)測(cè)序片段，采用帶Barcode 的特異引物341F （5'-CCTAYGGGRBGCASCAG -3'） 和 806R （5' -GGACTACNNGGGTATCTAAT-3'） 對(duì)目標(biāo)片段進(jìn)行PCR 擴(kuò)增，每個(gè)樣品進(jìn)行3 次重復(fù)。PCR 擴(kuò)增產(chǎn)物通過(guò)質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%瓊脂糖凝膠電泳進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)目標(biāo)片段進(jìn)行回收、純化。對(duì)純化后的PCR產(chǎn)物使用TruSeq?DNA PCR-Free Sample Preparation Kit 建庫(kù)試劑盒進(jìn)行文庫(kù)構(gòu)建，構(gòu)建好的文庫(kù)經(jīng)過(guò)Qubit 和Q-PCR 定量，文庫(kù)合格后，在NovaSeq6000 進(jìn)行上機(jī)測(cè)序。

根據(jù)Barcode 序列和PCR 擴(kuò)增引物序列從下機(jī)數(shù)據(jù)中拆分出各樣本數(shù)據(jù)，截去Barcode 和引物序列后使用FLASH 軟件對(duì)每個(gè)樣本的reads 進(jìn)行拼接，然后采用Qiime 軟件過(guò)濾嵌合體，得到最終的有效數(shù)據(jù)（Effective tags）。利用Uparse 軟件對(duì)所有樣本的全部有效數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類(lèi)，默認(rèn)以97%的一致性將序列聚類(lèi)成為OTUs（Operational taxonomic units）。用Mothur 方法與SILVA138 的SSUrRNA 數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行物種注釋分析，獲得分類(lèi)學(xué)信息并在門(mén)、科、屬分類(lèi)水平上統(tǒng)計(jì)各樣本的群落組成。使用R 軟件計(jì)算Shannon 指數(shù)、Simpson 指數(shù)、InvSimpson 指數(shù)。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

所有實(shí)驗(yàn)均做3 次平行，結(jié)果表示為“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”。使用SPSS 22.0 進(jìn)行顯著性分析，采用單因素方差分析（One-way ANOVA）進(jìn)行組間比較，P<0.05 則認(rèn)為具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 絞股藍(lán)皂苷干預(yù)對(duì)小鼠體重、脂肪組織質(zhì)量及體脂率的影響

絞股藍(lán)皂苷干預(yù)對(duì)小鼠體重、脂肪組織質(zhì)量及體脂率的影響見(jiàn)表1。首先，4 組小鼠（NC 組、HF 組、JS300 組、JS600 組）的初始體重值均為21～23 g，各組間無(wú)顯著差異（P>0.05）。喂養(yǎng)12 周后，NC 組小鼠體重增加到27.07 g，而HF 組小鼠體重與NC 組相比增加更明顯，為31.46 g，且這2 組小鼠體重之間有顯著性差異（P<0.05）。經(jīng)絞股藍(lán)皂苷干預(yù)12 周后，JS300、JS600 組小鼠最終體重值較HF 組有所降低，分別為29.78 g 和27.86 g，其中，JS600 組小鼠體重降低更為明顯，與HF 組相比有顯著性差異（P<0.05）。

表1 絞股藍(lán)皂苷干預(yù)對(duì)小鼠體重、脂肪組織質(zhì)量和體脂率的影響Table 1 Effects of gypenosides on the body weight，adipose tissue mass and body fat percentage in mice

此外，還對(duì)4 組小鼠脂肪組織（皮下脂肪、腎周脂肪、附睪脂肪）的質(zhì)量以及體脂率進(jìn)行測(cè)定和計(jì)算。與NC 組相比，喂食12 周高脂飼料的HF 組小鼠皮下、腎周和附睪脂肪質(zhì)量顯著提高，分別從0.26，0.12，0.42 g 提高至0.45，0.35，0.85 g（P<0.05）。此外，HF 組的這3 種脂肪占體重的比率（體脂率）也較NC 組有顯著提高，皮下脂肪率從0.96%提高至1.43%，腎周脂肪率從0.22%提高至1.09%，附睪脂肪率從1.55%提高至2.70%（P<0.05）。然而，絞股藍(lán)皂苷干預(yù)組（JS300 和JS600組）小鼠的脂肪組織質(zhì)量和體脂率均有所下降，特別是JS600 組小鼠，其腎周、附睪脂肪的質(zhì)量以及3 種體脂率均較HF 組有顯著性下降（P<0.05）。上述研究結(jié)果表明絞股藍(lán)皂苷飲食干預(yù)可以降低喂食高脂飼料所導(dǎo)致的小鼠體重、脂肪組織質(zhì)量及體脂率的升高，并且這種干預(yù)作用與絞股藍(lán)皂苷的劑量有相關(guān)性。

