研究背景全球肥胖患病率不断上升,给社会造成沉重医疗负担,超重和肥胖依旧是我国和全球面临的重要公共卫生问题。相比于副作用大,有效性低的减肥药物,寻找安全有效的膳食相关的预防措施具有重要意义。人群流行病研究显示,肥胖的广泛流行与食物中碳水化合物的摄入呈明显的正相关关系,但水果摄入量的增加却与体重的增加呈负相关,研究者将其归因于水果中富含的多酚所介导的有益作用。膳食多酚能够调节肠道微生态、减少脂肪存储、改善肝脏脂肪变性、控制血糖、血脂等,从而发挥体重控制的有益作用,但是,食源性多酚类物质控制体重的直接作用以及相关作用的新机制还需进一步研究探讨。由于多酚类化合物不易被吸收的特性,导致摄入的多酚大多数在肠道中富集,因此能够调节肠道菌群的构成从而影响肠道食欲相关激素肽的分泌。下丘脑（弓状核）可以整合来自外周循环的激素和营养代谢信号,对相关食欲中枢进行调节,从而控制摄食量使体重维持在一定健康的范围内。苹果作为中国居民消费量第一的水果,多酚含量丰富,但是目前关于苹果多酚提取物（apple polyphenols extracts,APE）预防肥胖,降低体重相关的研究还相对较少,特别是食欲调节在APE控制体重过程中的作用还需要进一步探讨。研究目的以高碳水化合物饮食喂养的C57BL/6雄性小鼠为模型,探讨苹果多酚提取物对肥胖的预防作用及其在脑肠轴中对食欲调控的相关作用机制,特别是明确肠道菌群在其中所起的作用。研究方法6-8周龄C57BL/6雄性小鼠,适应性喂养1周后,随机分为七组,分别为普通对照组（CON）、普通高碳水化合物饲料组（HCD）、高果糖+高蔗糖饲料组（HSCD）以及两种模型组的高、低剂量APE干预组（HC、LC、HS和LS组）。小鼠连续喂养12周,其中,对照组和模型组给予无菌水灌胃,APE干预组分别给予125 mg/（kg·bw）APE、500mg/（kg·bw）APE灌胃。每周记录小鼠的体重和摄食量,收集6周、12周新鲜粪便,干预结束后进行糖耐量实验。小鼠禁食过夜后从眼眶后静脉丛取血,测定血清GLP-1浓度。取小鼠肝脏、皮下脂肪、附睾脂肪称重,对肝脏和皮下脂肪进行HE染色观察组织形态变化,采用RT-qPCR检测脂代谢相关指标mRNAs表达水平。取下丘脑、结肠利用RT-qPCR检测食欲相关激素肽和神经肽mRNAs表达水平。利用免疫组化方法对结肠FFAR2和GLP-1做半定量蛋白表达量检测。取盲肠内容物,采用HPLC-MS/MS方法进行SCFAs代谢物测量,采用16S rDNA方法对粪便及盲肠内容物菌群进行测序。研究结果（1）基础指标及糖耐量结果与对照组（CON）相比,普通高碳水化合物饲料（HCD）、高果糖+高蔗糖饲料（HSCD）两个模型组小鼠的体重明显增加,而APE干预降低了高碳水化合物饮食引起的小鼠体重增加。小鼠12周累计摄食量在CON、HCD、HSCD之间没有显著差异,但由于单位饲料供能不同,HCD和HSCD组的累计能量摄入高于CON组,APE干预后剂量依赖性的减少了累计摄食量和累计能量摄入。相关性分析显示,体重与累计摄食量和累计能量摄入呈显著正相关关系,其中碳水化合物对体重增加的贡献更大。APE干预降低了 HSCD诱导的肝脏和白色脂肪组织重量的增加,但是与CON组相比,HCD并没有显著增加肝脏和白色脂肪的重量,APE干预依旧对降低肝脏和白色脂肪重量有作用。糖耐量实验结果表明,与CON组相比,HSCD组小鼠糖耐量严重受损,HCD组仅有受损趋势,但是高剂量APE干预改善了糖耐量受损情况。（2）肝脏和皮下脂肪组织病理形态及相关指标变化肝脏组织病理切片显示,各组小鼠在脂肪变性、炎症和气球样变三个维度上无明显差异;皮下脂肪HE切片显示,HCD和HSCD组脂肪细胞直径显著大于CON组,APE干预降低了高碳水化合物饮食导致的脂肪细胞直径的增加。RT-qPCR显示,APE干预显著上调了白色脂肪棕色化调控基因Ucp1、Cidea、Pparγ、Pparα、Pgc-1α、Cpt-1α的 mRNA 的表达。（3）食欲相关激素肽和神经肽指标检测结肠RT-qPCR显示,APE干预显著上调Ffar2和Ffar3的mRNA表达,同时免疫组化分析结果显示,APE干预显著改善了高碳水饮食所引起的FFAR2降低的趋势。与CON和HCD组相比,HSCD组下调了Glp-1的mRNA表达,高、低剂量APE干预均可诱导Glp-1的表达,但是APE干预对Pyy表达没有显著影响。