上海市微生物学会

在《Nature Metabolism》杂志上发表的一项新研究中发现了肠道微生物群与宿主代谢之间的重要联系（Le Dréan, G., Blottière, H.M. Glutamate from the microbiome controls host metabolism. Nat Metab (2024). https://doi.org/10.1038/s42255-024-01050-7）。研究团队通过精确的基因编辑技术，删除了小鼠结肠中的肠内分泌细胞（EECs），并观察到这一改变导致了宿主代谢的显著紊乱，包括食欲控制和能量平衡的失调，最终导致肥胖、肝脂肪变性和脂肪组织肥大。

肠内分泌细胞在肠道-大脑轴中扮演着关键角色，它们能够感应肠道内的内容物并分泌激素，向大脑发送信号以调节进食行为。然而，这项研究揭示了EECs在调节能量平衡中的作用不仅限于小肠，还涉及到大肠中的微生物群。

研究中的关键发现是肠道微生物群产生的L-谷氨酸，这种代谢产物能够诱导过度进食和肥胖。通过抗生素治疗、无菌再衍生和共居实验，研究者证明了微生物群对于诱导这些代谢效应是必要且充分的。此外，代谢组学分析显示，EECs缺失的小鼠粪便中L-谷氨酸水平升高，这表明L-谷氨酸是由微生物群衍生的。

L-谷氨酸作为中枢神经系统和肠道神经系统中的主要兴奋性神经递质，可能通过与肠道-大脑轴中的多种受体相互作用，影响宿主的食欲和能量平衡。研究还提出了一个假设，即微生物群衍生的L-谷氨酸可能通过与肠道上皮、肠道神经系统、迷走神经和脊髓神经的传入神经元以及中枢神经系统中的受体相互作用，干扰内源性谷氨酸的平衡调节。

值得注意的是，这项研究在性别差异方面也提供了新的见解。实验主要在雄性小鼠上进行，而在雌性小鼠中并未观察到与雄性相似的过度进食和肥胖现象，这表明性别可能在微生物群衍生的L-谷氨酸对体重增加和肥胖的影响中起着重要作用。

这项研究为理解肠道微生物群如何影响宿主代谢提供了新的视角，并为肥胖的治疗提供了潜在的新靶点。未来的研究需要进一步探索微生物群失调的机制，以及如何通过调节微生物群来改善宿主的代谢健康。