山東農(nóng)業(yè)大學(xué)林海、李海芳和孫淑紅研究團(tuán)隊(duì)揭示丁酸梭菌調(diào)控脂肪代謝的途徑及分子機(jī)制

　　肥胖是威脅現(xiàn)代人類(lèi)健康的三大殺手之一，會(huì)大大增加脂肪肝、糖尿病、高血壓、高血脂等疾病的發(fā)生概率。脂肪組織作為內(nèi)分泌器官可以分泌多種炎性因子，肥胖往往伴隨有慢性、輕度炎癥，因此肥胖又與免疫密切相關(guān)。免疫調(diào)節(jié)是抵抗肥胖及代謝性疾病的重要手段。

 

　　丁酸梭菌（Clostridium butyricum, CB）屬于梭菌屬，為革蘭氏陽(yáng)性厭氧芽胞桿菌，是人體及動(dòng)物腸道內(nèi)的常在菌。CB在后腸段利用不可消化碳水化合物代謝產(chǎn)生短鏈脂肪酸、維生素等有益產(chǎn)物，能夠緩解腸道炎癥反應(yīng)，并對(duì)代謝性疾病具有改善作用。然而，該菌影響脂肪代謝的途徑及分子機(jī)制尚不明確。

 

　　近日，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)林海、李海芳和孫淑紅課題組在Molecular Nutrition & Food Research（5年影響因子： 6.409）上作為封面文章，發(fā)表了一篇題為Clostridium Butyricum inhibits fat deposition via increasing the frequency of adipose tissue-resident regulatory T cells的研究論文，揭示了丁酸梭菌抑制白色脂肪形成、抵抗肥胖的分子機(jī)制。

 

　　該團(tuán)隊(duì)通過(guò)飲水給小鼠補(bǔ)充CB，發(fā)現(xiàn)小鼠的體重增加幅度下降，白色脂肪形成受到抑制，并且使血清中的丁酸含量顯著上升。進(jìn)一步研究證實(shí)，丁酸顯示與CB相似的抑脂效果。該團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，在補(bǔ)充CB和丁酸后，白色脂肪組織中調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Regulatory T cells, Tregs）的數(shù)量明顯增加。Treg細(xì)胞是免疫抑制性T細(xì)胞，可分泌TGF-β、IL-10等抑炎因子，后者又可促進(jìn)CD8+ T細(xì)胞中Wnt10b的表達(dá)。該團(tuán)隊(duì)利用CRISPR-Cas9技術(shù)制備了Wnt10b基因敲除小鼠，發(fā)現(xiàn)在敲除小鼠中CB和丁酸抑制脂肪沉積的效果消失。此外，高脂飲食喂養(yǎng)試驗(yàn)證實(shí)，CB和丁酸均顯示出抑制肥胖、緩解脂肪肝和改善糖穩(wěn)態(tài)的作用。該研究成果創(chuàng)新性地證明了CB→丁酸→Treg細(xì)胞→Wnt10b信號(hào)途徑對(duì)脂肪代謝的調(diào)控作用，為利用丁酸梭菌及其代謝產(chǎn)物丁酸，從免疫調(diào)節(jié)的角度抵抗肥胖及脂肪肝等代謝性疾病提供了重要支持。

 

　　山東農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院李海芳副教授、碩士生賈艷新、鞠孜敬，本科生翁丹為該論文的共同第一作者，動(dòng)物科技與醫(yī)學(xué)院的林海教授、孫淑紅教授和生命科學(xué)學(xué)院李海芳副教授為共同通訊作者。此外，趙云霏、劉爽、劉燕等同學(xué)也參與了本課題的研究工作。該研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（No. 2016YFD0500510）、山東省“泰山學(xué)者”項(xiàng)目（No. 201511023）、山東省自然科學(xué)基金（No. ZR2019MC016）、山東省重點(diǎn)技術(shù)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（No. 2019JZZY020602）及山東省農(nóng)業(yè)重大應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新基金項(xiàng)目（No. SD2019XM009）經(jīng)費(fèi)的支持。文章鏈接：http://dx.doi.org/10.1002/mnfr.202100884.