2.2 絞股藍(lán)皂苷干預(yù)對(duì)小鼠血清生化指標(biāo)的影響

血清中甘油三酯和總膽固醇水平是反映機(jī)體血脂代謝水平最常用的2 個(gè)生化指標(biāo)。此外，低密度脂蛋白-膽固醇和高密度脂蛋白-膽固醇分別是運(yùn)輸膽固醇到肝外組織和將膽固醇從肝外組織轉(zhuǎn)運(yùn)到肝臟進(jìn)行代謝的主要運(yùn)載工具。前期研究表明，肥胖對(duì)于機(jī)體血脂代謝各項(xiàng)生化指標(biāo)水平有顯著影響[11]。由于本研究中觀察到絞股藍(lán)皂苷的飲食干預(yù)可以降低喂食高脂飼料所導(dǎo)致的小鼠體重、脂肪組織質(zhì)量及體脂率的升高，因此，為了進(jìn)一步探究絞股藍(lán)皂苷干預(yù)對(duì)小鼠血脂代謝相關(guān)生化指標(biāo)的影響，本研究分別對(duì)各組小鼠血清中甘油三酯、總膽固醇、低密度脂蛋白-膽固醇和高密度脂蛋白-膽固醇的含量進(jìn)行了測(cè)定 （表2）。與NC 組相比，HF 組小鼠血清中甘油三酯、總膽固醇、低密度脂蛋白-膽固醇的含量顯著提高，分別從0.27 mmol/L 提高至0.74 mmol/L，0.51 mmol/L提高至1.47 mmol/L，0.06 mmol/L 提高至0.20 mmol/L（P<0.05），而血清中高密度脂蛋白-膽固醇的含量無(wú)顯著性差異。此外，經(jīng)過(guò)12 周絞股藍(lán)皂苷干預(yù)后，JS300 和JS600 組總膽固醇含量與HF組相比均有所下降，總膽固醇含量從1.47 mmol/L分別降至1.20 mmol/L 和1.33 mmol/L；2 種載脂蛋白低密度脂蛋白-膽固醇和高密度脂蛋白-膽固醇含量也發(fā)生了顯著性變化，分別從HF 組的0.2 mmol/L 降低至0.16 mmol/L （JS300 和JS600 組），以及從0.46 mmol/L 上升至0.59 （JS300 組）和0.54 mmol/L（JS600 組）（P<0.05）；然而絞股藍(lán)皂苷干預(yù)對(duì)血清中甘油三酯的含量卻無(wú)顯著性影響。陳桂林[12]研究發(fā)現(xiàn)對(duì)肥胖昆明小鼠進(jìn)行為期4 周的絞股藍(lán)（50%乙醇浸提物）干預(yù)后，可顯著降低小鼠血清中甘油三酯、總膽固醇、低密度脂蛋白-膽固醇的含量，并同時(shí)升高高密度脂蛋白-膽固醇的含量。本研究未觀察到絞股藍(lán)皂苷干預(yù)對(duì)小鼠血清中甘油三酯含量的影響，這可能是由于實(shí)驗(yàn)所用小鼠品系不同，以及絞股藍(lán)的50%乙醇浸提物與本實(shí)驗(yàn)所用的絞股藍(lán)皂苷成分不同導(dǎo)致。

表2 絞股藍(lán)皂苷干預(yù)對(duì)小鼠血清生化指標(biāo)的影響Table 2 Effects of gypenosides on serum biochemical indices in mice

