西湖大学郭天南等揭示肠道微生物在代谢疾病和衰老种的功能

yinfuhua

Cell Metab：解密肠道菌群，西湖大学郭天南等揭示肠道微生物在代谢疾病和衰老种的功能6 T" o  m" D$ q5 s" E
1.        肠道微生物组
  ^; T6 p8 f' S' ~; M6 P# o2.        二型糖尿病3 p9 P/ Q( `/ t$ t$ K) g; g
3.        埃氏巨球形菌（Megasphaera elsdenii）
! `$ x$ J! T2 H& p+ [& S2 F( G来源：iNature 2026-03-17 14:489 h7 z! @0 H  }9 J! E% x  c
该研究进行了人类肠道微生物组的大规模宏蛋白质组学研究，揭示了肠道微生物在代谢疾病和衰老中的功能，还发现了一种有助于血糖调控的肠道细菌—埃氏巨球形菌（Megasphaera elsdenii）。3 N7 Z/ B+ s/ {3 T) a5 o
在大量人群中，人类肠道微生物群在蛋白质水平上的功能，以及它们与宿主因素的关系，仍未被探索。
8 O" [& `! B* r2026年3月13日，西湖大学郭天南、郑钜圣、朱怡、中山大学陈裕明共同通讯在Cell Metabolism（IF=30.9）在线发表题为Large-scale metaproteomics of human gut microbiota reveals microbial functions in metabolic diseases and aging的研究论文。该研究进行了人类肠道微生物组的大规模宏蛋白质组学研究，揭示了肠道微生物在代谢疾病和衰老中的功能，还发现了一种有助于血糖调控的肠道细菌—埃氏巨球形菌（Megasphaera elsdenii）。
  `% u5 o# G% T& q$ v
  s+ y' b8 I/ ?# F* u1 j$ z- w人类肠道微生物组深刻影响宿主的生理、代谢和免疫功能。肠道微生物组成和功能的改变与许多疾病有关，包括癌症、二型糖尿病(T2D)、肥胖和心血管疾病。虽然下一代测序技术的进步彻底改变了人们对肠道微生物和宿主因素(如年龄、性别、饮食和健康状况)之间关系的理解，但大多数研究依赖于DNA或RNA测序，这揭示了遗传潜力而不是功能活性。
: B5 ^0 g" K  l& q/ @代谢疾病，尤其是T2D，是影响全球数亿人的重大健康挑战。宏基因组研究已经建立了改变的微生物群落结构和代谢疾病之间的明确联系，确定了诸如α多样性减少、产生短链脂肪酸的丰度减少以及T2D患者机会性病原体水平增加等特征。这些成分变化通过多种潜在机制与葡萄糖代谢受损有关，包括肠道通透性调节、炎症、增核蛋白信号传导和胆汁酸代谢。然而，现有宏基因组研究主要识别分类变化和功能潜能，表达的微生物功能对疾病贡献尚不确定。
* E0 X  Z, D' n ! C9 C$ y) W4 O: P4 C+ O( Q9 y
机理模式图（图源自Cell Metabolism ）7 ?. F- K+ d3 O0 w8 U) D
该研究报告了来自1399名中国中老年人的1967份粪便样本的宏蛋白质组学研究，确定了与44种表型相关的微生物功能。研究人员揭示了由杆菌门、拟杆菌门、放线菌门和假单胞菌门内的物种驱动的与衰老相关的碳代谢和能量产生的功能变化。在代谢疾病中，观察到芽孢杆菌属物种及其参与碳水化合物、能量、氨基酸代谢和短链脂肪酸生产的蛋白质的持续减少。
9 O' l% n  I4 _' I- V该研究还确定了糖尿病、高血压和血脂异常的药物相关特征。在一个独立的队列中得到验证，埃氏巨球形菌成为二型糖尿病的一个中心物种。实验验证表明，埃氏巨球形菌受到抗糖尿病药物的促进，并可能通过丁酸盐的产生来调节葡萄糖稳态。这项研究为微生物在健康和疾病中的功能提供了蛋白质水平的证据，突出了潜在的治疗靶点。9 S4 Z  T# g; g
参考消息：https://www.cell.com/cell-metabolism/fulltext/S1550-4131(26)00055-0& ^5 l* @& b6 u
0 S# Z! }1 E6 r1 B. I7 n( l