牛磺熊去氧胆酸通过调控Dhtkd1表达增强线粒体活力促进肌纤维氧化型转化的机制研究

本研究针对肌肉氧化型纤维转化机制不明的关键问题，通过对比金华猪与DLY猪的肌纤维类型差异，结合RNA-seq和代谢组学分析，发现Dhtkd1基因和胆汁酸代谢物TDCA可显著提升线粒体活性，促进快肌纤维向氧化型慢肌纤维转化，为改善肌肉健康提供了新靶点和营养干预策略。

　　

肌肉作为人体重要的代谢器官，其纤维类型组成直接影响运动能力和代谢健康。氧化型慢肌纤维（MyhcⅠ/Ⅱa）因富含线粒体而具有更强的抗疲劳特性，而糖酵解型快肌纤维（MyhcⅡb）则适于爆发力运动。近年来，如何通过调控肌纤维类型转化来改善肌肉功能成为研究热点，但关键调控基因和营养因子仍不明确。

浙江大学的研究团队以生理特征接近人类的猪为模型，对比了脂肪型金华猪和瘦肉型DLY猪在不同生长阶段的肌纤维特性。通过RNA-seq测序和代谢组学关联分析，发现金华猪肌肉中氧化型纤维比例显著更高，并锁定关键基因Dhtkd1（脱氢酶E1和转酮醇酶结构域包含蛋白1）。进一步研究揭示，微生物代谢产物牛磺熊去氧胆酸（Tauroursodeoxycholic acid, TDCA）能剂量依赖性上调Dhtkd1表达，增强线粒体膜电位和ATP产量，最终促进快肌纤维向氧化型慢肌纤维转化。这项发表于《Food Bioscience》的研究，首次建立了TDCA-Dhtkd1-线粒体活力-肌纤维转化的调控轴，为运动医学和代谢疾病干预提供了新思路。

研究采用多组学联用技术：通过免疫荧光染色定量肌纤维类型比例，RNA-seq筛选差异表达基因，代谢组学分析肠道内容物与肌肉组织的关联代谢物，结合线粒体膜电位检测（JC-1染色）和ATP含量测定验证功能机制。实验设置4组（品种×饲料）共112头猪，在0/60/90/180/240日龄采样确保发育阶段覆盖。

【动物实验】显示：金华猪腰最长肌（LDM）中MyHCⅡb纤维比例显著低于DLY猪，且线粒体活性标志物COX4/CS酶活更高，提示其氧化代谢优势。

【高比例氧化肌纤维】部分通过转录组分析发现，金华猪肌肉中Dhtkd1表达量较DLY猪高2.3倍，该基因与三羧酸循环和电子传递链基因表达正相关。

【讨论】指出：TDCA通过TGR5受体激活AMPK/PGC-1α通路，上调Dhtkd1表达进而增强线粒体生物合成。这种微生物-代谢物-基因轴的发现，为通过膳食调节改善肌肉功能提供了直接证据。

【结论】强调：Dhtkd1是调控肌纤维转化的新靶点，TDCA作为其天然激活剂，有望应用于运动耐力提升和肌少症等代谢性疾病干预。研究首次将胆汁酸代谢与肌肉表型调控相联系，为精准营养策略开发奠定理论基础。