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腸道菌羣調節哺乳動物脂質吸收、代謝和儲存。

2023年8月25日,浙江大學王宇浩及美國西南醫學中心Lora Hooper共同通訊在Science在線發表題爲“The gut microbiota reprograms intestinal lipid metabolism through long noncoding RNASnhg9”的研究論文,該研究報道了微生物羣通過抑制小腸上皮細胞中長鏈非編碼RNA (lncRNA)Snhg9(小核核RNA宿主基因9)的表達來重編程小鼠腸道脂質代謝。

Snhg9通過分離PPARγ抑制劑sirtuin 1與細胞週期和凋亡蛋白2 (CCAR2),抑制過氧化物酶體增殖物活化受體γ (PPARγ)的活性,PPARγ是脂質代謝的中心調節因子。在常規小鼠腸上皮中強制表達Snhg9會損害脂質吸收,減少體脂,並防止飲食性肥胖。微生物羣通過包括骨髓細胞和第3組先天淋巴樣細胞的免疫中繼抑制Snhg9的表達。因此,該研究確定了lncRNA在微生物控制宿主代謝中的意想不到的作用。

腸道菌羣對哺乳動物的代謝有重要影響。在小鼠中,常駐腸道細菌促進了飼料中多糖的消化,促進了腸上皮細胞對飼料中脂肪的吸收,並改變了脂肪組織的功能。與小鼠研究結果一致,人類腸道微生物羣組成的改變與代謝紊亂有關,包括肥胖、2型糖尿病和心血管疾病。鑑於世界範圍內代謝性疾病的患病率迅速增加,迫切需要了解腸道微生物羣影響宿主代謝的機制。

長鏈非編碼RNA (lncRNAs)是一種不被翻譯但具有生物學功能的RNA轉錄本。lncRNAs調節生物過程,如細胞增殖、細胞死亡、腫瘤發生和免疫,但對它們參與腸道微生物羣對宿主代謝的調節知之甚少。因此,作者研究了腸道微生物羣的存在是否會影響小腸上皮細胞中lncRNAs的轉錄,而lncRNAs是微生物調節脂質吸收和代謝的核心。

機理模式圖(圖源自Science)

該研究發現Snhg9RNA通過將SIRT1與CCAR2分離來調節PPARγ活性,從而深入瞭解lncRNA如何調節腸道脂質代謝。這些發現促進了人們對複雜上皮細胞網絡的理解,這些網絡響應微生物信號調節脂質代謝。最終,這些結果可能建議通過靶向Snhg9和微生物羣來治療代謝性疾病的策略。

https://www.science.org/doi/full/10.1126/science.ade0522