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在肥胖与代谢性疾病日益猖獗的当下,,而包裹在内脏器官周围的内脏脂肪(VAT)才是诱发心血管疾病和2型糖尿病的“罪魁祸首”。

尽管科学界早已证实肠道微生物组能影响脂肪蓄积,但具体是哪种细菌分子以及何种免疫代谢机制在精确调控内脏脂肪,一直处于“机制不明”的迷雾中。

今日,《细胞·宿主与微生物》杂志发表了杜克大学科研团队的论文,研究者们发现,人源共生菌Clostridium immunis能分泌一种带有磷酸胆碱(PC)修饰的胞外多糖(EPS),该分子通过抑制肠道及内脏脂肪中的IL-22水平、重塑内脏脂肪免疫代谢,精准诱导内脏脂肪产热并显著抵御肥胖。

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研究团队在之前的工作中,首次鉴定到C. immunis,并发现它能够帮助小鼠抵御结肠炎。原本研究者关注的是C. immunis的免疫功能,但在转录组测序中,研究者并未观察到明显的免疫相关基因改变,反而发现C. immunis显著抑制了一系列小肠中与脂质吸收和代谢相关的关键基因表达,包括脂肪酸转运蛋白Cd36、硬脂酰辅酶A去饱和酶Scd1以及肠道节律转录因子Nfil3。

由于这三个基因的缺失均能减少脂质吸收并抑制内脏脂肪蓄积,研究者不由得猜想,难道C. immunis具有抵抗肥胖的能力?

实验结果显示,给健康小鼠口服C. immunis,仅1周后就能观察到小鼠体重降低3%,血清甘油三酯降低约25%,附睾脂肪(gWAT,即内脏脂肪VAT)减少约33%,而皮下脂肪(iWAT)和棕色脂肪(BAT)均未受影响。在高脂饮食诱导肥胖模型(DIO)中,每周给药持续12周使小鼠增重减少约13%,糖耐量显著改善,且内脏脂肪显著减少。

神秘的是,粪便定量分析发现,C. immunis在入口48小时内就完全从小鼠的肠道中清除了,它竟然不是通过肠道内定植来长期起效的。

通过与基因序列相近但无减脂效果的近缘菌比较,研究者从5927个基因中筛选出7个独有的多糖合成基因,并最终确定了一种高分子量的胞外多糖(EPS),证实单用C. immunis的EPS即可完美复现减脂和降低甘油三酯的效果。

进一步分析发现,C. immunis EPS结构中包含一个独特的磷酸胆碱(PC)化学修饰峰(3.22 ppm),而近缘菌EPS则缺乏该修饰。给无效EPS添加这个PC修饰,也能使近缘菌获得减重功能。

机制上,PC-EPS直接作用于3型固有淋巴细胞(ILC3),下调其Il22基因表达,导致小肠及内脏脂肪(gWAT)中的IL-22细胞因子浓度显著降低。IL-22会促进皮下脂肪的产热,却会抑制内脏脂肪中的产热基因表达。

C. immunis EPS通过特异性降低IL-22水平,解除了对内脏脂肪产热程序的抑制,内脏脂肪出现褐化,转变为消耗能量的产热器官。

对涵盖11项研究、共 4145 名受试者的宏基因组数据分析显示,健康人群(BMI<25 kg/m²)肠道中PC 合成关键基因licC的丰度显著高于肥胖人群(BMI≥30 kg/m²);在甘油三酯正常人群中,licC丰度也显著高于高甘油三酯血症患者。这表明该细菌PC合成通路在人类代谢健康中具有保守的保护作用。

由于解剖学和生理学特性,内脏脂肪难以刺激诱导产热。PC-EPS无需活菌定植,就能实现对内脏脂肪的精准减脂,无疑是对抗肥胖和代谢综合征的大好消息。

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参考资料:

[1]Tan, Chin Yee, et al. "A Commensal-Derived Sugar Protects against Obesity by Regulating Immunometabolism." Cell Host & Microbe, vol. 34, no. 11, 11 Nov. 2026, pp. 1–16. ScienceDirect, https://doi.org/10.1016/j.chom.2026.08.018.

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本文作者丨代丝雨