科研丨港中大深研院(IF:28): 狄氏副拟杆菌使用膳食菊粉通过其代谢物十五烷酸抑制NASH(国人佳作)

编译：微科盟咕噜咕噜，编辑：微科盟居居、江舜尧。

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导读

非酒精性脂肪性肝炎(NASH)是非酒精性脂肪性肝病的一种严重形式，以肝脏炎症和脂肪堆积为特征。膳食干预(如纤维)已被证明可以通过肠道微生物群缓解小鼠的这种代谢紊乱。本文研究了肠道菌群通过膳食纤维改善小鼠NASH的机制作用。菊粉(可溶性纤维)被发现比纤维素(不可溶性纤维)更有效地抑制小鼠NASH的进展，如减少肝脏脂肪变性、坏死性炎症和纤维化。采用稳定同位素探测来追踪在NASH进展过程中13C-菊粉掺入肠道细菌基因组和代谢物的情况。鸟枪宏基因组测序结果显示，13C-菊粉富集了狄氏副拟杆菌(Parabacteroides distasonis)。13C-菊粉宏基因组和代谢组的整合表明，狄氏副拟杆菌利用菊粉产生十五烷酸(一种奇数链脂肪酸)，这在体外和无菌小鼠中得到了证实。狄氏副拟杆菌或十五烷酸对小鼠NASH有保护作用。从机制上讲，菊粉、狄氏副拟杆菌或十五烷酸可以恢复NASH模型的肠道屏障功能，降低了血清脂多糖和肝脏促炎细胞因子的表达。综上，这表明肠道微生物群成员可以利用膳食纤维产生有益的代谢物来抑制代谢性疾病。    

论文ID

原名：Parabacteroides distasonis uses dietary inulin to suppress NASH via its metabolite pentadecanoic acid

译名：狄氏副拟杆菌使用膳食菊粉通过其代谢物十五烷酸抑制NASH

期刊：Nature Microbiology

IF：28.3

发表时间：2023.6

通讯作者：于君

通讯作者单位：香港中文大学深圳研究院

DOI号：10.1038/s41564-023-01418-7

实验设计

结果

1 菊粉可改善两种疾病小鼠模型的NASH

胆碱是肝脏分泌脂蛋白所必需的。因此胆碱缺乏阻碍了脂质从肝脏向外周组织的输出，并加剧了NAFLD/NASH。本研究首先使用缺乏胆碱的高脂肪饮食(CDHFD)在小鼠中建立NASH模型。膳食纤维可分为可溶性纤维和不溶性纤维，它们被肠道微生物利用的方式不同。为了全面了解纤维在NASH中的作用，我们将CDHFD与一种代表性可溶性纤维菊粉(CDHFD-I)和一种代表性不可溶性纤维纤维素(CDHFD-C)混合(图1a和补充表1和2)。与喂食CDHFD的小鼠相比，菊粉和纤维素减轻了体重增加(图1b)，改善了胰岛素抵抗(图1c)，降低了肝脏重量、体重和肝脏体重比(图1d)。菊粉在很大程度上缓解了CDHFD诱导的肝脏脂肪变性和氧化应激，表现为降低肝脏TG (P = 0.0009)、硫代巴比妥酸反应物质(TBARs) (P= 0.0073)和油红O评分(P < 0.0001)，并且比纤维素更有效(图1e和补充图1a)。

