Cell Metab | 袁业现/吴江维/蒋玉炜合作揭示肠道菌群来源的代谢物3-PPA调控脂肪组织代谢的机制|产热|代谢物|吴江维|精子质量|细胞|肠道菌群|脂肪组织|蒋玉炜|蛋白|袁业现

在畜牧生产中，脂肪沉积是影响猪肉品质的主要因素。近年来，越来越多研究发现，肠道菌群是调控猪脂肪沉积的重要因素，但具体作用机制仍然不够清晰，不够系统。米色脂肪是近年来发现的一类新的褐色脂肪，它可以由白色脂肪转换而来，进而降低白色脂肪沉积。然而，肠道菌群如何影响米色脂肪生成仍然不清楚。

2026年2月24日，西北农林科技大学袁业现教授、吴江维教授团队和美国伊利诺伊大学芝加哥分校蒋玉炜等团队合作在Cell Metabolism杂志上发表了题为Microbial-derived 3-phenylpropionic acid orchestrates immune–progenitor cell crosstalk to promote beige adipogenesis and energy expenditure的文章。该研究首次发现肠道菌群来源的代谢物3-苯基丙酸（3-PPA）通过激活巨噬细胞FFAR1受体，触发CXCL13-Tfh-IL-4免疫级联信号，最终驱动SMA⁺脂肪祖细胞分化为米色脂肪细胞，从而增强产热、抵抗肥胖。

研究团队鉴定出一种在冷暴露条件下显著富集的肠道微生物代谢物—3-苯基丙酸（3-PPA），其主要由肠道普雷沃氏菌（Prevotella copri）产生。为了验证3-PPA在猪冷适应中的关键作用，作者比较了耐寒藏猪与寒冷敏感巴马猪在冷暴露前后的3-PPA代谢变化。结果显示，冷暴露前藏猪血清和结肠组织中的3-PPA水平显著高于巴马猪，随着冷暴露时间增加（3d），藏猪和巴马猪结肠与血清中3-PPA水平显著升高，且藏猪3-PPA水平仍显著高于巴马猪。此外，3-PPA处理猪原代脂肪细胞发现，其能够上调产热相关基因（UCP3, CIDEA, DIO2）的转录和产热关键蛋白UCP3的表达，表明3-PPA具有调控猪脂肪代谢作用。机制上，3-PPA通过作用于米色脂肪组织内M2样巨噬细胞膜上的游离脂肪酸受体1（FFAR1），刺激其分泌C-X-C基序趋化因子13（CXCL13）。CXCL13进而招募T滤泡辅助细胞（Tfh），并通过Tfh细胞表面的C-X-C 趋化因子受体5（CXCR5）信号，促进白细胞介素-4（IL-4）的分泌，最终调控米色脂肪细胞的生成。通过谱系追踪分析，研究团队进一步证实3-PPA诱导产生的米色脂肪细胞主要来源于平滑肌肌动蛋白阳性（SMA+）的脂肪祖细胞。

综上，该研究揭示了一条由肠道微生物代谢物3-PPA驱动，经免疫细胞（巨噬细胞-Tfh）介导，最终调控脂肪组织代谢的肠道-免疫-脂肪轴。研究结果不仅有效解析肠道菌群调控脂肪沉积的分子机制，也为研发新型调控脂肪沉积的饲料添加剂提供研究参考。