肠道大肠杆菌通过分泌泛酸调控肝脏巨噬细胞Pm20d1通路抑制高脂饮食诱导的肥胖机制研究

为解决肥胖防控难题，华北理工大学附属医院精准医学测序中心团队通过微生物组学-代谢组学多组学联用技术，发现肠道大肠杆菌(E. coli)通过分泌泛酸(pantothenic acid)激活肝脏巨噬细胞Pm20d1通路，显著降低高脂饮食(HFD)小鼠内脏脂肪沉积，为肥胖治疗提供了新型微生物-代谢物干预靶点。

　　

随着全球肥胖率持续攀升，寻找安全有效的干预策略成为重大科学挑战。肥胖不仅导致心血管疾病和糖尿病等代谢综合征，还与肠道菌群紊乱密切相关。传统减肥药物存在耐药性和副作用问题，而通过膳食营养素调控成为新研究方向。华北理工大学附属医院精准医学测序中心的研究团队独辟蹊径，从肠道微生物代谢物中寻找天然减肥成分，其突破性成果发表在《Human Nutrition》上。

研究人员采用多学科交叉方法开展研究：通过高脂饮食(HFD)构建ICR小鼠肥胖模型，利用MacConkey培养基分离肠道菌株；结合全基因组测序鉴定关键菌种；采用代谢组学分析细菌培养上清液差异代谢物；建立BALB/c小鼠性别差异模型评估泛酸干预效果；运用Lip-MC（有限蛋白酶解质谱）技术筛选肝脏靶蛋白；通过分子对接验证泛酸与Pm20d1的结合特性。

研究结果揭示：1. 肥胖导致肠道菌群多样性改变，宏基因组测序证实大肠杆菌(E. coli)丰度在肥胖个体显著增加；2. 菌株功能实验显示大肠杆菌分泌的泛酸能显著降低HFD雌性小鼠体重和两性内脏脂肪率，这种效应与甘油三酯(TG)水平下降相关；3. 转录组分析发现肝脏巨噬细胞在脂肪代谢中起关键作用，清除巨噬细胞可模拟泛酸的减脂效果；4. 质谱筛选和分子对接证实泛酸与巨噬细胞蛋白Pm20d1特异性结合，该蛋白可能是调控肝脏脂肪代谢的关键靶点。

Lei Wang团队在讨论中指出，这是首次揭示肠道菌群-泛酸-肝脏巨噬细胞轴在肥胖调控中的作用机制。特别值得注意的是，泛酸表现出显著的性别差异效应：虽能降低两性内脏脂肪，但仅对雌性HFD小鼠有减重效果，这可能与X染色体基因Kdm5c介导的性别二态性有关。研究还发现临床肥胖人群BMI≥24时大肠杆菌数量与TG水平呈正相关，为"微生物-代谢物"干预策略提供了转化医学依据。

该研究创新性地将微生物组学与代谢调控相结合，不仅阐明了大肠杆菌通过分泌泛酸影响宿主代谢的新机制，还为开发基于维生素B5的精准减肥方案提供了理论支撑。相比传统减肥药物，泛酸作为人体必需维生素具有更高安全性，其通过Pm20d1靶点调控巨噬细胞功能的发现，也为代谢性炎症疾病的治疗开辟了新途径。未来研究可进一步探索不同菌株大肠杆菌的代谢特性，以及泛酸与其他B族维生素的协同减肥效应。