此外，菊粉显著降低了血清谷丙转氨酶(ALT; P < 0.0001)、谷草转氨酶(AST;P = 0.0131)、TG (P= 0.0011)、CHOL (P < 0.0001)以及促炎细胞因子肿瘤坏死因子-α (TNF-α; P = 0.0059)和白细胞介素-6 (IL-6;P = 0.0007)(图1f,g)。此外，菊粉抑制肝脏羟脯氨酸(P = 0.0020)和α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)信使RNA水平(P= 0.0113)(图1h)。与此相一致的是，组织学评价显示菊粉改善了CDHFD诱导的肝脏脂肪变性(P < 0.0001)、坏死性炎症(P < 0.0001)、气球样膨大((P < 0.001)和纤维化(P < 0.0001)(图1i和补充表3)。虽然纤维素对NASH有一定的保护作用，但在抑制肝脏脂肪变性和纤维化方面的效果明显低于菊粉(P < 0.05)(图1i和补充表3)。通过高脂肪、高胆固醇饮食(HFHCD)和高果糖饮用水诱导的第二个NASH模型进一步验证了这一点(扩展数据图1、补充图1和补充表4、5)。菊粉比纤维素更有效地改善饮食诱导的小鼠NASH及其相关代谢紊乱。

图1. 菊粉改善CDHFD诱导的小鼠NASH。a，CDHFD诱导NASH模型的研究设计。b，不同处理下的体重曲线。c，胰岛素耐量和葡萄糖耐量试验。d，肝脏重量、体重和肝脏体重比。e，肝脏TG和TBARs。f，血清ALT、AST、TG、CHOL。g，血清TNF-α和IL-6。h，肝脏羟脯氨酸和α-SMA mRNA。i，NCD、CDHFD、CDHFD-I和CDHFD-C喂养小鼠肝脏的代表性形态学、苏木精-伊红(H&E)染色和Picro-Sirius Red染色。  

2 菊粉改变肠道微生物群，并被特定细菌同化

与仅饲喂CDHFD的小鼠相比，在饲喂菊粉而非纤维素的小鼠中，肠道微生物群组成很大程度上被高度富集的拟杆菌门(扩展数据图2a,b)区分开来。膳食纤维的利用取决于肠道微生物群。为了揭示纤维和肠道微生物群之间的直接联系，我们在CDHFD模型中使用13C-菊粉和13C-纤维素进行了稳定同位素标记(图2a)。为了确定微生物基因组DNA中13C标记的掺入，我们对密度梯度超离心法分离的DNA中16S rRNA基因进行了qPCR分析(补充表6)。如图2b所示，摄入13C-菊粉的小鼠粪便DNA大部分在较重的梯度中积累，而未标记菊粉组的粪便DNA主要分布在较轻的梯度中，这表明来自菊粉的13C已掺入微生物DNA中。相比之下，13C-纤维素标记后没有峰移(图2b)，这与纤维素不能被小鼠微生物群利用的观点相一致。 为了鉴定用13C-菊粉标记的微生物，对从13C-菊粉和未标记菊粉各自的峰区分离出来的DNA进行宏基因组测序，其中超离心将13C标记的“重”DNA和“轻”DNA分离(补充图2)。拟杆菌门占13C标记细菌的90%(扩展数据图2b)。13C重馏分中的大多数物种属于拟杆菌属(Bacteroides，80%)和副拟杆菌属(Parabacteroides，10%)，与未标记的样品相比，它们的富集量是两倍(图2c)，16S rRNA测序结果进一步证实了这一点(图2d)，表明这些属都被菊粉富集。在种水平上，13C菊粉富集的前三种细菌为单形拟杆菌(Bacteroides uniformis)、产酸拟杆菌(Bacteroides acidifaciens)和狄氏副拟杆菌(Parabacteroides distasonis)，但在CDHFD和CDHFD-C组均有所减少(图2e)。有趣的是，它们被报道为糖尿病患者体内所减少的细菌，可以改善代谢综合征和肥胖，这意味着在抑制NASH方面有潜在作用。为了巩固我们的鉴定，使用定量-SIP(q-SIP)测量每个操作分类单元(OTU) 13C的过量原子分数(图2f)。结果一致，拟杆菌门中约一半的OTUs具有正的13C过量原子分数，主要由拟杆菌属和副拟杆菌属贡献(图2f)。虽然在其他门中也观察到13C富集，包括酸杆菌门、厚壁菌门和变形菌门(图2f)，但它们的相对丰度由于拟杆菌门的扩张而降低。

