FSHW | 菊粉通过肝巨噬细胞极化和肠-肝轴脂质代谢来缓解HFD诱导的NAFLD

本文系Food Science and Human Wellness原创编译，欢迎分享，转载请授权。

Highlights

• 菊粉通过改变IRE1α-XBP1通路和巨噬细胞极化显著改善NAFLD。

• 菊粉通过调节与粪便胆汁酸相关的肠道菌群和保护结肠免疫，改善肠道环境。

Introduction

NAFLD被认为是慢性代谢疾病的肝脏表现，通常与肥胖、血脂异常、高血压和糖尿病密切相关。据估计，非酒精性脂肪肝病的患病率约为25%，大量NAFLD的患者进一步发展为非酒精性脂肪性肝炎(NASH)。在严重的情况下，NASH可能发展为肝纤维化、肝硬化，甚至肝细胞癌。目前，对于NAFLD的治疗措施主要是限制热量饮食、改变生活方式及以减少至少5%-7%体重为目标的体育活动，但缺少有效的药物和功能性食品预防NASH。随着高脂膳食的流行，益生元已成为日常饮食中不可或缺的一部分，其对保持机体的健康至关重要。

有研究发现，非酒精性脂肪肝的严重程度与肠道菌群失调和肠道菌群代谢功能的改变有关。菊粉具有通过调节肠道菌群结构来改变微生物衍生产物如短链脂肪酸浓度的能力，从而控制体重并减轻肝脏脂肪堆积。目前关于菊粉的研究主要集中在其对炎症性肠病的预防及治疗方面，对于NAFLD及其相关机制研究较少。

西北大学食品科学与工程学院岳田利教授、宋微副教授和胡锦宏硕士等在本研究中通过建立小鼠高脂NAFLD模型，分析菊粉对肥胖及其引起的代谢紊乱、肠道菌群及代谢物失调、结肠屏障损伤及结肠免疫障碍和肝脏巨噬细胞极化及脂质代谢的干预作用，探讨菊粉摄入对高脂饮食诱导NAFLD和结肠炎症的保护作用。

Results

菊粉干预缓解高脂饮食导致的肝脏脂肪变性和氧化应激，通过减少肝脏巨噬细胞的募集降低NAFLD小鼠肝脏炎症。

图1菊粉改善肝脏氧化应激和炎症

菊粉干预改善结肠萎缩和组织病理学的恶化，调节肠道失调和胆汁酸代谢紊乱，进而减轻肠道炎症和免疫功能。

图2用非靶代谢组学分析三组之间的代谢物

菊粉可能通过抑制IRE1α-XBP1通路从而改善肝脏巨噬细胞极化和脂质代谢。

图3菊粉通过调节肝巨噬细胞极化改善脂质代谢和合成

Conclusion

目前，益生元菊粉对NAFLD的治疗机制尚未完全阐明。在这里，我们通过多种方法研究菊粉对高脂饮食诱导的NAFLD小鼠的影响。11周菊粉治疗通过改变巨噬细胞极化和脂质代谢异常显著改善NAFLD和肠道炎症。同时，菊粉的积极作用与肠道菌群密切相关。菊粉通过调节与粪便胆汁酸相关的肠道菌群保护结肠屏障，改善肝脏巨噬细胞极化和脂质合成。本研究有助于阐明菊粉改善NAFLD的肠-肝轴机制。

01

第一作者

宋微，女，工学博士，西北大学食品科学与工程学院副教授，硕士生导师。主要从事食物营养与健康关系、益生菌功能及肠道菌群与骨代谢关系研究。天津科技大学与康奈尔大学联合培养博士；普渡大学博士后；哈尔滨工业大学博士后；美国威斯康星大学-麦迪逊分校访问学者。2019年作为学术骨干引进西北大学营养健康制造与安全控制团队。中国营养学会营养转化医学分会理事，中国营养学会食物与烹饪营养分会理事，《Food Frontiers》、《e-Food》青年编委，中国食品科学技术学会科技创新奖一等奖（2015年）。主持国家自然科学青年基金、十三五国家重点研发计划项目子课题、教育部博士点专项基金、中国博士后特别资助项目、中国博士后面上资助项目、黑龙江省自然科学基金等研究课题。发表SCI论文30余篇，出版著作5部，授权国家发明专利4项。