免疫组化染色表明,HSCD显著降低了 GLP-1蛋白的表达,APE干预均能增加其表达水平。血清GLP-1浓度检测显示,高、低剂量APE干预显著增加了 HCD和HSCD组的GLP-1浓度。下丘脑RT-qPCR显示,与CON组相比,HCD和HSCD组显著下调了 Pomc表达,但仅低剂量APE干预的HSCD组显著上调了Pomc表达;同时,高、低剂量APE干预均上调了 HSCD组Cart和Mc4r的mRNA的表达,以及高剂量APE干预上调HCD组Mc4r的mRNA的表达。（4）肠道菌群和短链脂肪酸分析为了阐明APE干预对肠道菌群的动态影响,以及APE经肠道代谢后对肠道菌群的影响,我们对6周、12周小鼠粪便以及12周盲肠内容物进行了 16S rDNA测序。三种生物样本结果均显示APE干预显著改变了肠道菌群的构成。小鼠6周与12周粪便菌群结果显示:与CON组相比,HCD和HSCD显著降低菌群的α多样性,但APE干预后仅进一步降低了 HC组12周粪便的α多样性。PCoA分析的菌群β多样性的结果显示,与6周粪便相比,12周粪便肠道菌群中两个模型组不仅与CON组存在分离,且与四个APE干预组也存在分离。在门水平上,厚壁菌门、拟杆菌门、疣微菌门都是占比前三位优势菌门。与第6周相比,12周粪便菌群分析显示,APE对高碳水化合物饮食所引起的肠道菌群的改变有明显的调节作用:APE干预明显逆转了厚壁菌门/拟杆菌门（Firmicutes/Bacteroidetes,F/B）增加的趋势,且以剂量依赖的形式极大地增加了疣微菌门的丰度;对于变形菌门,随着喂养时间增加,HCD和HSCD可明显降低其丰度。在属水平上,APE干预显著降低了小鼠第6周粪便中Eisenbergiella的丰度,增加了Alistipes、Parabacteroides、Akkermansia和Parasutterella的丰度。而对于12周粪便菌群结果分析显示APE干预显著降低了Dubosiella的丰度,增加了Eisenbergiella、Erysipelatoclostridium、Alistipes、Parabacteroides、Akkermansia和Parasutterella菌属的丰度。小鼠12周盲肠内容物菌群结果显示,与12周粪便不同,HCD和HSCD并没有明显降低Chao 1指数,而APE干预显著降低了 Chao 1指数。PCoA分析结果与12周粪便相似。在门水平上,厚壁菌门、拟杆菌门、疣微菌门以及变形菌门的整体变化趋势与12周粪便一致,而F/B仅在HCD和HSCD组中显著升高,APE干预并没有明显降低F/B的比值。在属水平上,菌群分析显示APE干预显著降低了Ruminiclostridium、Oscillibacter 的丰度,增加了 Clostridium、Akkermansia 和Parasutterella 的丰度。对小鼠12周粪便细菌表型分析显示,APE干预明显改变了厌氧、好氧、兼性厌氧、革兰氏阳性、革兰氏阴性、生物膜形成以及耐应激性7种细菌表型的丰度。然而,对小鼠12周盲肠内容物中短链脂肪酸含量的检测显示,无论是总SCFAs,还是乙酸、丙酸和丁酸在各处理组小鼠之间无显著改变。（5）肠道菌群与其他生化指标之间的相关性分析Spearman相关性分析显示,小鼠12周粪便菌群丰度与各指标之间存在明显相关关系。F/B与小鼠体重和累计能量摄入呈正相关关系。疣微菌门与小鼠体重、累计摄食量、累计能量摄入呈负相关关系,与Ffar2、Ffar3、Cart、Mc4r、血清GLP-1、Ucp1、Pparα以及Pgclα呈正相关关系,Akkermansia作为疣微菌门下最大优势菌属与疣微菌门呈现相同的相关性关系。变形菌门与小鼠体重、累计摄食量、累计能量摄入以及WAT重量呈负相关关系,与血清GLP-1、Ucpl、Pparα呈正相关关系。A listipes、Eisenbergiella、Parabacteroides、Erysipelatoclostridium、Parasutterella均与小鼠体重和累计摄食量呈反比,与Ffar2、血清GLP-1、Ucp1、Pparα呈正相关关系;Dubosiella则呈现出相反的相关性关系。研究结论苹果多酚提取物通过重塑肠道菌群构成、调节食欲肽GLP-1的释放并投射到下丘脑后调节机体食欲,以及促进白色脂肪棕色化,抑制高碳水化合物饮食,特别是富含简单糖的高碳水化合物诱导的小鼠体重增加。