为了研究菊粉富集的拟杆菌属和副拟杆菌属对肠道微生物群落的影响，进行了生态网络分析。与喂食正常食物(NCD)的小鼠相比，喂食CDHFD的小鼠的微生物共现和互斥相互作用发生了变化，但菊粉部分逆转了这种变化。与NCD或CDHFD组相比，菊粉也促进了新的细菌相互作用(扩展数据图2c)。特别是，我们发现13C-菊粉衍生的菌种，包括狄氏副拟杆菌、Parabacteroides sp.、Bacteroides thetaiotaomicron和Bacteroides sp.，与菊粉组中的减少菌群，包括Enterorhabdus mucosicola、Enterorhabdus sp.和Enterorhabdus caecimuris，表现出很强的互斥相互作用，这些潜在的病原体在炎症条件下过多。在NCD组中观察到一致的互斥相互作用，但在CDHFD组中被破坏，这表明菊粉衍生的拟杆菌和副拟杆菌可能抑制肠道病原体的扩张。

图2. 菊粉改变肠道菌群。a，13C标记实验的设计及工作流程。CDHFD-I组和CDHFD-C组小鼠在饮食中添加13C纤维(13C-菊粉或13C-纤维素)36小时。在0 h和36 h时收集小鼠粪便。b，与未标记样品(0 h)相比，接受13C-菊粉或13C-纤维素36 h的小鼠16S rRNA基因的定量分布。c，分别饲喂CDHFD-13C-菊粉0 h (12C)和36 h (13C)的小鼠拟杆菌属和副拟杆菌属的相对丰度。d，拟杆菌属或副拟杆菌属在梯度密度上的相对分布，基于16S rRNA测序丰度，通过qPCR归一化为16S rRNA总表达量。e，饲喂CDHFD、CDHFD-I或CDHFD-C的小鼠体内不同细菌种类的热图。f，q-SIP表示单个OTUs中13C的过量原子分数。  

3 菊粉富集的狄氏副拟杆菌抑制NASH的发展

接下来，我们选择了菊粉富集的细菌狄氏副拟杆菌(DSM 108218)(图3a)、单形拟杆菌(DSM 108148)和产酸拟杆菌(DSM 15896)(补充图3a)在CDHFD模型中进行验证。给药狄氏副拟杆菌(图3b)可减少体重增加(P= 0.0097)。狄氏副拟杆菌还降低了肝重(P = 0.0033)、体重(P = 0.0007)、肝体重比(P = 0.0325)(图3c)、肝脏TG (P < 0.0001)、TBARs (P = 0.0151)、油红O评分(P = 0.0009)(图3d和补充图1c)、血清ALT (P = 0.0006)和AST (P = 0.0006)，以及促炎细胞因子TNF-α (P = 0.0446)和IL-6 (P = 0.0442)(图3e,f)。。值得注意的是，给小鼠灌胃狄氏副拟杆菌后，肝脏脂肪变性(P< 0.0001)和坏死性炎症(P < 0.05)显著减少，表明狄氏副拟杆菌抑制了NASH(图3g和补充表7)。单形拟杆菌和产酸拟杆菌显示有益趋势，但无统计学意义(补充图3b-f和补充表7)。阴性对照大肠杆菌对小鼠无明显影响。根据细菌活力检测试剂盒(补充图4)，与大肠杆菌(94.86%)相比，给予小鼠的三种厌氧菌均为活菌(71.58%-90.07%)。同样，与我们之前研究中的2型糖尿病患者相比，健康受试者体内狄氏副拟杆菌显著富集，尽管该队列受到2型糖尿病患者(n = 14)和健康对照组(n = 91)数量较少的限制(补充图5)，这与其作为有益共生细菌的作用一致。因此，菊粉衍生的狄氏副拟杆菌在预防NASH中发挥有益作用。  

