百趣代谢组学文献分享:茶褐素可促进胆固醇降解_茶褐素 溶解脂肪 实验

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为了解决大家每逢过节必长胖的历史性问题，小编今天给大家介绍一篇发表于Nature Communications 的针对于普洱茶促进减肥的研究。

百趣代谢组学文献分享，所谓药食同源，普洱茶是我国西南云南地区特有的一种传统名茶，因其具有治疗高胆固醇血症、高血脂、肥胖、脂肪性肝炎和高血糖等多种有益作用在世界范围内倍受青睐。普洱茶对大鼠、小鼠和人的体重血清和肝脏总胆固醇（TC）、总甘油三酯（TG）和低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）水平的影响已被大量研究证实，然而这些文章多是对于生理生化指标的观测性研究，普洱茶的主要疗效成分、降脂机制还尚未确定。

1普洱茶能降低高脂饲料所致的体重增加和血脂升高

首先在开展机制研究之前，先得确认普洱茶的降脂治疗效果。代谢组学文献分享，通过给正常和高脂饮食小鼠饮用普洱茶26周，可以发现通过饮用普洱茶，能够在不减少进食量甚至进食量有所增加的情况下（图1b），无论是正常饮食还是高脂饮食，体重均低于未饮用普洱茶的正常对照组（图1a），同时血清和肝脏中总胆固醇和总甘油三酯也低于正常对照组（图1c、d）。进一步志愿者实验中也显示，饮用普洱茶能够降低血清总胆固醇和总甘油三酯水平（图1e）。

图1普洱茶的降脂降体重作用

2普洱茶能降低BSH富集菌和BSH活性

代谢组学文献分享，随后为了分析普洱茶产生降脂作用可能的原因，作者首先做了16SrDNA测序 。发现饮用普洱茶后无论是高脂饮食还是正常对照组均可以使小鼠肠道菌群发生明显的变化，且相对于未饮用普洱茶的样本，饮用普洱茶后的两个组别样本聚集得更近，说明普洱茶的饮用可能引起的是类似菌群发生变化（图2a），志愿者实验也呈现相似的结论（图2b）。

图2普洱茶对于小鼠和人肠道菌群的影响

代谢组学文献分享，进一步分析发现无论是小鼠还是志愿者实验中，普洱茶处理后发生下降的菌群多为产胆盐水解酶（BSH）的菌（图3ab）。结合宏基因组检测，进一步确认无论是小鼠还是志愿者样本中BSH酶的含量和活力均有所下降（图3ef）。

图3普洱茶降低了BSH微生物丰度和BSH活性

3普洱茶促进共轭胆汁酸的积累

而BSH的主要作用就是将结合了牛磺酸或者甘氨酸的共轭胆汁酸，水解成游离胆汁酸（图4c），进一步结合胆汁酸靶标验证发现，小鼠和志愿者饮用普洱茶后共轭胆汁酸的含量都增多了（图4ab）。

图4普洱茶提高对血清中共轭胆汁酸的影响

4茶褐素降低了BSH细菌丰度和BSH活性

但是我们都知道传统中医药方向研究中非常重要的问题就是，咱们的药材或者食材中最主要的有效成分是什么，因此作者进一步运用代谢组学技术对普洱茶中次级代谢物进行的检测分析，发现茶褐素基本上和所有产生BSH的菌群呈显著负相关（图5a），因此茶褐素很可能就是普洱茶起到降脂作用的关键物质。代谢组学文献分享，作者进一步结合验证实验，确认茶褐素给药8周后能够使小鼠产生显著的降脂表型（图5bc）。

图5茶褐素对于BSH菌群以及胆汁酸水平的影响

BIOTREE | 中药非靶标代谢组学优势

（1）数据库中1250+物质均是中药特有的物质，覆盖中药研究关注的主要成分种类，而植物高通量靶标（或其他数据库）是植物中通有的物质，如糖类、氨基酸、脂肪酸等物质，但并不是研究中药老师所关注的中药活性成分物质。

（2）专家人工解谱，数据库二级谱+人工解谱+人工核对二级谱鉴定出中药特有物质更多、更准。

5茶褐素促进胆固醇降解的机制挖掘

既然结合组学的技术手段发现了普洱茶起降脂作用的主要疗效成分是茶褐素，那么接下来就是深入的机制研究的部分了，既然涉及到机制，就不得不聊到代谢通路了，图6a是KEGG中胆汁酸分泌的代谢通路，看起来相当复杂 (*/ω＼*) .....我们来画一下重点，重点看一下图6b，游离胆汁酸（BA）结合FXR激活SHP，而SHP会抑制CYP7A1，而CYP7A1，CYP8B1等蛋白是胆汁酸合成的相关蛋白，所以是不是游离胆汁酸减少FXR也会受到影响呢?

图6胆汁酸分泌代谢途径

作者分别用普洱茶和茶褐素处理小鼠发现，FXR等基因的含量和表达确实降低了，同时和FXR负调控相关的CYP7A1等表达量上升了（图7），从而促进胆固醇合成为胆汁酸，降低胆固醇水平。

图7共轭胆汁酸抑制FXR-FGF15诱导肝脏胆汁酸合成

代谢组学文献分享，为了进一步证实FXR活性的降低是不是由共轭胆汁酸积累导致的，结合共轭胆汁酸的喂食等验证实验证实了共轭胆汁酸的增加确实具有和茶褐素处理类似的效果，均可以使游离胆汁酸升（图8a），并抑制了肠道中FXR - FGF15的表达量，进而激活了肝脏胆汁酸合成相关蛋白的表达量，胆固醇降解产生的胆汁酸又会激活肝脏中FXR - SHP的信号，从而激活肝脏胆汁酸合成替代途径CYP7B1的活性，进一步促进胆固醇分解（图8b）。

图8FXR-FGF15和FXR-SHP通过胆汁酸替代突进调节胆汁酸的合成

BIOTREE | 胆汁酸高通量靶标定量优势

1. 特异性：适宜的样本前处理方法，充分提取样本中胆汁酸物质；

2. 定性定量准：构建标品数据库，每个物质选择合适的离子对进行定量检测，确保定性定量准确。

再结合粪菌移植等手段，最终得到了这样的一个可能的调控途径（图9）。

图9茶褐素调整胆固醇水平的机制

在肝脏中存在FXR-SHP信号通路，会抑制胆固醇降解经典途径的关键蛋白CYP8B1，激活胆固醇降解替代途径的关键蛋白CYP7B1；而肠道中存在FXR-FGF15则会同时抑制肝脏中胆固醇降解的两条途径的关键蛋白（图9a）。那茶褐素的作用就是调整肠道中产BSH酶的菌群丰度，使共轭胆汁酸无法在BSH酶的催化下变成游离胆汁酸堆积在肠道，而堆积的共轭胆汁酸会抑制肠道中的FXR-FGF15信号通路，从而解除对于胆固醇降解关键蛋白CYP8B1、CYP7B1的抑制，促进胆固醇降解（图9b）。

总而言之~(*^▽^*)

总而言之就是不喝普洱茶，FXR会抑制胆固醇降解，喝了普洱茶，改变菌群，提高了共轭胆汁酸的含量，共轭胆汁酸会抑制FXR，胆固醇降解不被抑制……减肥成功~