此外，谷丙轉(zhuǎn)氨酶和谷草轉(zhuǎn)氨酶是兩種肝臟轉(zhuǎn)氨酶，肥胖、血脂代謝紊亂與血清中谷丙轉(zhuǎn)氨酶和谷草轉(zhuǎn)氨酶水平的升高也密切相關(guān)[13]。與NC 組相比，HF 組小鼠谷丙轉(zhuǎn)氨酶和谷草轉(zhuǎn)氨酶的含量顯著上升，血清中谷丙轉(zhuǎn)氨酶的含量從7.10 U/L上升至12.20 U/L，谷草轉(zhuǎn)氨酶的含量從31.40 U/L上升至69.00 U/L（P<0.05）。經(jīng)絞股藍(lán)皂苷干預(yù)后的JS300 和JS600 組小鼠血清中谷丙轉(zhuǎn)氨酶的含量顯著下降，分別下降至9.60 U/L 和9.57 U/L（P<0.05），而谷草轉(zhuǎn)氨酶的含量無(wú)顯著性改變。Lee等[14]研究發(fā)現(xiàn)采用絞股藍(lán)皂苷300 mg/kg bw/d 劑量干預(yù)C57BL/6J 小鼠8 周，可以顯著降低小鼠血清中谷丙轉(zhuǎn)氨酶的含量，這與本研究所觀察到的結(jié)果相一致。

瘦素是一種由脂肪細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子樣循環(huán)激素，大部分肥胖個(gè)體會(huì)產(chǎn)生瘦素抵抗，表現(xiàn)為瘦素水平升高和敏感性降低[15]。與NC 組相比，HF組小鼠血清中瘦素的含量顯著上升，從1 667.93 pg/mL 上升至21 037.08 pg/mL（P<0.05）；而經(jīng)絞股藍(lán)皂苷干預(yù)后，JS300 和JS600 組小鼠血清中瘦素含量分別顯著下降至575.33 pg/mL 和336.83 pg/mL（P<0.05）。Ahmed 等[16]研究發(fā)現(xiàn)高脂飼料喂養(yǎng)的CD-1 小鼠血清中瘦素的含量也顯著上升，而經(jīng)阿拉伯膠飲食干預(yù)后瘦素的含量又顯著下降。

2.3 絞股藍(lán)皂苷干預(yù)對(duì)小鼠脂肪細(xì)胞形貌的影響

從表1可知絞股藍(lán)皂苷干預(yù)可以降低喂食高脂飼料所導(dǎo)致的小鼠脂肪組織質(zhì)量及體脂率的升高，為了更直觀地觀察絞股藍(lán)皂苷干預(yù)對(duì)小鼠脂肪細(xì)胞形貌的影響，本研究采用H&E 染色法對(duì)各組小鼠的皮下、腎周和附睪脂肪組織切片進(jìn)行觀察。由圖1a 可知，在相同放大倍數(shù)下，與NC 組小鼠的皮下、腎周和附睪脂肪細(xì)胞相比，HF 組小鼠這3 種脂肪部位的脂肪細(xì)胞體積均明顯增大。而經(jīng)絞股藍(lán)皂苷干預(yù)后，JS300 和JS600 組小鼠這3種脂肪部位的脂肪細(xì)胞體積較HF 組均明顯減小，這與本研究中所觀察到的這2 組小鼠脂肪組織質(zhì)量和體脂率下降的結(jié)果相一致（表1）。Guo等[17]研究發(fā)現(xiàn)，脂肪細(xì)胞體積大小可以反映個(gè)體肥胖的程度。與正常個(gè)體相比，肥胖個(gè)體的脂肪細(xì)胞體積更大，這主要是由于其脂肪細(xì)胞中存在更多的脂肪滴導(dǎo)致。此外，本研究還對(duì)該放大倍數(shù)下，可視區(qū)域內(nèi)不同組小鼠的3 種脂肪細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù)，比較脂肪細(xì)胞數(shù)量上的差異。從圖1b可知，與NC 組相比，HF 組小鼠3 種脂肪部位的脂肪細(xì)胞數(shù)量均顯著下降（P<0.05），皮下、腎周和附睪脂肪的細(xì)胞數(shù)量分別從54 個(gè)/mm2下降至199 個(gè)/mm2，從341 個(gè)/mm2下降至185 個(gè)/mm2，以及從440 個(gè)/mm2下降至215 個(gè)/mm2。而經(jīng)絞股藍(lán)皂苷干預(yù)后的JS300 和JS600 組小鼠，這3 種脂肪部位的脂肪細(xì)胞數(shù)量又均顯著上升 （P<0.05），說(shuō)明這2 組小鼠脂肪細(xì)胞體積較HF 組顯著減小。上述結(jié)果進(jìn)一步證明了絞股藍(lán)皂苷干預(yù)對(duì)控制高脂飼料所導(dǎo)致的小鼠肥胖的積極作用。