图3. 狄氏副拟杆菌改善CDHFD诱导的小鼠NASH。a，细菌处理CDHFD诱导NASH模型的研究设计。b，体重曲线。c，肝脏重量、体重、肝脏与体重的比值。d，肝脏TG和TBARs。e，血清ALT和AST。f，血清TNF-α和IL-6。g，NCD、CDHFD + PBS、CDHFD +E. c和CDHFD + P. d组小鼠肝脏的代表性形态学、苏木精-伊红染色。比例尺，50 μm。

4 菊粉通过肠道菌群转化为有益的代谢物

为了分析代谢变化，对小鼠粪便进行了非靶向代谢组学研究。总体代谢物组成的主成分分析显示，CDHFD-I组与CDHFD组明显分离(扩展数据图3a)。相比之下，CDHFD-C组与CDHFD组重叠，表明菊粉(而非纤维素)改变了肠道代谢物谱(扩展数据图3a)。这也得到了使用同位素比值质谱仪-元素分析仪直接测量13C比率的支持。喂食13C-菊粉的小鼠结肠组织、血清和肝脏组织中的δ13C水平显著高于喂食13C-纤维素的小鼠(扩展数据图3b)，这表明菊粉在体内被代谢，而不是纤维素。因此，菊粉可能通过调节肠道微生物群和代谢物来抑制NASH。  

鉴于本研究的非靶向代谢组学分析表明菊粉深刻地改变了肠道代谢物(扩展数据图3a)，我们接下来试图确定源自菊粉的代谢物。通过分析13C标记的代谢组，鉴定出13C标记的代谢物，包括脂肪酸、核苷酸和维生素(图4a和补充图6)，表明菊粉被肠道微生物利用进行生物合成。接下来，研究了菊粉衍生的代谢物是否可以通过肠-肝轴运输到肝脏。为此，我们将小鼠粪便和门静脉血清的代谢谱进行了重叠(扩展数据图3c)。十五烷酸是唯一在小鼠粪便和门静脉血清中同时富集的13C-菊粉标记代谢物(图4b,c)。也观察到非标记代谢物的变化，磷脂酰丝氨酸(16:0/16:0)，一种在NASH患者肝脏活检中减少的代谢物，在粪便和门静脉血清中富集(图4b)，而有害代谢物鞘氨醇(NASH患者的血清生物标志物)减少(图4b)。这些结果表明，肠道微生物利用菊粉产生有益的代谢物，这些代谢物被吸收，然后转运到肝脏。其他13C标记的粪便代谢物，如泛酸盐和吡哆醛，与狄氏副拟杆菌相关，但在门静脉血清中不富集。然而，检测和吸收率的限制是阻碍识别其他代谢物差异的潜在混杂因素。

图4. 菊粉调节肠道代谢物。a，饲喂CDHFD、CDHFD-I和CDHFD-C的小鼠粪便代谢物热图。b，粪便和门静脉血清中代表性代谢物的定量。c，CDHFD-I处理小鼠粪便中标记的十五烷酸同位素分布。d，13C标记细菌与代谢物的partial Spearman相关性分析。e，在有(红色)和没有(灰色)校正的情况下，狄氏副拟杆菌和十五烷酸丰度之间的相关性。f，在添加或不添加菊粉的空白培养基或狄氏副拟杆菌条件培养基中十五烷酸的靶向代谢组学分析。g，给CDHFD-I喂养无菌小鼠灌胃狄氏副拟杆菌的实验设计。h，十五烷酸(0.4%)对CDHFD饲料诱导的肝脏损伤的影响。

5 狄氏副拟杆菌产生的十五烷酸可改善NASH

为了确定肠道微生物群与代谢物的相互作用，我们进行了相关性分析。如图4d,e所示，狄氏副拟杆菌与十五烷酸呈正相关，说明它可能是狄氏副拟杆菌的下游代谢物。与我们的假设一致，在添加菊粉后，狄氏副拟杆菌培养上清液中十五烷酸含量升高(图4f)。在无菌小鼠中，检测到低水平的十五烷酸(C15:0)，这可能与饮食摄入和奇链前体或支链氨基酸的内源性生物合成有关。然而，在给无菌小鼠灌胃狄氏副拟杆菌10天后，粪便和门静脉血清中的十五烷酸水平显著升高(图4g)。与粪便样本相比，门静脉血清中十五烷酸的小幅增加可能是由于肠道吸收损失所致。因此，狄氏副拟杆菌在体内和体外都能生物合成十五烷酸。

