肥胖与饮食对小鼠小肠抗菌肽表达的调控机制:宿主因素与微生物群的交互作用

【字体: 时间:2025年08月12日 来源:Gut Microbes 11

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  这篇综述通过系统研究揭示了西方饮食(WSD)比单纯肥胖对小鼠小肠抗菌肽(AMPs)表达影响更显著,同时发现实验设置(小鼠来源、性别和饮食类型)是影响AMP表达的关键变量。研究首次报道了肠道共生菌Faecalibaculum通过WSD喂养特异性诱导Reg3g表达的宿主-微生物互作机制,为代谢疾病中肠道屏障功能调控提供了新见解。

  

肥胖与饮食对小鼠小肠抗菌肽表达的调控机制:宿主因素与微生物群的交互作用

饮食诱导的肥胖(非遗传性肥胖)以区域特异性方式调节潘氏细胞AMP表达

通过设置6、9、12周西方饮食(WSD)喂养实验,研究发现长期WSD摄入对十二指肠、空肠和回肠的AMP表达产生区域特异性影响。值得注意的是,12周WSD喂养后十二指肠Defa21/22和Reg3g表达显著升高,而回肠同种AMP却降低。相关性分析显示,十二指肠AMP表达与血糖呈负相关(如Reg3g r=?0.4990),回肠AMP则与体脂显著负相关(如Defa21/22 r=?0.5128)。但体外葡萄糖刺激实验表明,单纯血糖升高并不直接调控AMP表达。

饮食依赖性AMP反应受小鼠来源和性别影响

比较不同供应商(Charles River vs Taconic)和性别的小鼠发现:60%高脂饮食(HFD)使总AMP转录本增加49%,而40%脂肪的WSD影响则因性别和来源而异。例如,Taconic雌鼠WSD喂养后Reg3g表达降低62%,而Charles River雄鼠同条件下Reg3g反而升高72%。主坐标分析(PCoA)证实,实验设置组合(供应商+性别+饮食)对AMP表达变异解释度最高(R2=0.23)。

回肠黏膜与内容物微生物群的差异响应

β多样性分析显示,WSD喂养显著改变回肠微生物组成,其中Faecalibaculum在黏膜和内容物中均显著富集。值得注意的是,毛螺菌科(Lachnospiraceae_UCG-006)在HFD喂养下减少,而阿克曼菌(Akkermansia)在黏膜中的响应存在饮食类型依赖性差异。

相关性分析揭示AMP-微生物特异性互作

HAllA分析发现WSD喂养下,黏膜Faecalibaculum丰度与Reg3g表达呈强正相关(r=0.8480)。后续动物实验证实,口服Faecalibaculum rodentium可特异性诱导回肠Reg3g表达(较对照组提升3倍),而不影响其他AMP。该菌定植黏膜的能力与其诱导效应直接相关(r=0.67)。

讨论与展望

研究首次阐明WSD通过富集特定共生菌(如Faecalibaculum)调控Reg3g的机制,这为理解饮食-微生物-宿主防御互作提供了新视角。值得注意的是,不同供应商小鼠的基础Reg3g表达可相差百倍,这解释了文献中关于高脂饮食对AMP影响结论的矛盾。未来研究需关注:①Faecalibaculum代谢产物(如乳酸)对Reg3g的诱导通路;②AMP区域特异性表达的生理意义;③将小鼠研究发现转化至人类肥胖研究。

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