《BioFactors》：Oral Administration of Crocus sativus Tepals Extract Restores High-Fat Diet-Induced Gut Dysbiosis and Modulates Intestinal Inflammation and Hepatic Lipid Metabolism
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本综述揭示：藏红花被片提取物（CTE）作为生产副产物，能有效逆转高脂饮食（HFD）诱导的肠道菌群失调，促进产短链脂肪酸（SCFA）和抗炎菌属；修复肠道屏障（ZO-1↑），减轻肠道及肝脏炎症；并抑制肝脏脂质合成（Fas↓, CerS6↓）与脂解标记物（FFA, BHB↓）。研究深入阐述了CTE通过调控“菌群-肠-肝轴”改善代谢紊乱（如肥胖、MASLD）的多靶点机制，为开发基于天然产物的代谢性疾病防治策略提供了新思路。
研究背景与目的
全球范围内，以肥胖、代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MASLD）、血脂异常和2型糖尿病为代表的代谢性疾病发病率不断攀升，其主要驱动因素包括久坐的生活方式和不良饮食习惯。饮食是肠道菌群组成的关键调节因子，高脂饮食（HFD）会破坏肠道菌群平衡，导致菌群失调，其特征是细菌多样性和丰度降低。这种失调状态会通过增加能量获取、改变微生物代谢物和破坏胆汁酸信号传导来促进肝脏脂质积累，并破坏肠道屏障完整性，增加肠道通透性，从而导致脂多糖（LPS）等细菌产物易位至肝脏，激活Toll样受体（TLR）信号通路，诱导促炎细胞因子产生，引发持续的炎症和氧化应激，最终导致肝脏脂肪变性等肝损伤。
现有治疗手段如生活方式干预和药物（二甲双胍、GLP-1受体激动剂等）虽有效，但存在成本高、副作用及靶点单一等局限，且未能充分干预“肠-肝-脂肪组织轴”。因此，来源天然、副作用小的植物提取物备受关注。藏红花（Crocus sativus）柱头提取物已被证明具有抗肥胖、改善胰岛素敏感性及抗炎抗氧化等特性。然而，作为藏红花生产过程中大量丢弃的副产物——藏红花被片，其提取物（CTE）的生物活性，特别是在调节“菌群-肠-肝轴”方面的作用，此前尚不明确。
本研究旨在探究CTE对高脂饮食诱导的小鼠代谢紊乱的改善机制，重点关注肠道菌群组成及其与肠-肝轴的关系，以阐明CTE在预防或治疗代谢性疾病方面的潜力。
实验设计
研究使用雄性C57BL/6J小鼠，随机分为三组：对照组（C，饲喂10%脂肪标准饲料）、高脂饮食组（HFD，饲喂60%脂肪饲料）和高脂饮食+CTE处理组（HFD+CTE）。所有动物饮食干预持续14周，其中HFD+CTE组在最后5周通过灌胃方式每日补充CTE（250 mg/kg体重）。实验结束时，收集血清、肝脏、空肠（jejunum）组织和粪便样本进行分析。
分析内容包括：血清生化指标（ALT、AST、GGT、FFA、BHB、总胆固醇）；肝脏和空肠组织学；肠道通透性（FITC-葡聚糖法）；粪便微生物16S rRNA测序分析菌群组成与多样性；以及通过实时定量PCR和蛋白质印迹法检测肠道和肝脏中与炎症、氧化应激、脂质代谢相关的基因和蛋白表达。
主要发现
1. CTE对肝脏相关生化及形态参数的影响
CTE补充并未显著改变血清ALT、AST、GGT水平及肝脏质量。然而，它显著降低了血清游离脂肪酸（FFA）和β-羟基丁酸（BHB）水平。高脂饮食显著升高了总胆固醇，但CTE处理并未逆转此效应。组织学分析显示，高脂饮食导致肝脏出现脂肪变性，而CTE处理并未在组织学层面改善这一现象。
