體脂過多是當(dāng)今全世界范圍內(nèi)最大的公共衛(wèi)生問題之一。世界衛(wèi)生組織(WHO)報顯示,自 1975 年以來,全球肥胖率增加了兩倍,2016 年超過 19 億的成年人和 3.4 億的 5-19 歲兒童/青少年被歸類為超重或肥胖。更重要的是,肥胖會增加多種嚴(yán)重疾病的風(fēng)險,包括心血管疾病、2 型糖尿病、肌肉骨骼疾病和某些癌癥。
肥胖是一種由遺傳、行為和環(huán)境因素共同作用形成的復(fù)雜疾病。在嚙齒類動物和人類中的研究都強(qiáng)調(diào)了腸道微生物群在影響體重增加方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用,對宿主產(chǎn)生保護(hù)或有害的影響。許多隊(duì)列研究探討了腸道微生物群與肥胖之間的關(guān)系,然而關(guān)于與肥胖相關(guān)的特定細(xì)菌豐度仍存在爭議,腸道微生物群影響體脂積累的確切機(jī)制可能很復(fù)雜,仍需進(jìn)一步探索。
2025年3月14日,西湖大學(xué)醫(yī)學(xué)院陶亮團(tuán)隊(duì)、鄭鉅圣團(tuán)隊(duì),聯(lián)合中山大學(xué)陳裕明團(tuán)隊(duì)在 Nature 子刊Nature Metabolism上發(fā)表了題為:Human gut microbial aromatic amino acid and related metabolites prevent obesity through intestinal immune control的研究論文。
該研究發(fā)現(xiàn)了一類腸道細(xì)菌特有的芳香族氨基酸(AAA)代謝物,可以作用于腸道,通過調(diào)節(jié)腸道免疫來降低慢性炎癥和脂肪吸收,達(dá)到預(yù)防肥胖的效果。
這項(xiàng)研究進(jìn)一步拓寬了我們對腸道微生物影響宿主健康方式和機(jī)制的認(rèn)知,并為預(yù)防肥胖提供了新的藥物候選和方法開發(fā)策略。
在這項(xiàng)最新研究中,研究團(tuán)隊(duì)通過中國縱向隊(duì)列(839人)的代謝組學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)血清中微生物來源的芳香族氨基酸(AAA)代謝物與體脂積累呈負(fù)相關(guān),其中,4-羥基苯乙酸(4HPAA)是與肥胖關(guān)聯(lián)性最強(qiáng)的代謝物,其水平與全身脂肪含量、膽固醇等指標(biāo)顯著負(fù)相關(guān)。而膽汁酸代謝物與肥胖呈正相關(guān)。
微生物AAA代謝與人體脂肪堆積相關(guān)
口服 4HPAA 及其類似物(3HPP、4HPP),或產(chǎn)4HPAA 的細(xì)菌(例如Clostridium argentinense),均顯著抑制了高脂飲食(HFD)小鼠的體重增長、脂肪堆積以及肝臟脂肪變性,而對正常飲食小鼠無影響。
研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步探索了4HPAA 的作用機(jī)制,研究結(jié)果顯示,4HPAA 作用于腸黏膜(因此口服有效),發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用,緩解慢性腸道炎癥,改善腸道屏障功能,并控制脂質(zhì)吸收,從而預(yù)防肥胖。
研究體進(jìn)一步證明了4HPAA 的肥胖預(yù)防作用不依賴于腸道菌群,T 細(xì)胞和 B 細(xì)胞對于 4HPAA 介導(dǎo)的肥胖預(yù)防作用并非必不可少,而固有淋巴細(xì)胞(ILC)則與其具有拮抗作用。
總的來說,該研究首次明確了微生物的芳香族氨基酸(AAA)代謝物(4HPAA)通過腸道免疫調(diào)控(而非傳統(tǒng)能量代謝途徑)影響脂質(zhì)吸收,為肥胖干預(yù)提供了新靶點(diǎn)。4HPAA 及其類似物或產(chǎn)此類代謝物的益生菌,有望成為抗肥胖的膳食補(bǔ)充劑或治療藥物。
西湖大學(xué)醫(yī)學(xué)院/生命科學(xué)學(xué)院/未來產(chǎn)業(yè)研究中心陶亮、鄭鉅圣以及中山大學(xué)陳裕明為論文的共同通訊作者。西湖大學(xué)副研究員蔣增良(現(xiàn)為浙江大學(xué)百人計劃研究員)、博士后陳靈君、博士生賀柳晴和李諦音,中山大學(xué)卓來寶為論文共同第一作者。
論文鏈接:https://www.nature.com/articles/s42255-025-01246-5
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