《Cell | 肠道共生体通过次级胆汁酸生物合成途径缓解MASH》

  • 来源专题:战略生物资源
  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2024-04-24
  • 2024年4月22日,北京大学医学部基础医学院/北京大学第三医院医学创新研究院姜长涛教授团队、北京大学第三医院乔杰院士团队、北京大学第三医院庞艳莉团队、温州医科大学附属第一医院郑明华团队以及北京大学医学部药学院贾彦兴团队合作,在Cell杂志在线发表了题为Gut symbionts alleviate MASH through a secondary bile acid biosynthetic pathway的研究论文。

    该研究构建了基于点击化学富集策略结合非靶向代谢组学方法的次级胆汁酸挖掘体系,发现肠道菌群对胆汁酸的全新修饰类型—3-酰基化修饰,并在菌群、小鼠、人群三个维度系统地检测了7种3-酰基化胆汁酸的丰度及流行率。通过分离培养建构肠道菌株库及大规模筛选,研究团队发现单形拟杆菌(Bacteroides uniformis)是3-琥珀酰胆酸(3-sucCA)主要产生者。进一步,通过基于活性的蛋白追踪纯化策略,研究团队挖掘出3-sucCA的合成酶——“BAS-suc”。最后,临床队列提示3-sucCA与代谢相关脂肪性肝炎(MASH)进程呈显著的负相关性。研究团队深入解析了3-sucCA对MASH进程的改善作用与分子机制,发现其通过菌群重塑—促进益生菌嗜黏蛋白阿克曼氏菌(Akkermansia muciniphila)的生长,改善肠屏障损伤,降低慢性低水平炎症,从而逆转小鼠的MASH进程。

  • 原文来源:https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(24)00350-7
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  • 《南昌大学:通过肠道微生物代谢途径改善溃疡性结肠炎的机制研究》

    • 来源专题:食品安全与健康
    • 编译者:王晓梅
    • 发布时间:2025-01-22
    • 通过肠道微生物代谢途径改善溃疡性结肠炎的机制研究 2024年9月27日,南昌大学谢明勇院士团队Shanshan Zhang及通讯作者聂少平教授、谢明勇院士在国际期刊《MICROBIOME》(JCR一区,IF2023=13.8)发表了题为“Bacteroides uniformis degrades β-glucan to promote Lactobacillus johnsonii improving indole-3-lactic acid levels in alleviating colitis”(通过肠道微生物代谢途径改善溃疡性结肠炎的机制研究)的研究论文。 摘要 本研究探讨了β-葡聚糖(BG)对溃疡性结肠炎(UC)的缓解作用,揭示了BG通过促进Lactobacillus johnsonii等有益菌的增殖,提高吲哚-3-乳酸(ILA)的水平,从而激活芳香烃受体(AhR)途径,最终缓解结肠炎。进一步实验显示,L. johnsonii通过与Bacteroides uniformis协同代谢,利用其降解BG产生的营养物质实现共生增殖。研究结果揭示了膳食纤维调节肠道菌群的分子机制,为膳食干预治疗UC提供了新思路。 引言 溃疡性结肠炎是一种慢性炎症性肠病,与肠道菌群失衡密切相关,尤其是益生菌减少、病原菌增多等变化。膳食纤维因其改善肠道微生物多样性而受到关注,研究表明摄入膳食纤维可降低结肠炎发生风险,但具体作用机制尚不明确。β-葡聚糖是一种活性膳食纤维,能够促进肠道健康并获得多项健康认证。本研究旨在通过动物实验和体外培养探讨BG调节肠道菌群,改善UC的潜在机制。 研究内容 (1)BG对结肠炎的缓解作用:通过给小鼠灌胃BG并诱导结肠炎,实验发现BG显著减少小鼠体重下降、缓解腹泻和直肠出血,改善肠道组织结构损伤。 (2)BG对肠道菌群的影响:16S rRNA基因测序显示,BG显著增加了Lactobacillus和Bacteroides uniformis的丰度,恢复了DSS引起的肠道菌群失衡。 (3)微生物依赖性分析:使用抗生素清除小鼠肠道菌群后,BG对结肠炎的保护作用消失,表明该效果依赖于肠道微生物。此外,粪菌移植实验进一步证实了BG调节的菌群对结肠炎的缓解作用。 (4)AhR信号通路激活:BG显著增加了L. johnsonii及其代谢产物吲哚-3-乳酸(ILA)的水平,激活了AhR-IL-22通路,增强了肠道屏障功能和抗炎效果。 (5)共生代谢分析:L.johnsonii无法直接利用BG,而是通过与B.uniformis的共生作用,利用后者分解BG的产物(如烟酰胺)实现增殖。 结论与展望 本研究揭示了BG通过L.johnsonii-ILA-AhR轴改善UC的机制,并阐明了L.johnsonii与B. uniformis的共生代谢关系。未来可进一步探讨BG在临床中的应用潜力,为基于膳食纤维的肠病干预提供理论依据。 图文赏析 原文链接: https://microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-024-01896-9
  • 《Cell | 一种微生物氨基酸结合胆汁酸--色氨酸-胆酸通过孤儿受体MRGPRE改善葡萄糖稳态》

    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:朱晓琳
    • 发布时间:2025-06-18
    • 发表机构:北京大学,山东大学 作    者:姜长涛,庞艳莉,纪立农(通讯作者)     二型糖尿病(T2D)常与肥胖、脂肪肝及心血管问题相关,肠道微生物群及其代谢物(如胆汁酸)对宿主葡萄糖稳态至关重要。传统胆汁酸药物因瘙痒等副作用限制应用,新型微生物氨基酸结合胆汁酸(MABAs)由肠道微生物合成,但其作用机制不明。 G蛋白偶联受体(GPCR)是重要药物靶点,孤儿受体MRGPRE属瘙痒受体家族但未证实致痒,生理功能未知。研究发现MRGPRE为新型胆汁酸(含MABAs)受体,可能通过独立于FXR/TGR5的通路调节糖代谢,为T2D治疗提供无瘙痒副作用的潜在新靶点。未来需明确其配体、在T2D模型中的功能及与其他受体的互作机制。     该研究利用非靶向代谢组学分析糖尿病患者和健康人粪便MABAs的含量,发现Trp-CA在糖尿病病人中显著下降,且其水平与空腹血糖、糖化血红蛋白A1c和体重指数呈负相关。这表明Trp-CA可能在糖尿病的发生发展中起着关键作用。该研究发现Trp-CA灌胃显著改善高脂饮食诱导的小鼠糖耐量异常。通过对静脉、十二指肠、结肠三个部位的Trp-CA急性灌注及钳夹实验,只有肠道灌注Trp-CA可以显著促进胰岛素的一相二相分泌、抑制肝脏糖异生,提示Trp-CA作用于肠组织的受体发挥调节血糖作用。     Trp-CA并不激活传统的胆汁酸受体(如TGR5,FXR等),但能够引起小肠第二信使cAMP水平升高,因此该研究系统性筛选了肠组织高表达的GPCR,发现Trp-CA特异激活孤儿受体Mas相关G蛋白偶联受体E(MRGPRE)。MRGPRE属于痒觉受体家族,但现有研究发现其并不激活瘙痒,它的生理功能长期以来未被阐明。通过全身以及肠组织特异的MRGPRE敲除小鼠模型,该研究证实Trp-CA的糖调节作用依赖于MRGPRE受体,进一步研究揭示,Trp-CA通过Gαs-cAMP和β-arrestin-1/ALDOA磷酸化双通路,协同促进GLP-1分泌,改善糖代谢。 发表日期:2025-05-29