姜长涛团队发现宿主肠缺氧诱导因子HIF-2α通过肠道菌群抑制脂肪产热的新机制_betway必威体育betway部

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姜长涛团队发现宿主肠缺氧诱导因子HIF-2α通过肠道菌群抑制脂肪产热的新机制

2021年7月29日,betway必威体育betway部基础betway院生理学与病理生理学系、betway必威体育第三医院betway创新研究院基础betway研究中心姜长涛教授团队在Cell Metabolism杂志发表题为“Intestinal hypoxia-inducible factor 2α regulates lactate levels to shape the gut microbiome and alter thermogenesis” 的研究论文,揭示了肠缺氧诱导因子HIF-2α通过乳酸影响普通拟杆菌/扭链瘤胃球菌—胆汁酸—脂肪TGR5信号通路抑制白色脂肪产热的新机制,为肥胖及相关代谢性疾病的防治提供了菌源新靶点及干预新策略。

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肠道菌群通过多种信号影响宿主代谢,然而宿主如何调控肠道菌群功能一直鲜为人知。姜长涛教授团队发现特异性敲除肠缺氧诱导因子HIF-2α可以明显改善高脂饮食诱导的肥胖及相关代谢紊乱,这种改善作用主要依赖于肠道普通拟杆菌(Bacteroides vulgatus)的减少以及扭链瘤胃球菌(Ruminococcus torques)的增加。运用菌株功能筛选、高效液相色谱、核磁共振等多种技术,发现肠HIF-2α通过产生乳酸诱导普通拟杆菌σ因子表达,增加其利用多糖的能力,进而促进其生长;而普通拟杆菌同时可以直接抑制扭链瘤胃球菌的生长。机制研究表明,宿主乳酸合成的关键基因乳酸脱氢酶Ldha是肠HIF-2α的新型靶基因,肠HIF-2α通过直接激活Ldha增加肠道乳酸含量,影响肠道菌群的组成。进一步利用功能代谢组学技术发现肠HIF-2α特异性敲除小鼠的胆汁酸谱发生改变,其中牛磺胆酸(TCA)及脱氧胆酸(DCA)的水平显著增加。胆汁酸TCA与DCA激活脂肪TGR5受体,进而通过UCP1依赖的质子漏以及CKMT2介导的肌酸无效循环两种途径促进白色脂肪产热,进而改善肥胖。

该研究为解析宿主基因—肠道菌群—宿主代谢交互调控的机制提供了新的理论依据,同时为预防和治疗肥胖及相关代谢性疾病提供了新的干预策略。betway必威体育betway部基础betway院、betway必威体育第三医院betway创新研究院姜长涛教授为该文章的通讯作者,博士生吴勍、梁贤毅及博士后汪锴为共同第一作者。该研究得到了国家自然科学基金(91857115)、国家重点研发计划(2018YFA0800700)等基金的资助。

原文链接:http://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1550413121003235


(基础betway院)


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