圖1 絞股藍(lán)皂苷干預(yù)對(duì)小鼠皮下、腎周和附睪脂肪細(xì)胞形貌（a）和數(shù)量（b）的影響Fig.1 Effects of gypenosides on the morphology （a） and number （b） of subcutaneous，perirenal and epididymal adipocytes in mice

2.4 絞股藍(lán)皂苷干預(yù)對(duì)小鼠腸道菌群多樣性和組成結(jié)構(gòu)的影響

腸道菌群的α-多樣性可以反映腸道中物種的豐富度和均勻度[18]，表3為絞股藍(lán)皂苷干預(yù)對(duì)小鼠腸道菌群α-多樣性指數(shù)影響的結(jié)果。其中，Shannon 和Simpson 指數(shù)是衡量物種多樣性的推薦指標(biāo)[19]，Shannon 指數(shù)更側(cè)重于物種豐富度，而Simpson 指數(shù)更側(cè)重于物種均勻度[20]。InvSimpson指數(shù)是Simpson 指數(shù)的逆，更側(cè)重于物種豐富度[21]。由表中可知，在物種豐富度方面，與NC 組相比，HF 組小鼠腸道菌群的Shannon 和InvSimpson指數(shù)分別從2.88 下降至0.73，從5.58 下降至1.30（P<0.05）。而經(jīng)絞股藍(lán)皂苷干預(yù)后，JS300 和JS600組小鼠腸道菌群的Shannon 指數(shù)均較HF 組顯著增加（P<0.05），分別從0.73 增加至3.11 和3.68，而InvSimpson 指數(shù)卻沒(méi)有顯著性變化 （P>0.05）。在物種均勻度方面，與NC 組相比，HF 組小鼠腸道菌群的Simpson 指數(shù)從0.81 下降至0.22 （P<0.05），而經(jīng)絞股藍(lán)皂苷干預(yù)后，JS300 和JS600 組小鼠腸道菌群的Simpson 指數(shù)均較HF 組沒(méi)有顯著差異（P>0.05），上述結(jié)果說(shuō)明高脂飼料喂養(yǎng)會(huì)降低小鼠腸道菌群的豐富度和均勻度，而絞股藍(lán)皂苷的干預(yù)可以提高小鼠腸道菌群的豐富度，對(duì)均勻度沒(méi)有顯著影響。王家妮等[22]也發(fā)現(xiàn)經(jīng)高脂飼料喂養(yǎng)后，小鼠腸道菌群的Shannon 和Simpson指數(shù)顯著下降，腸道菌群多樣性降低，這與本研究結(jié)果相一致。

表3 絞股藍(lán)皂苷干預(yù)對(duì)小鼠腸道菌群多樣性的影響Table 3 Effects of gypenosides on the α diversity indices of gut microbiota in mice

為了進(jìn)一步分析絞股藍(lán)皂苷干預(yù)對(duì)小鼠腸道菌群組成結(jié)構(gòu)的影響，本研究對(duì)不同組小鼠腸道菌群在不同分類(lèi)水平上優(yōu)勢(shì)菌的相對(duì)豐度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。由門(mén)水平的聚類(lèi)柱狀圖（圖2a）可知，NC 組小鼠腸道菌群中的優(yōu)勢(shì)菌群為厚壁菌門(mén)（Firmicutes）、擬桿菌門(mén)（Bacteroidetes）、疣微菌門(mén)（Verrucomicrobia）和脫硫菌門(mén)（Desulfobacterota），其中厚壁菌門(mén)占58.10%，擬桿菌門(mén)占27.72%，疣微菌門(mén)占7.34%，脫硫菌門(mén)占4.31%。而HF 組小鼠腸道菌群中厚壁菌門(mén)的相對(duì)豐度增加至97.28%，擬桿菌門(mén)、疣微菌門(mén)和脫硫菌門(mén)的相對(duì)豐度分別降低至1.49%，0.08%，0.33%。小鼠腸道菌群在科水平上的相對(duì)豐度如圖2b 所示，NC 組小鼠腸道菌群中的優(yōu)勢(shì)菌群為桿菌科（Bacilli）、類(lèi)桿菌科（Bacteroidia）、梭狀芽胞桿菌科（Clostridia）和疣微菌科（Verrucomicrobiae）。HF 組小鼠腸道菌群中桿菌科的相對(duì)豐度提高了，而類(lèi)桿菌科、梭狀芽胞桿菌科和疣微菌科的相對(duì)豐度卻降低了。經(jīng)絞股藍(lán)皂苷干預(yù)后，JS300 和JS600組小鼠的腸道菌群在門(mén)、科水平上的相對(duì)豐度較HF 組變化不顯著。

