Cell子刊： 上海交大团队发现新的致肥胖肠菌——巨单胞菌

介绍

肥胖是一个主要的公共卫生问题，是一种由遗传和环境因素引起的多因素疾病。环境因素，如过量食物摄入和生活方式的改变，再加上多基因易感性，是肥胖高发的一些主要原因。除了遗传因素外，肠道微生物组代表了环境因素的关键适应性结果，其生态失调已成为肥胖的重要因素。肠道微生物不仅产生微生物衍生的代谢产物，还代谢各种宿主和环境化合物，在宿主代谢中起着至关重要的作用。肌醇是一种天然多元醇，也是脂膜的一种成分，可以被某些肠道微生物代谢，如Anaerostipes sp.18肌醇缺乏与胰岛素抵抗和多囊卵巢综合征（PCOS）等代谢紊乱密切相关。然而，肠道微生物对肌醇代谢和宿主代谢稳态的影响在很大程度上仍未得到充分研究。

过程

在这里，我们对631名肥胖受试者和374名正常体重对照者的中国队列进行了肠道基因组和全人类基因组的鸟枪法测序。我们发现了大量的巨型单胞菌并发现了一种独特的巨型单胞菌占主导地位的肠型样聚类，包含明显较高比例的肥胖样本。我们选择了可公开获得的GWAS汇总统计数据，计算了身体质量指数的PRS，并报告了PRS与肥胖增加的独立效应巨型单胞菌以附加的方式存在。此外，我们证明了鲁佩尔巨型单胞菌堕落的myo-肌醇，并通过增加肠道脂质吸收促进高脂肪饮食(HFD)诱导的肥胖。

结果

上海交大院士团队首次从大规模中国肥胖人群队列中鉴定出潜在致胖菌——巨单胞菌，并揭示其降解肠道肌醇、增强脂质吸收、促进肥胖发生的机制；通过分析发现巨单胞菌属在肥胖个体中富集，且以巨单胞菌属为优势菌属的肠型主要出现在肥胖个体中，巨单胞菌属的存在和宿主多基因风险对肥胖有叠加效应；此外，体内外实验证明，巨单胞菌代表菌种Megamonas rupellensis编码myo-肌醇降解基因，myo-肌醇能有效抑制肠道类器官对脂肪酸的吸收；使用Megamonas rupellensis或表达myo-肌醇降解基因ioIG的大肠杆菌定植小鼠，导致小鼠肠道脂质吸收增强，造成肥胖；这项研究揭示了巨单胞菌属作为myo-肌醇降解者在增强脂质吸收和促进肥胖方面的作用，为肥胖诊疗提供了新策略。