試驗(yàn)部分
將28日齡雄性C57BL/6J小鼠分為3組，每組體重分布相似，均飼喂AIN93M低可溶性纖維飲食（LSFD）3周。從第4周開(kāi)始，小鼠飲食被LSFD（n=8）、LSFD低劑量XOS（2%）（LSFD/XLD）（n=8）或LSFD高劑量XOS（7%）（LSFD/XHD）（n=8）飲食替代3周。小鼠共被喂食6周，喂食期間所有小鼠都可以隨意獲得食物和水。每周記錄小鼠體重和攝食量，喂食6周后對(duì)小鼠實(shí)施安樂(lè)死。收集脂肪庫(kù)、肝臟和盲腸內(nèi)容物，稱(chēng)重后置于80℃保存，待分析。在處死時(shí)采集血清和回腸。
試驗(yàn)結(jié)果
XOS添加至小鼠飲食中，干預(yù)3周后，3組小鼠的體重和肝臟重量無(wú)明顯變化(圖1B和1C)，但LSFD/XHD組顯著降低了小鼠附睪脂肪(E-fat)、腸系膜脂肪(M-fat)和腎周脂肪(R-fat)的重量(圖1D)；LSFD/XHD組顯著增加了小鼠的盲腸重量和糞便排出量(圖1E和1F)，但沒(méi)有改變每日能量攝入(圖1G)。LSFD/XHD組顯著降低了小鼠血清瘦素(Leptin)和炎癥細(xì)胞因子MCP-1濃度（圖2）。
LSFD/XHD組顯著降低小鼠35%的附睪脂肪 (圖1D)，降低了調(diào)節(jié)脂肪生成和胰島素敏感性的關(guān)鍵脂肪轉(zhuǎn)錄因子Cebpa和Pparg基因的表達(dá)(圖3A和3B)。LSFD/XHD組還顯示出降低脂肪酸合酶(Fasn)基因表達(dá)的趨勢(shì)，該酶負(fù)責(zé)成熟脂肪細(xì)胞的形成(圖3C)。此外，LSFD/XHD組顯著降低了小鼠瘦素(Leptin)和Mcp1的基因表達(dá)(圖3D和3E)。
XOS降低了α多樣性指數(shù)Chao1和Shannon指數(shù)（圖4A和4B）。通過(guò)主坐標(biāo)分析（PCoA）計(jì)算和可視化未加權(quán)和加權(quán)的UniFrac距離度量（圖4C和4D），對(duì)于未加權(quán)和加權(quán)的UniFrac距離度量（圖4C和4D），喂食不同飲食的小鼠傾向于形成不同的集群（P<0.05，方差分析）。
LSFD/XHD組中小鼠的擬桿菌門(mén)數(shù)量顯著增加，厚壁菌門(mén)數(shù)量顯著減少，這與附睪脂肪和厚壁菌門(mén)與擬桿菌門(mén)的比例之間的顯著相關(guān)性有關(guān)(圖5)。
XOS的消耗與盲腸SCFA（乙酸鹽、丙酸鹽和丁酸鹽）濃度的顯著增加有關(guān)。LSFD/XLD組SCFA的生產(chǎn)能力(醋酸和丙酸)達(dá)到最大，而在LSFD/XHD組，SCFA的濃度沒(méi)有進(jìn)一步增加(圖6A)。與喂食LSFD的小鼠相比，LSFD/XLD組小鼠的血清丁酸鹽更高，但不會(huì)改變乙酸鹽和丙酸鹽（圖6B）。
試驗(yàn)總結(jié)
XOS膳食補(bǔ)充劑可以顯著改變腸道微生物組成。當(dāng)補(bǔ)充高劑量XOS時(shí)，內(nèi)臟脂肪庫(kù)、炎癥細(xì)胞因子MCP-1的濃度和與肥胖相關(guān)的腸道微生物門(mén)厚壁菌門(mén)豐度降低。XOS的干預(yù)均未觀察到血液和肝臟脂質(zhì)的變化，可提高盲腸SCFAs的產(chǎn)量，降低放線(xiàn)菌的相對(duì)豐度。總之，XOS通過(guò)降低脂肪生成和脂肪合成標(biāo)記物的基因表達(dá)，并誘導(dǎo)腸道微生物組成的變化來(lái)降低肥胖。
參考資料：
Jianfeng Long et al. Xylooligosaccharide supplementation decreases visceral fat accumulation and modulates cecum microbiome in mice[J]. Journal of Functional Foods, 2019, 52: 138-146.
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