四川农业大学食品学院陈洪教授团队揭示表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）抑制心血管风险物质氧化三甲胺（TMAO）的肠道菌群双重调控机制

展源 2026-08-11

近日，四川农业大学食品学院陈洪教授课题组在国际食品一区 TOP期刊Food & Function发表题目为“Epigallocatechin gallate inhibits high-fat/choline diet-induced trimethylamine production via regulation of intestinal Serratia and Lactobacillus ”的研究性论文。本文第一作者为四川农业大学食品学院博士研究生汪卓，现任职于长江师范学院现代农业与生物工程学院，李诚和陈洪教授为通讯作者。

研究背景

西式高脂饮食引发能量代谢失衡，是肥胖与代谢疾病的重要诱因，严重威胁人体健康。从病理机制来看，过量脂肪摄入会多条通路触发全身代谢炎症：加剧线粒体脂肪酸β 氧化，大量产生活性氧（ROS），放大炎症反应；炎症损伤肠道屏障完整性，促使脂多糖等有毒代谢物进入血液循环。同时高脂饮食破坏肠道菌群稳态，降低菌群总丰度、改变物种丰度、提升肠道通透性，促炎变形菌门（含革兰氏阴性产脂多糖肠杆菌目）丰度显著上升。

已有研究证实，高脂饮食诱导的菌群失调会加速胆碱分解，大幅提升肠道三甲胺（TMA）水平。TMA主要由肠道微生物编码的 CutC/D 酶催化膳食胆碱、磷脂酰胆碱等底物裂解生成；TMA在肠道形成后，在肝脏 FMO3 催化下转化为氧化三甲胺（TMAO）。高脂饮食是 TMAO 升高的核心诱因，梭菌、大肠杆菌、脱硫弧菌等菌群在高脂环境下富集，可直接参与TMA生成。近年来，TMAO被认定为心血管疾病关键生物标志物与致病介质。TMAO 升高会刺激炎症反应、扰乱胆固醇逆向转运，诱发胆汁酸与脂质代谢紊乱，因此抑制三甲胺合成是改善饮食诱发代谢紊乱的关键靶点。

EGCG 是绿茶中含量最高的黄烷醇（占总儿茶素 50%~75%），分子含 8 个游离羟基，生物活性丰富。它可抑制脂质代谢、结合细胞表面受体激活信号通路，减少体脂、提升能量消耗、改善代谢综合征。EGCG 主要在结肠完成代谢与吸收，肠道微生物在其作用过程中起到核心作用。口服 EGCG 可富集阿克曼菌、双歧杆菌、乳杆菌等有益菌，抑制大肠杆菌、产气荚膜梭菌、拟杆菌等有害菌。由此推测，EGCG 可直接抑制高脂饮食诱导的产三甲胺肠道菌。本团队前期分子模拟研究证实，EGCG 可与微生物来源 CutC 酶结合，说明 EGCG 对肠道 CutC 酶具备结合潜力，能够直接抑制其活性。另有研究发现三甲胺单加氧酶（Tmm）、氧化三甲胺醛缩酶（Tdm）可直接降解三甲胺，提示 EGCG 富集的特定益生菌或可通过该通路间接降低三甲胺。综上，EGCG 具备从源头抑制三甲胺生成、减少后续 TMAO 累积的巨大潜力。但目前，EGCG 如何调控肠道菌群改善高脂高胆碱饮食引发的TMA / TMAO 升高、不同补充时长的作用差异仍有待阐明。

基于此，本研究构建小鼠模型，探究不同干预时长EGCG 对高脂 / 胆碱饮食诱导三甲胺、TMAO 蓄积与代谢紊乱的缓解作用；系统解析 EGCG 调控三甲胺生物合成通路的分子机制。研究整合宏基因组与机器学习，建立三甲胺浓度、CutC 酶活与肠道菌群丰度的关联预测模型，筛选 EGCG 干预后与三甲胺水平显著相关菌群；结合体外肠道模拟厌氧培养、分子模拟验证核心菌株的作用机制。针对与三甲胺合成正相关菌群，验证 EGCG 对其产TMA的直接抑制作用；针对负相关有益菌，解析其在TMA合成通路中的间接调控功能。

结论与展望

EGCG通过多靶点协同发挥保护作用：激活肠肝FXR/TGR5通路调控脂质、胆汁酸稳态；修复肠道屏障，减少内毒素炎症；通过双重菌群机制抑制TMA生成，直接抑制产毒菌粘质沙雷氏菌及其 CutC 酶活，富集约翰逊乳杆菌拮抗致病菌。本研究首次证实 EGCG 富集的约翰逊乳杆菌可拮抗粘质沙雷氏菌；且早期持续补充 EGCG 效果远优于后期干预效果，为高脂人群代谢病预防提供膳食策略。本研究仍存在拓展空间，EGCG 肠道代谢产物（没食子酸、表儿茶素、甲基衍生物）对 TMA 的抑制作用有待验证；另外，后续可多菌株平行实验，解析不同乳杆菌功能差异。