先前的研究表明，十五烷酸是一种有益的代谢物。本研究评估了十五烷酸对CDHFD诱导的小鼠NASH的预防作用(图4h，补充图7和补充表8)。结果发现，十五烷酸降低了血清ALT (P = 0.0168)、AST (P = 0.0393)、TNF-α (P = 0.0084)和IL-6 (P = 0.0441)(图4h)，以及肝脏TBARs (P = 0.0017)(补充图7a)，从而证实了十五烷酸在NASH中的肝保护作用。

6 菊粉、狄氏副拟杆菌或十五烷酸可以预防NASH

生态失调驱动的肠道屏障功能障碍是NASH发展的重要因素。因此，作者探究了菊粉是否也会影响NASH背景下的肠道屏障功能。测定了门静脉血清中细菌衍生的脂多糖(LPS)水平(肠道屏障功能的一个指标)。CDHFD和HFHCD均能诱导LPS水平，这一效应可被菊粉(P < 0.05)、狄氏副拟杆菌(P < 0.0001)或十五烷酸(P = 0.0094)逆转(图5a,b)，表明菊粉、狄氏副拟杆菌或十五烷酸能恢复肠道屏障功能。同样，扫描电镜显示CDHFD损害了肠道屏障功能，如粘附连接和紧密连接的丢失，这些在添加菊粉组得到了恢复(图5c)。紧密连接蛋白E-cadherin和粘附蛋白claudin-1的免疫蛋白印迹进一步证实了这一点。这两种蛋白在CDHFD处理的小鼠中均下调，但菊粉将其逆转(图5d)。在高脂肪、高胆固醇模型中，E-cadherin下调，菊粉逆转了这一作用(图5d)。在CDHFD处理的小鼠中，狄氏副拟杆菌和十五烷酸可以逆转E-cadherin的表达(图5d)。相比之下，添加纤维素未能恢复肠道屏障功能(图5a-d)。本研究的数据共同表明，菊粉、狄氏副拟杆菌和十五烷酸恢复了饮食诱导的NASH的肠道屏障功能，从而限制了LPS转运进入循环。已经证明菊粉通过调节肠道微生物群和代谢物来预防NASH，我们接下来研究了其作用的分子机制。对喂食CDHFD和CDHFD-I的小鼠肝脏组织进行RNA测序(RNA-seq)(图6a)，发现菊粉抑制了多个NASH相关通路(图6b)。特别是，菊粉下调了趋化因子信号转导、TG生物合成和NF-κB通路(图6b)。qPCR验证证实，在CDHFD和HFHCD模型中，菊粉均显著抑制肝脏中促炎细胞因子CCL2、CXCL2和CXCL10的mRNA表达(图6c)。在CDHFD模型中，狄氏副拟杆菌或十五烷酸处理也抑制了CCL2、CXCL2和CXCL10的表达(图6d)。同样，在CDHFD和HFHCD模型中，菊粉可下调肝脏中TG合成调节因子Mogat1、SCD-1和SCD-2的表达(图6e)，而在CDHFD模型中，则可被狄氏副拟杆菌或十五烷酸抑制(图6f)。相比之下，纤维素抑制了促炎细胞因子的表达，但对脂肪生成基因没有影响(图6c,f)。菊粉、狄氏副拟杆菌或十五烷酸也逆转了NASH诱导的NF-κB的激活，NF-κB是一种促炎趋化因子和脂肪生成基因的转录因子。本研究的数据表明，菊粉通过富集狄氏副拟杆菌及其保护性代谢物十五烷酸来抑制饲粮诱导的NASH(扩展数据图4c)。

