山东农业大学林海、李海芳和孙淑红研究团队揭示丁酸梭菌调控脂肪代谢的途径及分子机制

　　肥胖是威胁现代人类健康的三大杀手之一，会大大增加脂肪肝、糖尿病、高血压、高血脂等疾病的发生概率。脂肪组织作为内分泌器官可以分泌多种炎性因子，肥胖往往伴随有慢性、轻度炎症，因此肥胖又与免疫密切相关。免疫调节是抵抗肥胖及代谢性疾病的重要手段。

 

　　丁酸梭菌（Clostridium butyricum, CB）属于梭菌属，为革兰氏阳性厌氧芽胞杆菌，是人体及动物肠道内的常在菌。CB在后肠段利用不可消化碳水化合物代谢产生短链脂肪酸、维生素等有益产物，能够缓解肠道炎症反应，并对代谢性疾病具有改善作用。然而，该菌影响脂肪代谢的途径及分子机制尚不明确。

 

　　近日，山东农业大学林海、李海芳和孙淑红课题组在Molecular Nutrition & Food Research（5年影响因子： 6.409）上作为封面文章，发表了一篇题为Clostridium Butyricum inhibits fat deposition via increasing the frequency of adipose tissue-resident regulatory T cells的研究论文，揭示了丁酸梭菌抑制白色脂肪形成、抵抗肥胖的分子机制。

 

　　该团队通过饮水给小鼠补充CB，发现小鼠的体重增加幅度下降，白色脂肪形成受到抑制，并且使血清中的丁酸含量显著上升。进一步研究证实，丁酸显示与CB相似的抑脂效果。该团队还发现，在补充CB和丁酸后，白色脂肪组织中调节性T细胞（Regulatory T cells, Tregs）的数量明显增加。Treg细胞是免疫抑制性T细胞，可分泌TGF-β、IL-10等抑炎因子，后者又可促进CD8+ T细胞中Wnt10b的表达。该团队利用CRISPR-Cas9技术制备了Wnt10b基因敲除小鼠，发现在敲除小鼠中CB和丁酸抑制脂肪沉积的效果消失。此外，高脂饮食喂养试验证实，CB和丁酸均显示出抑制肥胖、缓解脂肪肝和改善糖稳态的作用。该研究成果创新性地证明了CB→丁酸→Treg细胞→Wnt10b信号途径对脂肪代谢的调控作用，为利用丁酸梭菌及其代谢产物丁酸，从免疫调节的角度抵抗肥胖及脂肪肝等代谢性疾病提供了重要支持。

 

　　山东农业大学生命科学学院李海芳副教授、硕士生贾艳新、鞠孜敬，本科生翁丹为该论文的共同第一作者，动物科技与医学院的林海教授、孙淑红教授和生命科学学院李海芳副教授为共同通讯作者。此外，赵云霏、刘爽、刘燕等同学也参与了本课题的研究工作。该研究得到国家重点研发计划（No. 2016YFD0500510）、山东省“泰山学者”项目（No. 201511023）、山东省自然科学基金（No. ZR2019MC016）、山东省重点技术研发计划项目（No. 2019JZZY020602）及山东省农业重大应用技术创新基金项目（No. SD2019XM009）经费的支持。文章链接：http://dx.doi.org/10.1002/mnfr.202100884.