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目的:本研究旨在研究肠道菌群代谢产物在非酒精性脂肪性肝病(nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)发生发展中的作用及其作用靶点和分子机制,从而为NAFLD及其严重类型非酒精性脂肪性肝炎(nonalcoholic steatohepatitis,NASH)的防治提供新策略。方法:通过高脂肪高胆固醇饮食喂养大鼠/小鼠16周建立NASH动物模型,在第8周末对照组给予生理盐水灌胃处理,实验组分别给予肠道菌群代谢产物氧化三甲胺(trimethylamine N-oxide,TMAO)、吲哚丙酸(indole-3-propionic acid,IPA)及丁酸钠(sodium butyrate,NaB)灌胃干预。对肝脏组织切片进行HE染色,并通过病理评分评估其病变严重程度及实验组干预效果。收集粪便样品进行16S rDNA测序,分析肠道菌群多样性情况。检测血清内毒素、肝酶、脂质及脂蛋白的含量。采用免疫组织化学、免疫印迹及实时定量PCR(quantative real-time PCR,qPCR)等方法检测各组大鼠/小鼠肝脏组织脂质代谢、炎症以及应激损伤和纤维化等相关基因的表达情况。在体外构建脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导的巨噬细胞炎症激活模型及高糖高胰岛素诱导的肝细胞脂质沉积模型,给予不同剂量的IPA及丁酸钠处理,通过免疫印迹及qPCR等进一步研究其作用靶点和分子机制。结果:通过高脂高胆固醇饮食饲喂16周后成功建立NASH大鼠/小鼠模型。经过8周TMAO或IPA或NaB灌胃干预后,与生理盐水灌胃组相比,三组大鼠/小鼠NASH病理改变均不同程度缓解。其中,TMAO灌胃组大鼠肝脏炎症及肝细胞损伤显著减轻,肝脏及血清胆固醇水平显著降低,内质网应激及肝细胞凋亡显著减轻,肠道胆固醇吸收相关基因表达下调,肠道菌群多样性升高。IPA灌胃组肝脏脂肪变、炎症损伤及纤维化均显著减轻,肠道菌群紊乱部分逆转,肠道黏膜稳态恢复正常,血清内毒素水平显著降低,同时IPA可直接抑制LPS诱导的小鼠巨噬细胞炎症信号通路的激活,降低促炎细胞因子的表达水平。NaB灌胃组肝脏脂肪变显著改善,在细胞水平NaB可以减轻高糖高胰岛素诱导的肝细胞脂质沉积,在分子水平NaB显著抑制脂肪酸合成酶(fatty acid synthase,FAS)及硬脂酰辅酶A去饱和酶1(stearoyl-CoA desaturase-1,SCD1)等脂质从头合成关键酶的表达水平,这一抑制作用是通过NaB激活AMPK,继而抑制甾醇调节元件结合蛋白1(sterol regulatory element-binding protein-1,SREBP1)的剪切实现的。结论:肠道菌群代谢产物在NAFLD和NASH发病中发挥重要作用,TMAO、IPA及NaB可通过不同的作用机制显著抑制NASH的进展,靶向肠道菌群代谢产物的治疗手段可为NASH的防治提供新的策略。