最后，比较了十五烷酸和对照脂肪酸(棕榈酸)对蛋氨酸胆碱缺乏(MCD)饮食诱导的NASH的保护作用(补充图9a和补充表9)。十五烷酸(而非棕榈酸)可以抑制促炎细胞因子和趋化因子(TNF-α、IL-6、CCL2、CXCL2和CXCL10)以及脂肪生成基因(SCD-1和SCD-2)的表达(补充图9b-d)。菊粉还能促进肠道微生物产生短链脂肪酸。补充乙酸盐(一种狄氏副拟杆菌衍生的短链脂肪酸)抑制了促炎细胞因子和趋化因子的mRNA表达，以及血清ALT和AST(补充图9a-f)，表明它可能与十五烷酸协同作用，促进菊粉对NASH的保护作用。

图5. 菊粉、狄氏副拟杆菌和十五烷酸可恢复肠道屏障功能。a，在菊粉或纤维素处理的CDHFD或HFHCD诱导的NASH小鼠模型中，门静脉血清LPS。b，在CDHFD诱导的NASH模型中，给予狄氏副拟杆菌或十五烷酸后门静脉血清LPS。c，喂食NCD、CDHFD、CDHFD-I或CDHFD-C的小鼠肠道上皮的代表性透射电镜(TEM)图像。d，在菊粉、纤维素、狄氏副拟杆菌或PEA处理的NASH小鼠模型中，紧密和粘附连接标记物的表达。

图6. 菊粉通过富集狄氏副拟杆菌和十五烷酸抑制肝脏炎症和TG合成途径。饲喂CDHFD或CDHFD-I的小鼠肝组织的RNA-seq分析。a，显示差异表达基因的火山图。b，KEGG通路富集。c,d，用菊粉(c)、纤维素(c)、狄氏副拟杆菌(P. d)或PEA(d)处理的小鼠NASH模型的肝组织中促炎细胞因子的qPCR验证。e,f，在添加菊粉(e)、纤维素(e)、P. d (f)或PEA (f)的小鼠NASH模型中，肝脏组织中三酰甘油合成基因的qPCR验证。 

讨论

饮食调整是改善NAFLD及其进展为NASH的一种有前景的策略。本研究系统地评估了膳食纤维在小鼠NASH进化中的保护作用，并证明菊粉在缓解NASH进展方面比纤维素更有效。在这两种饮食模型中，菊粉的使用减少了NASH的表现，包括减少肝脂肪变性、坏死性炎症、气球样膨大和纤维化；改善肝脏和血清脂质谱；并改善了肝脏损伤的标记物。这些结果表明，菊粉在西式高热量饮食背景下是一种很有希望的预防NASH的膳食补充剂。 鉴于菊粉作为一种益生元对NASH具有保护作用，我们推断菊粉的保护作用可能是由于它调节肠道微生物组和代谢组，从而保护肝细胞对抗NASH。然而，迄今为止的研究主要依赖于整体微生物群组成分析，能够直接利用菊粉的特定肠道微生物种类仍然未知。为此，我们采用了13C菊粉标记策略来阐明菊粉对肠道微生物群的直接贡献。通过13C-菊粉处理小鼠，我们追踪了菊粉在肠道微生物基因组中的同化过程，发现90%捕获的13C-标记的微生物DNA属于拟杆菌属和副拟杆菌属。生态网络分析显示，拟杆菌属和副拟杆菌属的菊粉衍生物种与Enterorhabdus sp.属的潜在病原体之间存在强烈的互斥关系，后者经常从结肠炎患者中分离出来。因此，菊粉的发酵促进了有益共生菌的生长，并创造了不利于细菌病原体的生态位。与本研究的观察相一致，膳食纤维已被证明在人类肠道和无菌小鼠中选择性地富集拟杆菌属的几种物种，包括单形拟杆菌、B. thetaiotaomicron和B. xylanisolvens，这些物种在肥胖个体中减少。