02

通信作者

岳田利，博士，二级教授，博士生导师，现任西北大学食品科学与工程学院院长，西凤酒研究院院长，西北大学冰峰饮品研究院院长，国务院第六、七届学位委员会食品科学与工程学科评议组成员。2002年获霍英东青年基金，2005年入选教育部新世纪优秀人才计划，2006年入选享受国务院政府特殊津贴专家，2008年入选陕西省“三五”人才，连续入选斯坦福大学（2019、2020、2021）发布的全球前十万名科学家。兼任国际食物营养与安全协会副理事长，农业部农产品质量安全专家组成员，国家食品药品监督管理总局食品安全专家组成员，农业部苹果综合加工技术集成科研基地负责人，中国苹果产业协会副会长，陕西省食品安全专家委员会主任，陕西省营养健康食品个性制造工程实验室主任，陕西省人大常委会食品安全立法咨询专家，中国真菌毒素防控科技创新联盟常务理事，陕南生物资源开发与利用联盟学术委员会主任，陕西省柑橘产业科技联盟学术委员会主任，陕西省人民政府食品安全应急管理专家组成员，陕西省食品科学技术学会副理事长，中国农业工程学会农产品加工及贮藏工程分会常务理事，中国农学会农产品加工分会常务理事，中国食品科学技术学会果蔬加工分会常务理事，国家保健产品审评专家，国家实验室资质认定（CNAS）评审专家。担任《Food Frontiers》共同科学主编，《e-Food》、《International Journal of Agricultural and Biological Engineering》、《农业工程学报》、《食品科学》）等国内外期刊编委。

先后主持国家“十一五”科技攻关计划项目、“十二五”科技支撑计划项目、“十三五”国家重点研发计划项目、农业部“跨越计划”、国家自然科学基金项目等十多项，主持省部级重点项目20余项，横向课题50余项，先后获得省部级科学技术奖一等奖3项，二等奖2项，霍英东基金奖1项，中国农学会青年科技奖1项。在《Science Advances》、《Chemical Engineering Journal》、《Trends in Food Science & Technology》、《Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety》、《Critical Reviews in Food Science & Nutrition》、《Biosensors & Bioelectronics》等国际TOP期刊发表SCI论文360余篇，获得国家发明专利30余项。

Inulin alleviates HFD-induced NAFLD by hepatic macrophage polarization and lipid metabolism via gut-liver axis

Wei Song*, Jinhong Hu, Lina Zhu, Bing Chen, Lingling Li, Xiaole Cui, Ting Zhang, Yaxing Miao, Kaixin Su, Changchun Liu, Yane Luo, Tianli Yue*

College of Food Science and Technology, Laboratory of Nutritional and Healthy Food-Individuation Manufacturing Engineering, Research Center of Food Safety Risk Assessment and Control, Northwest University, Xi’an 710069, China

*Corresponding author.

Abstract

Long-term intake of high-fat diet (HFD) leads to systemic hypo-inflammation, which is involved in the pathogenesis of many liver diseases. The aim of this study was to evaluate the interventional effect of inulin addition on HFD-induced non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD). Here, we assessed liver inflammation and lipid metabolism by enzyme linked immunosorbent assay (ELISA) kits and real-time quantitative polymerase chain reaction (qPCR), and explored its relationship with intestinal flora and metabolites by 16S rDNA gene sequencing and untargeted metabolomics. In addition, we determined the effect of the inositol-requiring enzyme-1α-X-box binding protein 1 (IRE1α-XBP1) pathway on liver macrophage polarization by flow cytometry. In conclusion, our study has demonstrated that inulin ameliorates high levels of bile acids and colonic immune disorders induced by HFD, and improves hepatic macrophage polarization and hepatic lipid metabolism via the intestine-hepatic axis, thus providing a mechanistic basis for therapeutic approaches to modulate bile acids to improve colonic inflammation and NAFLD.

Reference:

SONG W, HU J H, ZHU L N, et al. Inulin alleviates HFD-induced NAFLD by hepatic macrophage polarization and lipid metabolism via gut-liver axis[J]. Food Science and Human Wellness, 2025, 14(2): 9250040. DOI:10.26599/FSHW.2024.9250040.

本文编译内容由作者提供

编辑：梁安琪；责任编辑：孙勇

封面图片：图虫创意