肠道共生菌Ruminococcus torques分泌的多肽RORDEPs改善啮齿动物代谢功能的作用机制研究

【字体: 时间:2025年08月01日 来源:Nature Microbiology 19.4

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  这篇突破性研究揭示了人类肠道共生菌Ruminococcus torques(RT)分泌的两种新型多肽RORDEP1/2(RUMTOR-derived peptide)通过调节GLP-1、PYY等肠促胰素分泌,显著改善高脂饮食小鼠的葡萄糖耐受性、增加骨密度并减少脂肪堆积。研究采用多组学方法证实RORDEPs通过下调肝脏糖异生(gluconeogenesis)关键基因、增强胰岛素信号通路(PI3K-AKT),为代谢综合征治疗提供了全新微生物疗法靶点。

  

肠道菌群代谢产物的新发现

人类肠道微生物组被证实能合成调控宿主代谢的关键分子。通过大规模基因组比对,研究团队在常见共生菌Ruminococcus torques(RT)中鉴定出编码RUMTOR_00181蛋白的基因,该蛋白包含两个与人类鸢尾素(irisin)同源的纤维连接蛋白III型(FN3)结构域,被命名为RORDEP1和RORDEP2。

多肽的鉴定与功能验证

质谱分析确认RT菌株能分泌这两种多肽至培养上清液,且在人类血液中检测到其存在(平均浓度RORDEP1 176 pM,RORDEP2 210 pM)。流行病学研究发现,携带RUMTOR_00181基因的RT菌株丰度与BMI呈显著负相关(β=-0.151,P=0.002)。

动物模型的代谢改善

高脂饮食小鼠经口服RT菌株干预8周后表现出:

  • 葡萄糖耐受性提升38%(P<0.01)

  • 附睾脂肪质量减少27%

  • 股骨皮质厚度增加15%(P<0.05)

    转录组分析显示白色脂肪组织中产热标志物Ucp1、Cidea表达上调2-3倍,而促炎因子Tnf表达下降60%。

分子机制解析

重组RORDEP1(r-RORDEP1)腹腔注射可:

  • 使血浆GIP降低50%

  • 刺激GLP-1分泌增加2倍

  • 增强肝脏胰岛素敏感性(葡萄糖输注率提升4倍)

    十二指肠灌注实验结合同位素示踪证实,r-RORDEP1通过抑制糖异生关键酶PEPCK和G6Pase的表达(下调40%),使肝糖输出减少35%。

治疗潜力展望

该研究首次揭示微生物FN3结构域多肽可通过肠-肝轴调控代谢,为糖尿病、肥胖等代谢性疾病提供了新型治疗策略。相比传统益生菌疗法,工程化RORDEPs具有更明确的靶向性和可量化优势,但其人体临床应用仍需进一步验证。

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