总之，本研究为菊粉如何逆转由西式饮食引起的肠道微生物失调和抑制NASH的发展提供了见解。 基于13C-菊粉标记，我们进一步确定了菊粉衍生细菌：单形拟杆菌、产酸拟杆菌和狄氏副拟杆菌。据报道，这些细菌可以改善肥胖、代谢综合征、炎症和胰岛素抵抗。作者试图从功能上验证菊粉富集的细菌，证明狄氏副拟杆菌的治疗有效地抑制了小鼠的NASH，证据是肝脏脂肪变性、炎症和NASH血清标志物的显著减少。这一发现得到了先前一项研究报告的支持，该研究报告称，狄氏副拟杆菌可以改善小鼠的代谢组学综合征和肥胖。利用13C-菊粉标记和非靶向代谢组学技术，本研究首次鉴定出十五烷酸是狄氏副拟杆菌下游的关键代谢物。

13C标记的十五烷酸在菊粉处理后的小鼠粪便和门静脉中均有富集。十五烷酸是一种奇数链饱和脂肪酸，是肠道微生物发酵的产物。重要的是，在小鼠中观察到13C标记的狄氏副拟杆菌和十五烷酸水平之间的显著相关性。本研究进一步证明，狄氏副拟杆菌在体外和无菌小鼠中直接生物合成了十五烷酸。最后，验证了十五烷酸在实验性NASH中作为肝脏保护代谢物。与本研究结果一致，十五烷酸已经被证明可以通过恢复线粒体功能和抑制炎症来抑制肝脏损伤。这些数据表明菊粉介导了狄氏副拟杆菌-十五烷酸轴，从而缓解NASH。 接下来，作者阐明了菊粉调控的微生物群和代谢产物的下游进程。肠道屏障功能的破坏促进了肠道病原体或内毒素进入门脉循环，从而促进了NASH的发病。

与此相关的是，本研究饮食诱导的NASH模型与肠漏有关，这可以通过血清LPS水平升高和紧密连接蛋白E-cadherin和claudin-1的表达降低来证明。相比之下，菊粉、狄氏副拟杆菌或十五烷酸处理可恢复这些模型的肠道屏障功能，使血清LPS和E-cadherin/claudin-1表达正常化。因此，菊粉或狄氏副拟杆菌对肠道屏障功能的恢复可能是它们对NASH发展的保护作用的基础。在肝脏中，肝脂积累和促炎信号传导是NASH的主要表现。本研究发现，菊粉在CDHFD和HFHCD诱导的NASH中都下调了参与TG合成和促炎趋化因子信号转导的基因表达。用狄氏副拟杆菌或十五烷酸处理复制了菊粉在抑制促炎细胞因子、趋化因子信号转导和TG合成方面的作用，推测狄氏副拟杆菌-十五烷酸轴在改善NASH中的关键作用。与我们的结果类似，膳食纤维及其发酵代谢产物已被证明可以增强肠道屏障功能和抑制炎症。综上所述，本研究推断菊粉衍生的狄氏副拟杆菌及其代谢物十五烷酸可改善肠道屏障功能，从而抑制NASH进展。除了狄氏副拟杆菌外，其他研究表明菊粉富集的拟杆菌属和Blautia通过乙酸-游离脂肪酸受体2轴缓解NASH。因此，菊粉靶向肠道菌群通过产生保护性代谢物对NAFLD和NASH发挥有益作用。

综上所述，通过饮食诱导的NASH模型，证明了膳食菊粉可以有效抑制饮食诱导的小鼠NASH。利用13C菊粉稳定同位素标记技术，研究了膳食菊粉与其生物活性肠道细菌狄氏副拟杆菌及其代谢产物十五烷酸之间的直接联系。狄氏副拟杆菌通过恢复肠道屏障功能和抑制促炎信号传导概括了菊粉的有益作用。本研究促进了我们对菊粉通过调节肠道菌群和代谢产物预防NASH的分子基础的理解。