二甲双胍对高脂饮食大鼠肠道菌群及短链/中链脂肪酸的影响

摘要

目的：近年来有证据提示肠道可能是二甲双胍的主要作用部位，但二甲双胍对肠道菌群影响的相关研究尚不多，二甲双胍对短链/中链脂肪酸等肠道菌群代谢产物的影响也不明确。本研究拟探讨二甲双胍对高脂喂养大鼠肠道菌群及短链/中链脂肪酸的影响和代谢益处。方法：将24只Sprague-Dawley大鼠随机分为3组：1)正常饮食组(ND组)，普通饲料喂养；2)高脂饮食组(HFD组)，高脂饲料喂养；3)高脂饮食+二甲双胍治疗组(HFD+Met组)，高脂饲料喂养8周，第9周起每日用二甲双胍溶液(150 mg/kg体重)灌胃。实验结束后处死所有大鼠并留取血清、肝脏及结肠内容物标本，检测糖脂代谢指标、肝脏病理、肠道菌群和结肠内容物中的短链/中链脂肪酸水平。结果：二甲双胍显著改善了高脂饮食诱导的糖脂代谢紊乱及肝损伤。与HFD组比较，HFD+Met组Blautia,Romboutsia,Bilophila,Bacteroides菌属丰度降低，Lactobacillus菌属丰度显著增高(均P<0.05)；结肠内容物中丁酸、2-甲基丁酸、戊酸、辛酸和月桂酸水平均显著增高(均P<0.05)，乙酸、异庚酸和壬酸水平均显著降低(均P<0.05)。Spearman相关性分析显示：Lactobacillus菌属丰度与大鼠的体重增量和胰岛素抵抗呈显著负相关，丁酸盐和戊酸盐水平与大鼠胰岛素抵抗、肝损伤呈显著负相关(均P<0.05)。结论：二甲双胍显著增加了高脂饮食大鼠结肠内容物中Lactobacillus等益生菌的丰度，促进了丁酸盐、戊酸盐、月桂酸等短链/中链脂肪酸的产生，提示二甲双胍通过肠道菌群调节机体代谢。

关键词

二甲双胍 / 肠道菌群 / 短链脂肪酸 / 中链脂肪酸 / 代谢

基金资助

湖南省自然科学基金（2024JJ5422,2024JJ5550,2024JJ6494）; 长沙市重大科技专项（kh2301027）; 湖南省重点研发计划（2024DK2001）