《Food Bioscience》：The regulatory role of Crt-miR171 in high-fat diet-induced microbiota-metabolite dysbiosis
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詹敏敏|赵晨曦|王晓轩|韩艳辉|宋明月|曹勇|肖航中国浙江省杭州市浙江大学生物系统工程与食品科学学院食品科学与营养系，310058摘要高脂饮食（HFD）会破坏肠道微生物群的平衡并改变代谢物谱型，从而促进代谢紊乱的发展。植物来源的微小RNA（miRNAs）已被认为是调节宿主生理的潜
詹敏敏|赵晨曦|王晓轩|韩艳辉|宋明月|曹勇|肖航
中国浙江省杭州市浙江大学生物系统工程与食品科学学院食品科学与营养系，310058
摘要
高脂饮食（HFD）会破坏肠道微生物群的平衡并改变代谢物谱型，从而促进代谢紊乱的发展。植物来源的微小RNA（miRNAs）已被认为是调节宿主生理的潜在跨界因子，但它们在调节肠道微生物群中的作用仍不甚清楚。本研究旨在探讨植物miRNA crt-miR171是否能够缓解高脂饮食引起的肠道菌群失调。实验中，雄性C57BL/6J小鼠被喂食高脂饮食，并分别添加或不添加crt-miR171。通过16S rRNA测序分析肠道微生物组成，并测定盲肠中短链脂肪酸（SCFAs）、胆汁酸（BAs）、吲哚衍生物和支链氨基酸（BCAAs）的含量。结果表明，crt-miR171处理显著增加了肠道微生物的α多样性，并富集了某些益生菌，尤其是Lachnospiraceae和Dysosmobacter属细菌。代谢组学分析显示，crt-miR171提高了盲肠中乙酸和戊酸的浓度，通过增加初级和次级胆汁酸的同时减少了结合型胆汁酸的含量，增加了吲哚衍生物（如吲哚-3-醛、吲哚乙酸和吲哚-3-乙酰胺）的含量，并抑制了肠道中BCAAs的积累。这些发现表明，crt-miR171能够缓解高脂饮食对肠道微生物组成和代谢谱型的影响，显示出其作为干预代谢疾病的新型微生物靶向因子的潜力。
引言
微小RNA（miRNAs）是一类在转录后调节基因表达的小型非编码RNA分子（Zhan, Zhao, Han, Chen等，2026）。近年来，植物来源的胞外miRNAs作为跨界因子调节宿主生理的作用逐渐受到关注，尤其是通过与肠道微生物群的相互作用。例如，姜来源的胞外miR-159a-3p可以抑制Porphyromonas gingivalis的致病性（Sundaram等，2020），而mda-miR-7267-3p可以调节肠道微生物代谢物（Teng等，2018）。此外，miRNAs通过调控影响微生物生长的基因来塑造肠道微生物群的组成（Horne等，2019；Nakata等，2017）。Xu等（2024）的研究发现，口服osa-miR168a可以通过调节肠道微生物群组成并增加SCFA浓度来抑制结肠炎的发展。这些发现支持了植物miRNAs能够影响宿主-微生物群相互作用的观点。
在高脂饮食（HFD）条件下，微生物代谢物的变化（如短链脂肪酸（SCFAs）、胆汁酸（BAs）、吲哚衍生物和支链氨基酸（BCAAs）的组成）与肠道菌群失调有关，这些变化也可能导致代谢炎症（Amabebe等，2020；Feng等，2025；Wei等，2025；Xi等，2026；Xu, Qin等，2023；Zhang等，2025）。七天的高脂饮食会导致肠道菌群失调，进而影响SCFAs的生成和胆汁酸的代谢。尽管富含crt-miR171的柑橘类胞外体已被证明可以缓解高脂饮食引起的SCFAs和BAs的代谢紊乱（Zhan等，2025，2025a），但其是否以及如何直接调节肠道微生物群组成仍不清楚。因此，我们假设crt-miR171通过调节特定的微生物类群及其代谢产物来改善高脂饮食引起的肠道菌群失调。验证这一假设不仅将首次揭示miRNAs对微生物代谢产物（如胆汁酸、色氨酸和BCAAs代谢）的调节机制，还将使crt-miR171成为预防高脂饮食相关代谢紊乱的潜在功能性成分。
章节摘录
化学试剂
Crt-miR171模拟物、scramble_RNAs模拟物和CY5标记的crt-miR171模拟物由北京青科生物科技有限公司合成。
动物护理与伦理
SPF级雄性C57BL/6J小鼠（8周龄，20 ± 2克）购自北京Vital River。本研究获得了华南农业大学动物伦理委员会的批准（2025b035），并严格遵循NIH关于实验动物护理和使用的指南。动物饲养环境的温度保持在（25 ± 2）°C。
crt-miR171在胃肠道中的稳定性
消化稳定性是影响营养素生物利用度的关键因素。为了防止胃肠道pH环境和消化酶的降解，我们对crt-miR171模拟物进行了2′-O-甲基化修饰。由于植物内源性miRNAs天然具有3′-末端核糖-2′-O-甲基化结构，这种结构使其具有极强的抗降解能力（Yu等，2005），我们推测经过修饰的crt-miR171模拟物也会保持这种稳定性。
结论
本研究证实了crt-miR171作为跨界因子调节肠道微生物群-宿主代谢轴的作用。crt-miR171干预通过富集有益微生物类群（如Dysosmobacter）并恢复微生物代谢功能来对抗高脂饮食引起的菌群失调。具体而言，它增强了SCFA的生成（乙酸、戊酸），使胆汁酸代谢恢复正常（增加初级/次级胆汁酸，减少结合型胆汁酸），增加了吲哚衍生物的含量，并减少了BCAAs的积累。
CRediT作者贡献声明
詹敏敏：撰写——初稿、方法学设计、实验实施、数据分析、概念构建。赵晨曦：软件操作、数据分析。王晓轩：软件操作、数据分析。韩艳辉：撰写——审稿与编辑、数据管理。宋明月：撰写——审稿与编辑、验证。曹勇：撰写——审稿与编辑、验证。肖航：撰写——审稿与编辑、项目监督、概念构建。
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