圖2 小鼠腸道微生物群在不同分類(lèi)水平的相對(duì)豐度Fig.2 The relative abundance of gut microbiota in mice at different taxonomic levels

圖2c 是通過(guò)熱圖來(lái)比較屬水平上各個(gè)菌屬的相對(duì)豐度變化。NC 組小鼠腸道菌群中的優(yōu)勢(shì)菌群為顫螺旋菌科屬（Oscillospiraceae）、鼠桿菌屬 （Muribaculaceae）、梭狀芽胞桿菌屬（Clostridium sensu strict）和別普雷沃菌屬（Alloprevotella），而HF 組小鼠腸道菌群中顫螺旋菌科屬和別普雷沃菌屬的相對(duì)豐度降低了。經(jīng)絞股藍(lán)皂苷干預(yù)后，顫螺旋菌科屬、別普雷沃菌屬的相對(duì)豐度有所上升，同時(shí)狄氏副擬桿菌屬（Parabacteroides）、毛螺菌屬（Lachnospiraceae DW59）和伯克氏菌屬（Burkholderiales YL45）的相對(duì)豐度也都增加了，鼠桿菌屬的相對(duì)豐度卻降低了，絞股藍(lán)皂苷的干預(yù)劑量對(duì)小鼠腸道菌群在屬水平的影響不大。前期研究發(fā)現(xiàn)顫螺旋菌科屬的相對(duì)豐度與血清膽固醇含量呈負(fù)相關(guān)，在肥胖個(gè)體中，顫螺旋菌科屬的相對(duì)豐度較低[23]。別普雷沃菌屬、毛螺菌屬是腸道短鏈脂肪酸（如乙酸、丙酸和丁酸）的產(chǎn)生菌，而作為腸道內(nèi)的代謝產(chǎn)物，短鏈脂肪酸具有調(diào)節(jié)肝臟脂質(zhì)代謝，抑制體重增加的作用[24-26]。絞股藍(lán)皂苷干預(yù)可以提高顫螺旋菌科屬、別普雷沃菌屬和毛螺菌屬的相對(duì)豐度，這與本研究中觀察到的絞股藍(lán)皂苷干預(yù)對(duì)小鼠體重和血脂水平的積極作用相吻合（表2）。此外，肥胖通常還會(huì)導(dǎo)致炎癥的發(fā)生[27]，狄氏副擬桿菌屬是可以發(fā)揮抗炎作用的菌屬，它通過(guò)作用于調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞和白細(xì)胞介素-10 抑制全身性炎癥反應(yīng)[28]。除此之外，在一項(xiàng)兒童肥胖與腸道菌群組成關(guān)系的研究中發(fā)現(xiàn)，伯克氏菌屬與體重呈負(fù)相關(guān)，在健康兒童中觀察到較高比例的伯克氏菌屬[29]。本研究發(fā)現(xiàn)絞股藍(lán)皂苷干預(yù)可以提高小鼠腸道內(nèi)上述2 種菌屬的相對(duì)豐度，這可能也與其控制小鼠肥胖的積極作用有所關(guān)聯(lián)。

3 結(jié)論

本研究發(fā)現(xiàn)絞股藍(lán)皂苷飲食干預(yù)能夠顯著降低因喂食高脂飼料導(dǎo)致的小鼠體重、體脂率的增長(zhǎng)以及脂肪細(xì)胞體積的增大；同時(shí)降低小鼠血清中低密度脂蛋白-膽固醇、谷丙轉(zhuǎn)氨酶和瘦素的含量，提高高密度脂蛋白-膽固醇的含量。此外，絞股藍(lán)皂苷飲食干預(yù)還提高了小鼠腸道內(nèi)腸道菌群的α-多樣性，并在屬水平上提高了顫螺旋菌科屬（Oscillospiraceae）、別普雷沃菌屬（Alloprevotella）、狄氏副擬桿菌屬 （Parabacteroides）、毛螺菌屬（Lachnospiraceae DW590）和伯克氏菌屬（Burkholderiales YL45）的相對(duì)豐度。因此，絞股藍(lán)皂苷具有潛在的減肥、降脂和調(diào)節(jié)腸道菌群的積極作用，在功能性食品開(kāi)發(fā)方面具有良好的應(yīng)用前景。