自主运动对不同BXD小鼠品系高脂饮食诱导代谢表型的差异性影响

肥胖和糖尿病等代谢性疾病反映了饮食、生活方式与遗传因素之间的长期相互作用。这些变量在人类中难以控制，但在小鼠中可以进行系统性变异，不过，长期运动等行为变量仍较难模拟。此前，我们对约50个BXD品系进行了表型分析，发现BXD40、BXD43和BXD100具有自发跑轮运动倾向（24周龄时约为6 km/天），同时对饮食诱导的肥胖和糖尿病表现出不同程度的易感性。我们对这些品系进行了8—32周的随访，使其接受脂肪供能比为60%的高脂（HF）饮食，并设置可接触或不可接触跑轮的条件。跑轮使用量从前两周的约9 km/天下降至此后的稳定水平（约5 km/天），但在24周龄时，与久坐对照组相比，跑轮运动仍使口服葡萄糖耐量改善了35%。尽管两组体重相当，运动小鼠按体重计的进食量却高出20%，表明其葡萄糖代谢获益并非由热量摄入差异所致。 随后，我们探讨了肠道微生物组是否参与了这一获益。长期运动仅引起盲肠微生物组成发生轻微且依赖队列的变化，但功能谱分析显示，运动相关的差异涉及碳水化合物代谢和葡萄糖代谢通路。对久坐组与跑轮运动组BXD43笼具进行双向垫料交换后，微生物分化以分类单元特异性的方式减弱，并伴随着葡萄糖表型的显著减弱，尽管跑轮运动行为并未发生变化。总体而言，这些发现验证了BXD40、BXD43和BXD100以及经典的C57BL/6小鼠可作为研究饮食、运动与遗传因素在代谢性疾病中作用的模型，并提示在高脂饮食条件下，肠道微生物分类单元参与塑造运动对代谢的影响。

肥胖和糖尿病等代谢性疾病反映了饮食、生活方式与遗传因素之间的长期相互作用。这些变量在人类研究中难以控制，但在小鼠中可以进行系统性调节，尽管长期运动等行为变量仍较难建模。此前，我们对约50个BXD品系进行了表型分析，鉴定出BXD40、BXD43和BXD100具有较强的自主跑轮运动倾向（24周龄时约为6 km/天），同时对饮食诱导的肥胖和糖尿病表现出不同程度的易感性。我们使这些品系从8周龄至32周龄持续接受含60%热量来源于脂肪的高脂（HF）饮食，并分别设置可获得或不可获得跑轮的条件。跑轮使用量在最初两周内由约9 km/天下降至随后稳定的约5 km/天，但截至24周龄，与久坐对照相比，运动仍使口服葡萄糖耐量提高了35%。尽管两组体重相当，运动组小鼠按体重计的摄食量增加了20%，表明其葡萄糖代谢获益并非由热量摄入差异所致。

随后，我们探究肠道微生物组是否参与了这一获益。长期运动仅导致盲肠微生物组成发生轻度且依赖于队列的变化，但功能谱分析显示，运动相关差异涉及碳水化合物代谢和葡萄糖代谢通路。在久坐与跑轮运动的BXD43小鼠笼具之间进行相互垫料交换，以分类单元特异性的方式降低了微生物群的分化；与此同时，尽管跑轮运动行为未发生改变，葡萄糖代谢表型却显著减弱。综上，这些研究结果验证了BXD40、BXD43和BXD100以及经典的C57BL/6小鼠可作为研究代谢性疾病中饮食、运动与遗传因素相互作用的模型，并提示在高脂饮食条件下，肠道微生物分类群参与塑造运动对代谢产生的影响。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.28.752290v1?rss=1

🏷️ BXD小鼠品系 高脂饮食 自主运动 代谢表型 肠道微生物组 葡萄糖耐量