中国农业大学食品学院郑浩教授团队揭示肠道菌参与脂肪酸代谢增强蜜蜂奖励学习方面取得重大突破

　　中国农大新闻网讯 近日，中国农业大学食品科学与营养工程学院郑浩教授团队在 Cell 子刊 Cell Host & Microbe 发表题为《肠道共生菌衍生的花生四烯酸乙醇胺通过激活内源性大麻素促进蜜蜂奖赏学习》（Gut symbiont-derived anandamide promotes reward learning in honeybees by activating the endocannabinoid pathway）的论文。研究者通过无菌蜜蜂模型探究膳食多不饱和脂肪酸在促进奖励学习和记忆中的作用，揭示了肠道菌通过代谢膳食脂肪酸产生内源性大麻素，进一步激活大脑胶质细胞中内源性大麻素受体AmHsTRPA蛋白，调控大脑内谷氨酸-GABA平衡，从而增强蜜蜂的奖励学习与记忆能力。中国农业大学为论文第一完成单位，食品学院郑浩教授、王小斐副教授为共同通讯作者，食品学院博士研究生仲召鹏为第一作者。

 

　　对于大多数动物而言，亚油酸（Omega-6）和亚麻酸（Omega-3）是必需脂肪酸，必须通过膳食获取。然而，动物在代谢这些必需脂肪酸过程中存在基因型上的缺陷，尤其是限速酶FADS基因在人群中存在大量基因突变，导致DHA（脑黄金）和ARA（花生四烯酸）等对大脑功能非常重要的物质体内合成减少。深入探究肠道菌与脂肪酸互作的分子机制，对解析膳食脂肪酸对动物的生长发育和认知形成影响意义重大，对未来食品工业膳食脂质原料应用具有理论价值和现实意义。

 

　　本研究发现，蜜蜂肠道菌Gilliamella apicola携带去饱和酶FADS2基因，能够代谢花粉中多不饱和脂肪酸，合成脂源性神经活性物质——内源性大麻素（endocannabinoid）。内源性大麻素激活蜜蜂大脑星形胶质细胞中AmHsTRPA蛋白，引发细胞内Ca2+内流，进一步调控大脑内的谷氨酸-GABA平衡，从而增强奖励学习与记忆能力。

 

　　本研究揭示了膳食Omega-6/3通过内源性大麻素调节大脑认知功能的机制，是“肠-脑轴”的又一重要发现。这一发现首次揭示了内源性大麻素系统在蜜蜂中的重要功能，也为探索肠道菌群如何参与膳食营养物质对宿主功能的影响提供了重要依据。

 

　　该研究获得了国家自然科学基金（32170495，32200387）的资助。

 

　　原文链接：https://doi.org/10.1016/j.chom.2024.09.013