2. CTE恢复高脂饮食诱导的肠道菌群失调
肠道菌群分析是本研究的核心发现之一。高脂饮食导致菌群组成发生显著改变，表现为拟杆菌门（Bacteroidota）丰度降低和厚壁菌门（Firmicutes）丰度增加，即Firmicutes/Bacteroidota比值升高，这是饮食诱导菌群失调的标志。CTE处理有效逆转了这些变化，将菌群组成向对照组方向调整。
在菌属水平，CTE显著增加了多个已知能产生短链脂肪酸（SCFA）和具有抗炎作用的菌属，如Intestinimonas、Anaerotruncus、Alistipes和Odoribacter。同时，CTE还提高了肠道菌群的α多样性（丰富度和均匀度），并改变了β多样性，表明其具有恢复和优化肠道微生态的能力。
3. CTE改善肠道形态并降低肠道通透性
高脂饮食引起了空肠形态的显著改变，如绒毛变长、黏膜和黏膜下层增厚等。CTE处理显著降低了黏膜下层和肌层的厚度。
更重要的是，CTE处理降低了血浆FITC-葡聚糖水平，表明改善了肠道通透性。与此一致，肠道紧密连接蛋白ZO-1的蛋白水平在CTE处理后显著升高，进一步证实了CTE对肠道屏障完整性的保护作用。
4. CTE调节肠道炎症与氧化状态
在肠道氧化状态方面，高脂饮食（无论是否用CTE）均提高了过氧化氢酶（Catalase）和谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）的蛋白水平，这可能是一种适应性反应。CTE处理并未显著改变其他抗氧化酶（GSR、SOD1、SOD2）的水平。
在炎症方面，CTE处理显著降低了空肠组织中髓样分化初级反应蛋白88（MyD88）和肿瘤坏死因子-α（Tnf-α）的mRNA水平，尽管其蛋白水平未变，但仍提示了CTE的抗炎潜力。
5. CTE对肝脏炎症及脂质代谢的影响
在肝脏中，CTE处理显著降低了关键炎症适配蛋白MyD88的mRNA表达。肝脏的促炎因子（TNF-α、TLR4、IL-1β）蛋白水平在各组间无差异。
在脂质代谢方面，尽管CTE未能逆转肝脏脂肪变性的组织学表现，也未改变核内脂代谢调节因子PPARα、PGC-1α和SREBP-1c的蛋白水平，但在基因表达层面观察到有益变化。CTE处理显著抑制了脂肪酸合酶（Fas）和神经酰胺合成酶6（CerS6）的mRNA表达。CerS6负责合成与胰岛素抵抗和肝细胞应激相关的C16神经酰胺。同时，CTE还降低了肝脏中二酰基甘油酰基转移酶1（DGAT1）的蛋白水平。
讨论与结论
本研究首次系统证明，口服CTE能够通过调节“菌群-肠-肝轴”来改善高脂饮食诱导的代谢紊乱。其核心机制在于：CTE（富含花青素、黄酮等多酚类物质）有效逆转了高脂饮食导致的肠道菌群失调，促进了产SCFA和抗炎菌属的生长，提高了菌群多样性。恢复的菌群生态通过产生SCFA等代谢物，有助于修复肠道屏障（增加ZO-1），降低肠道通透性，从而减少内毒素易位。在肠道局部，CTE下调了MyD88/Tnf-α等炎症信号。这些改善通过肠-肝轴传导至肝脏，表现为肝脏脂质合成关键基因Fas和脂毒性介质合成基因CerS6的表达被抑制，同时全身性的脂解标志物（血清FFA和BHB）水平下降。
综上所述，藏红花被片提取物作为一种可持续利用的农业副产物，展现出通过多靶点调控肠道微生物组和肠-肝轴来缓解代谢性疾病的巨大潜力。本研究为开发基于天然产物的、针对肥胖及相关代谢合并症（如MASLD）的预防和治疗策略提供了重要的实验依据和新的思路。
