高脂和高糖饮食中过量的甘油三酯能够导致体内白色脂肪组织过度积累,进而导致机体肥胖。近年来,乳杆菌作为一种可以通过调节肠道菌群平衡缓解或预防由饮食引起的肥胖及相关代谢症的益生菌,已成为被关注的焦点。许多研究指出益生菌也可通过刺激棕色脂肪活性,促进白色脂肪棕色化,调节宿主代谢稳态和能量平衡。然而,乳杆菌抑制肥胖的机制研究尚不完善。因此,益生菌增强棕色脂肪产热功能及促进白色脂肪棕色化,逐渐成为一种新的、潜在的治疗肥胖策略。本研究采用高脂饮食建造肥胖模型,以乳杆菌T3L和LGG进行灌胃,主要探讨L.coryniformis subsp.torquens T3对肠道菌群多样性的影响;以主要调控信号通路富集的方式研究乳杆菌调控脂肪棕色化,刺激BAT细胞活性及促进白色脂肪褐变的相关机制,进而抑制脂肪沉积及预防肥胖,旨在明确肠道微生物与脂肪棕色化之间的联系,为后续益生菌预防及治疗肥胖提供新的思路及理论依据。乳杆菌T3L干预可明显降低肥胖小鼠体重增量、体脂率及血清相关指标的含量。形态学结果表明,乳杆菌T3L可有效改善肝脏脂肪沉积,增加脂肪组织内多室脂肪细胞含量。对血清LPS和TNF-α等结果分析可知,乳杆菌T3L对脂肪细胞因子具有很好的调节作用,降低脂肪细胞的慢性炎症。荧光定量PCR分析脂肪组织棕色化的标记基因,发现乳杆菌T3L能够上调棕色脂肪细胞关键基因UCP1和PGC-1α等表达水平,不同通路的上游辅助调节因子PRDM16、PPARγ和SIRT6表达也同样升高,刺激BAT细胞活性,同时白色脂肪组织中也表达了与棕色脂肪相同的转录因子ASK1、UCP1和SIRT6,说明乳杆菌T3L能够同时调节白色和棕色脂肪产热核心基因,激活调控通路,进而使白色脂肪细胞呈现米色脂肪表型,促进脂肪棕色化。此外,PCR结果也表现出乳杆菌T3L有效改善高脂饮食小鼠肠紧密连接蛋白结构的完整性,以保护小鼠肠道屏障系统,减少血清LPS的表达及脂肪细胞炎性因子的产生。16S r DNA测序方法分析小鼠肠道菌群多样性及相对丰度。乳杆菌T3L能够改善由高脂膳食引发的小鼠肠道菌群结构的紊乱,以及增加肠道产短链脂肪酸菌属相对丰度,包括Streptococcus、Blautia、Bacteroides、Romboutsia和Faecalibaculum等。肠道微生物群结构的改变与脂肪组织棕色化这一章有一定相关性,乳杆菌T3L的干可以通过调节肠道菌群的平衡,提高益生菌对胃肠道中的甘油三酯和胆固醇的吸收,从而减少其进入宿主血液中的脂质比例。更值得注意的是肠道微生物代谢产物SCFAs,通过与游离脂肪酸受体FFAR2和FFAR3结合,刺激棕色化标记基因PGC-1α的表达,从而增加米色脂肪细胞及线粒体生物合成,促进脂肪产热。上述实验结果,旨在为其他研究益生菌调节肠道菌群影响脂肪棕色化调控机制提供基础,也为预防及治疗肥胖综合征提供新的思路。