日本横滨理化学研究所综合医学科学中心肠道生态系统实验室，滨市立大学医学生命科学研究生院的Hiroshi Ohno团队于2025年5月16日在Cell Metabolism上发表文章《Acetylated cellulose suppresses body mass gain through gut commensals consuming host-accessible carbohydrates》。
成果介绍 （1）乙酰化纤维素减缓体重增长并改善代谢异常 本研究比较了乙酸纤维素与醋酸钠对小鼠的代谢效应。乙酰化纤维素可绕过近端小肠吸收，增加远端肠道乙酸水平，而醋酸钠可快速被近端吸收，并在30分钟内提高血浆乙酸浓度。然而，两者在自由进食条件下均未提升门静脉乙酸水平，说明乙酰化纤维素主要在肠道内起作用。同时，乙酰化纤维素还能提高丙酸水平，但对丁酸无明显影响。功能上，乙酰化纤维素显著抑制C57BL/6小鼠体重增加，降低肝脏质量和脂肪质量，但不影响肌肉质量。而仅提升丙酸或丁酸的膳食纤维未表现出类似效应。 进一步在ob/ob小鼠中验证，乙酰化纤维素同样能抑制体重增长、减少肝脏质量及脂肪总量，并降低血清总胆固醇和游离脂肪酸水平。葡萄糖耐量和胰岛素敏感性也得到改善，同时肝脏脂肪变性减轻。相比之下，醋酸钠效应较弱或无效。这些结果说明乙酰化纤维素在小鼠中可改善肥胖相关代谢异常。 （2）乙酰化纤维素促进肝脏脂肪氧化 研究进一步探讨了乙酰化纤维素在干预初期对代谢的调节作用。第5天后观察到乙酰化纤维素小鼠在静息期（白天）的呼吸商显著降低，提示脂肪氧化增强、糖代谢减少，而活跃期（夜晚）无明显变化。能量消耗及氧气、二氧化碳交换无显著差异，但乙酰化纤维素小鼠活动量在昼夜均显著下降，而摄食量保持稳定。这说明乙酰化纤维素对代谢的影响不依赖于食量或活动变化，而是伴随代谢调整。长期观察显示，虽然体重增长减少，但按体重校正的每日摄食量不变，排除了摄食量变化的影响。 基因表达分析显示，乙酰化纤维素在野生型和ob/ob小鼠肝脏中上调多种脂肪氧化基因，包括Ppara、Cpt1a、Hmgcs2和Acsl，同时激活Sirt1和Fgf21，抑制脂肪合成基因Fasn。在脂肪组织中，乙酰化纤维素上调脂解相关基因Hsl和Atgl，以及抗炎因子Adipoq。短期24小时处理同样上调肝脏脂肪氧化基因，尽管体重和脂肪量未变，但肝脏质量略有下降。这些结果表明乙酰化纤维素可快速启动肝脏脂肪氧化程序，先于体重变化出现。 （3）酰化纤维素耗竭糖原并抑制肝脏葡萄糖代谢 乙酰化纤维素小鼠在静息期糖代谢受抑，研究推测乙酰化纤维素通过增强脂肪氧化来代偿。基因分析显示，乙酰化纤维素在ob/ob小鼠肝脏上调葡萄糖异生限速酶Pck1，以及糖原代谢相关基因Pygl和Gys2，提示糖原周转加快。进一步在自由进食和6小时禁食条件下检测发现，乙酰化纤维素均显著降低肝脏质量，禁食时降幅更明显。尽管外周血糖未变，但门静脉血糖显著下降，提示乙酰化纤维素主要抑制肠道葡萄糖输入。同时，肝脏糖原储备显著耗竭，尤其在禁食状态下更为显著。乙酰化纤维素还进一步上调脂肪氧化及葡萄糖代谢相关基因的表达，表现出类似禁食代谢特征。这些结果表明，乙酰化纤维素通过减少葡萄糖摄取和糖原储备，促使机体优先利用脂肪作为能量来源。 （4）菌群依赖的代谢调控机制 无菌小鼠实验中，AceCel的代谢效应消失；单一定殖拟杆菌（Bacteroides）的小鼠中，AceCel显著减少肠道单糖/双糖水平，增加琥珀酸等发酵产物。菌群分析表明，AceCel富集拟杆菌属，增强其碳水化合物代谢功能。 （5）乙酸驱动菌群代谢重编程 体外实验证实，乙酸通过上调拟杆菌的糖转运基因（如susG、susB），促进其对葡萄糖的消耗。AceCel通过靶向递送乙酸至肠道远端，激活菌群-宿主代谢互作，减少宿主可利用糖分，从而抑制肥胖。
