體脂過多是當今全世界范圍內(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,肥胖會增加多種嚴重疾病的風險,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雜疾病。在嚙齒類動物和人類中的研究都強調(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)生保護或有害的影響。許多隊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)的特定細菌豐度仍存在爭議,腸道微生物群影響體脂積累的確切機制可能很復雜,仍需進一步探索。
2025年3月14日,西湖大學醫(yī)學院陶亮團隊、鄭鉅圣團隊,聯(lián)合中山大學陳裕明團隊在 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,達到預防肥胖的效果。
這項研究進一步拓寬了我們對腸道微生物影響宿主健康方式和機制的認知,并為預防肥胖提供了新的藥物候選和方法開發(fā)策略。
在這項最新研究中,研究團隊通過中國縱向隊列(839人)的代謝組學分析,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相關(guān),其中,4-羥基苯乙酸(4HPAA)是與肥胖關(guān)聯(lián)性最強的代謝物,其水平與全身脂肪含量、膽固醇等指標顯著負相關(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。
研究團隊進一步探索了4HPAA 的作用機制,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,從而預防肥胖。
研究體進一步證明了4HPAA 的肥胖預防作用不依賴于腸道菌群,T 細胞和 B 細胞對于 4HPAA 介導的肥胖預防作用并非必不可少,而固有淋巴細胞(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,為肥胖干預提供了新靶點。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充劑或治療藥物。
西湖大學醫(yī)學院/生命科學學院/未來產(chǎn)業(yè)研究中心陶亮、鄭鉅圣以及中山大學陳裕明為論文的共同通訊作者。西湖大學副研究員蔣增良(現(xiàn)為浙江大學百人計劃研究員)、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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