膳食脂肪重塑宿主-微生物群相互作用,但介导营养过剩驱动的微生物组改变和代谢功能障碍的上游事件仍不清楚。
2026年6月10日,中国科学院上海药物研究所谢岑、刘雅萌、上海中医药大学ZhongYifei、Feng Qin共同通讯在Nature Microbiology(IF=19.4)在线发表题为Dietary fat alters goblet cell function and microbial bile acid metabolism to promote intestinal lipid absorption in mice的研究论文。
该研究通过对比高脂饮食诱导肥胖与遗传性肥胖小鼠,发现膳食脂肪直接损伤结肠杯状细胞,破坏黏液屏障,导致阿克曼菌减少、梭菌扩增,重塑胆汁酸池(脱氧胆酸升高),进而通过肠肝循环激活小肠FXR-PLIN2轴,促进脂质吸收。谷氨酰胺补充可修复杯状细胞功能,重建菌群胆汁酸稳态,降低脂质吸收,为代谢性疾病干预提供新策略。
肥胖相关的代谢紊乱,包括血脂异常、糖尿病、代谢功能障碍相关脂肪性肝病和心血管疾病,构成了重大的公共卫生挑战。高脂肪、高能量的饮食在很大程度上加剧了这一负担,而肠道是饮食通过屏障功能、微生物生态、营养处理以及宿主-微生物代谢物信号传导塑造宿主代谢的核心部位。然而,介导营养过剩驱动的远端肠道生态紊乱和小肠脂质高吸收的上游事件尚不清楚。
胆汁酸为远端肠道生态与近端肠道生理提供了合理的桥梁。微生物重塑远端肠道中的BA组成,而肠肝循环的BA池既支持脂质乳化,也通过法尼醇X受体等受体发出信号。因此,BA组成的变化可以影响小肠脂质处理,但仍不清楚是什么宿主缺陷在膳食脂肪下启动BA重塑,以及这如何转化为持续的上皮吸收程序。
机理模式图(图源自Nature Microbiology)
在这里,研究人员通过多组学比较了饮食诱导和遗传性肥胖小鼠模型,确定结肠黏液生态位是代谢功能障碍的早期、饮食敏感驱动因素。过量的膳食脂质损害了杯状细胞中的谷氨酰胺代谢和氧化还原稳态,使黏液层变薄,并耗尽了适应黏液的共生菌阿克曼菌,同时增加了转化胆汁酸的细菌—梭菌属的丰度。沿着肠肝轴的胆汁酸组成改变激活了小肠中的FXR-PLIN2信号传导,并增加了脂肪吸收。
同时,肠上皮细胞上调了支持管腔脂质进入的PPARα依赖性摄取途径。补充谷氨酰胺可恢复杯状细胞功能和肠道微生物群来源的胆汁酸池,从而减少肠道FXR激活和脂质摄取。这些发现揭示了膳食脂质损害结肠杯状细胞功能并重塑微生物胆汁酸代谢,从而影响小肠脂肪吸收。
参考消息:https://www.nature.com/articles/s41564-026-02381-9