乙酸钠通过调节肠道菌群和抑制脂肪分解改善链脲佐菌素诱导的1型糖尿病症状

本研究揭示了短链脂肪酸（SCFA）乙酸钠在1型糖尿病（T1DM）治疗中的新机制：通过重塑肠道菌群结构（如增加乳酸杆菌丰度）和抑制白色脂肪组织（WAT）中脂质分解代谢（下调ATGL、CPT2等关键蛋白），显著改善链脲佐菌素（STZ）诱导的高血糖和脂肪流失。实验证实乙酸灌胃可恢复菌群多样性，促进脂肪酸合成通路（如Fasn、Acly表达上调），为T1DM代谢干预提供新靶点。

　　

ABSTRACT

短链脂肪酸（SCFAs）是肠道菌群发酵可溶性纤维的产物，在糖尿病等病理生理过程中发挥重要作用。本研究通过链脲佐菌素（STZ）诱导1型糖尿病（T1DM）模型，发现存活5个月的小鼠肠道菌群中SCFA代谢相关细菌丰度显著增加，伴随高血糖改善。乙酸灌胃可降低空腹血糖，减少体重流失，机制上通过促进脂肪合成基因（如Fasn）表达、抑制脂解蛋白（如ATGL）和线粒体功能蛋白（CPT2、SDHB等）来维持白色脂肪组织（WAT）稳态。

微生物群落与SCFA代谢通路

STZ注射后5个月的小鼠肠道菌群中，拟杆菌门（Bacteroidetes）和厚壁菌门（Firmicutes）比例恢复，且SCFA受体Ffar2/Ffar3表达上调。宏基因组分析显示，阿克曼菌（Akkermansia muciniphila）等产SCFA菌种丰度升高，KEGG通路富集于胰岛素分泌和脂代谢相关途径。

乙酸灌胃的代谢保护作用

乙酸干预显著降低STZ小鼠空腹血糖（较盐水组下降约30%），葡萄糖耐量试验（GTT）曲线下面积（AUC）减少。MRI检测显示乙酸组脂肪质量增加23%，附睾WAT（eWAT）脂肪细胞直径扩大1.5倍。RNA-seq发现乙酸上调脂肪酸合成通路基因（如Lipg、Acly），同时下调脂解相关蛋白ATGL和线粒体β氧化关键酶CPT2的表达。

菌群-脂肪组织轴机制

16S rRNA测序显示乙酸处理恢复肠道菌群α多样性（Shannon指数提升40%），乳酸杆菌（Lactobacillus）丰度增加2.1倍。Western blot证实乙酸组WAT中ATGL蛋白水平降低62%，线粒体复合体（OXPHOS）组分表达减少。这种双重调控作用可能通过SCFA受体信号和组蛋白乙酰化表观遗传修饰实现。

讨论与展望

与肥胖模型中SCFA的减重作用相反，本研究发现乙酸在T1DM中通过"菌群-脂肪组织"轴发挥独特保护效应。未来需进一步探究ACSS2介导的乙酰-CoA代谢流与胰岛素信号串扰机制，为T1DM并发症防治提供新策略。