摘要
尽管无麸质饮食被广泛用于体重管理，但麸质摄入与肥胖的关系仍存在争议，因相关对照研究数量有限。此外，含麸质饮食对肠道菌群的影响也存在争议。本研究通过灌胃实验探究麸质摄入及高脂饮食对24只BALB/c小鼠肠道菌群和体重的影响，实验分四组：标准饮食对照组（SDC）、标准饮食+每日5mg麸质组（SD+Gluten）、高脂饮食对照组（HFDC）和高脂饮食+每日5mg麸质组（HFD+Gluten）。每周测量体重并采集粪便样本进行16S rRNA菌群分析。结果显示：麸质摄入组与高脂饮食组体重均显著增加（p<0.05）。各组总嗜温需氧菌数量无显著差异（p>0.05），但麸质摄入显著促进保加利亚乳杆菌生长（p<0.05），同时抑制总大肠杆菌和埃希氏菌属（p<0.05）。研究表明，麸质无论与正常饮食或高脂饮食联用均会促进体重增长，但对肠道菌群具有双向调节作用。
引言
工业化进程中微生物群落的变化被认为是肥胖和代谢疾病激增的重要原因。微生物群落指特定环境中存在的微生物（如皮肤和胃肠道微生物），而微生物组则包含其基因组、代谢物及环境因素。肠道菌群在体重调节中具有关键作用，研究显示肥胖个体肠道菌群多样性和丰度显著降低，且与瘦体存在菌群结构差异。肥胖相关菌群可能通过增加短链脂肪酸（如丁酸盐）生成，提供更多能量从而促进肥胖。饮食的宏量和微量营养素成分是塑造肠道菌群的关键因素，但不同膳食来源蛋白质对肥胖发展和菌群组成的具体影响尚不明确。小麦麸质作为潜在有益膳食蛋白，可提供谷氨酰胺等调节肠道免疫的氨基酸。已有研究显示麸质可促进乳酸菌生长，但也可能增加潜在致病菌如梭菌属而减少有益菌。乳糜泻患者研究证实无麸质饮食会减少乳酸菌并增加大肠杆菌，但其对体重的影响机制是直接作用于脂肪组织还是肠道引发的系统性炎症仍存争议。动物实验表明高脂饮食中补充麸质可能通过减少皮下脂肪组织生热作用导致肥胖，而人体研究显示低麸质饮食因增加肽YY和β-氨基异丁酸（BAIBA）水平促进生热作用从而减重。麸质通过影响肠道菌群或肠道屏障完整性引发炎症并导致体重增加的机制需进一步验证，麸质成分麦胶蛋白可触发紧密连接蛋白occludin和E-钙粘蛋白破坏导致肠道通透性增加。
材料与方法
研究场所与样本选择
研究于2019年11月至2020年10月在伊斯坦布尔梅迪波尔大学医学研究中心（MEDİTAM）进行，采用24只4周龄雄性BALB/c小鼠（体重20-30g）。实验经伊斯坦布尔梅迪波尔大学动物实验伦理委员会批准（批准号：62，批准日期：2019.09.30）。
实验设计
小鼠经一周适应期后按体重随机分为4组（每组6只）：SDC组、SD+Gluten组、HFDC组、HFD+Gluten组。环境温度保持21±2℃，昼夜节律恒定。实验前测量体重，无菌麸质溶于乙酸（每日5mg）每周三次灌胃，对照组给予等量乙酸。灌胃前禁食1小时以确保剂量一致性。剂量确定基于文献及人体麸质摄入量的体重换算。
饮食干预
标准饮食采用Altromin 1324饲料，高脂饮食通过向100g标准饲料添加19.5g黄油制备，营养成分为脂肪65%、蛋白质24%、碳水化合物11%。
菌群检测
每周采集粪便样本进行乳酸菌、大肠菌群及大肠杆菌计数：
- 乳酸菌分离：采用MRS琼脂（Merck, 德国）培养，菌落形态特征选择及革兰氏染色鉴定
- 大肠菌群检测：使用紫红胆盐琼脂（VRB agar）培养24h计数
- 大肠杆菌检测：Tryptone Bile X-葡糖苷酸琼脂（TBX）44℃培养24h计数
DNA提取与PCR分析
采用商业化试剂盒提取DNA，针对乳酸菌、嗜酸乳杆菌、保加利亚乳杆菌等设计特异性引物进行PCR扩增，反应体系包含2μl DNA、2.5mM MgCl₂、10mM Tris-HCl、5mM KCl、0.8μmol/ml引物及Taq DNA聚合酶。扩增程序：94℃预变性5min，35个循环（94℃ 1s→55℃退火1s→72℃延伸21s），最终72℃延伸7min。PCR产物经2%琼脂糖凝胶电泳检测。
统计分析
采用Kolmogorov-Smirnov检验进行正态性检验，满足参数条件时采用ANOVA和Welch检验，非正态分布时使用Kruskal-Wallis检验，组间比较采用LSD或Mann-Whitney U检验（α=0.05）。通过编码分组保证实验盲法。
结果
体重变化
麸质摄入组与高脂饮食组体重显著增加（p<0.05），见表S2。
菌群变化
- 总嗜温需氧菌：各组间无显著差异（p>0.05，表S3）
- 保加利亚乳杆菌：麸质组显著升高（p<0.05，表S4）
- 大肠菌群：高脂饮食组与麸质组均显著抑制（p<0.05，表S5）
- 大肠杆菌：高脂饮食组与麸质组均显著抑制（p<0.05，表S6）
讨论
近十年美国约三分之一人群尝试无麸质饮食以促进健康和减重，但相关研究结论不一。本研究首次采用健康BALB/c小鼠模型排除疾病干扰，发现：
- 体重影响：麸质无论单独或与高脂饮食联用均显著促进体重增长（p<0.05），与既往研究一致。高脂饮食通过破坏葡萄糖稳态导致体重增加，麸质可能通过降低解偶联蛋白1（UCP1）表达和骨形态发生蛋白7（BMP7）表达抑制生热作用。
- 菌群调节：麸质显著促进保加利亚乳杆菌生长，同时抑制大肠杆菌和总大肠菌群（p<0.05），显示其对肠道菌群的双重作用。
- 高脂饮食效应：高脂饮食本身抑制大肠杆菌生长，可能与胆汁酸分泌增加有关。本研究发现4周实验中高脂饮食显著减少大肠杆菌，而既往研究显示高脂饮食增加埃希氏菌属，差异可能源于实验周期（本研究较短）或胆汁酸抑制作用。
与既往研究相比，本研究发现麸质促进乳酸菌生长，而其他研究显示麸质减少乳酸菌。差异可能源于实验周期（本研究28天 vs 其他研究23周）及麸质与麦胶蛋白的差异。本研究证实益生元可能通过恢复脂肪燃烧标志物和抑制肥胖相关菌群缓解麸质不良影响。
结论
本研究显示麸质摄入通过降低生热作用、改变肠道通透性及炎症通路促进体重增加，同时具有调节肠道菌群的双重作用（抑制致病菌并促进有益菌）。高脂饮食本身也具有抑菌作用。未来需进一步探索相关机制，并评估益生元干预对麸质不良影响的缓解作用。需注意动物模型结论向人体外推需谨慎。
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