三氯生通过肠道菌群失调与丁酸盐减少诱发肥胖的肠-脑轴机制研究

《Ecotoxicology and Environmental Safety》：Triclosan induced obesity via gut microbiota dysbiosis and butyrate reduction

　　本研究针对环境化学物三氯生（TCS）的肥胖诱发效应，通过动物模型揭示其低剂量暴露（0.5 mg/kg/天）通过破坏肠道菌群结构、降低丁酸盐水平，进而经肠-脑神经环路干扰下丘脑食欲调控与棕色脂肪组织（BAT）产热功能，最终导致能量代谢失衡的分子通路。研究创新性证实补充丁酸盐或移植正常菌群可逆转TCS诱导的代谢紊乱，为环境肥胖素的干预提供了新靶点。

　　

在现代社会，肥胖已成为全球性的健康挑战，其背后隐藏的不仅是饮食与生活习惯问题，环境因素的作用日益受到关注。三氯生（Triclosan, TCS）作为一种广泛存在于个人护理品和医疗产品中的抗菌剂，长期暴露是否会对人体代谢产生潜在影响，是科学界亟待解答的问题。尽管流行病学研究表明TCS与体重增加存在关联，但其具体机制尚不明确，尤其是低剂量暴露如何通过肠道微生物与宿主互作调控能量平衡，仍有待深入探索。发表于《Ecotoxicology and Environmental Safety》的最新研究通过系统的动物实验，揭示了TCS通过扰乱肠道菌群-丁酸盐-肠脑轴通路诱发肥胖的新机制。

研究团队采用Sprague-Dawley大鼠模型，以0.5 mg/kg/天的低剂量TCS进行20周灌胃暴露，模拟人类长期环境接触水平。通过体重监测、组织病理分析、血清生化检测、免疫组化与免疫荧光染色、16S rRNA测序、短链脂肪酸气相色谱-质谱联用分析、粪便微生物移植、迷走神经切断术及丁酸盐补充实验等多技术联用，全面评估了TCS对代谢表型、肠道菌群结构、神经活动及能量代谢的影响。

3.1 TCS导致肥胖表型及代谢紊乱

TCS暴露组大鼠体重、内脏脂肪重量及肝脏脂质沉积显著增加，血清甘油三酯（TG）水平升高，口服葡萄糖耐量试验（OGTT）显示糖清除能力延迟，提示能量储存与糖脂代谢失衡。

3.2 TCS通过下丘脑食欲调控通路促进摄食

研究发现，TCS暴露激活下丘脑弓状核（ARC）内促食欲神经肽Y（NPY）神经元（c-FOS表达增加103%），抑制厌食性前阿片黑素细胞皮质激素（POMC）神经元（c-FOS表达减少23%），导致24小时累积摄食量显著上升。

3.3 TCS抑制棕色脂肪组织产热功能

尽管肩胛间棕色脂肪组织（iBAT）绝对重量无差异，但TCS组iBAT/体重比下降，组织内脂滴积聚，线粒体解偶联蛋白1（UCP-1）和酪氨酸羟化酶（TH）表达降低，表明交感神经驱动与产热能力受损。

3.4 肠道菌群介导TCS代谢效应

抗生素清除肠道菌群后，TCS的促食与抑产热作用消失。粪便移植实验进一步证实，移植TCS暴露组菌群的受体大鼠出现类似摄食增加与BAT功能抑制表型，且下丘脑ARC区神经元活动模式与供体一致。

3.5 迷走神经切断阻断TCS效应

亚膈迷走神经切断术（vagotomy）阻断了TCS引起的摄食增加与UCP-1下调，证明肠-脑神经环路是TCS代谢调控的关键通路。

3.6 TCS扰乱菌群结构并特异性降低丁酸盐

16S rRNA测序显示TCS组肠道菌群α多样性（Chao1、Shannon指数）下降，厚壁菌门（Firmicutes）减少，拟杆菌门（Bacteroidetes）等比例升高。丁酸盐是唯一显著下降的短链脂肪酸（SCFA），且与丁酸产生菌（如Lachnospiraceae_UCG-006、Butyrivibrio）丰度正相关。

3.7 补充丁逆转TCS代谢损害

口服丁酸钠（sodium butyrate）可逆转TCS诱导的摄食增加、BAT中UCP-1与TH表达下降，证实丁酸盐是调控代谢平衡的核心介质。

本研究阐明了一条由环境化学物触发的“肠道菌群-丁酸盐-肠脑轴”代谢调控通路：TCS暴露导致肠道菌群失调，丁酸盐生成减少，通过迷走神经传入信号扰乱下丘脑NPY/POMC神经元平衡，促进摄食并抑制BAT产热，最终引发肥胖。该机制不仅解释了TCS作为环境肥胖素（obesogen）的作用途径，也为通过微生态干预（如益生菌、丁酸盐补充）对抗代谢性疾病提供了理论依据。研究强调，在评估化学物健康风险时，需关注其对微生物-宿主互作的潜在影响，尤其是低剂量长期暴露的慢性效应。