我校交叉科学研究院李后开教授团队在黄芪多糖调节肠道菌群防治非酒精性脂肪性肝病的机理研究中取得新进展

发布时间:2021-06-21

近日,我校交叉科学研究院李后开教授团队在国际微生物学期刊Gut microbes(一区)在线发表了题为《高效产乙酸菌Desulfovibrio vulgaris改善小鼠非酒精性脂肪性肝病》(Desulfovibrio vulgaris, a potent acetic acid-producing bacterium, attenuates nonalcoholic fatty liver disease in mice)的研究论文。

非酒精性脂肪性肝病(Non-alcoholic fatty liver disease, NAFLD)是最为常见的慢性肝病,目前临床上仍缺乏有效的治疗药物。大量研究表明肠道菌群紊乱是肥胖为基础的代谢性疾病发病的重要因素,因此,靶向肠道菌群调节被认为是代谢性疾病防治的重要新策略。多糖是一类在中药中分布十分广泛的天然大分子化合物,大量研究表明植物多糖对于机体代谢调节具有明确的功效,但是,确切的机理不完全清楚。

李后开教授团队在前期研究中证实益气类中药黄芪的主要有效部位——黄芪多糖具有改善肥胖和NAFLD的作用,并通过宏基因组联合非靶向代谢组学分析观察到黄芪多糖对肠道菌群和菌群代谢物的调节作用,提出了黄芪多糖改善NAFLD形成的“药物-肠道菌-菌群代谢物-宿主代谢”关系轴假说。基于该科学假说,研究团队通过多组学联合策略深入探寻黄芪多糖所调节的特定肠道细菌及相关的代谢物,发现黄芪多糖改善NAFLD的作用不仅具有菌群依赖性特征,而且能够显著富集肠道细菌,Desulfovibrio vulgaris菌。进一步的研究证实,该菌不仅是一个天然的H2S产生菌,而且具有高效的产生乙酸的能力。外源性补充该菌能够显著改善高脂饮食喂养小鼠的肝脏脂肪变性、胰岛素敏感性及体重增长。通过肝脏RNA seq分析及分子生物学研究证实该菌改善NAFLD的作用与抑制肝脏FASNCD36蛋白表达有关。本研究为解释黄芪多糖改善NAFLD的作用机理提供了新证据,也为借助多组学技术探索植物多糖调节肠道菌群改善宿主代谢的机理研究提供参考。

本研究中的黄芪多糖单糖组分分析得到了中国科学院上海药物研究所丁侃教授团队的协助,靶向代谢组学及课题设计得到了上海交通大学附属第六人民医院贾伟教授团队的大力支持。李后开教授团队的郑宁宁及贾伟教授为论文的共同通讯作者。李后开教授团队的博士研究生洪颖为论文第一作者,上海中医药大学为论文第一署名单位。该研究得到了国家自然科学研究基金(No. 81673662, 81873059 & 82004016)的资助。(交叉科学研究院、科技处)