脂质营养不良会引发小鼠肠道微生物群失衡及其相关的葡萄糖代谢紊乱

《npj Biofilms and Microbiomes》：Lipodystrophy induces gut microbiota dysbiosis and its related glucose dysmetabolism in mice

　　

摘要

肥胖症中过多的白色脂肪组织以及脂质代谢紊乱时脂肪组织不足，都会打破代谢平衡。虽然已知白色脂肪组织功能异常与肠道菌群失调之间的恶性循环会引发肥胖症中的胰岛素抵抗，但脂质代谢紊乱是否会影响肠道功能并导致血糖调节失常仍不清楚。我们以脂肪细胞特异性的MDM2基因敲除小鼠作为脂质代谢紊乱的模型，发现了白色脂肪组织在维持肠道及肠道菌群平衡中的作用。Adipo-MDM2-KO小鼠的脂肪组织逐渐减少会导致多种肠道异常，包括肠道菌群失调、微生物代谢改变、肠道屏障功能受损、免疫球蛋白A反应异常以及内毒素血症。通过移植健康的皮下脂肪组织，这些缺陷大多可以得到逆转。此外，将Adipo-MDM2-KO小鼠的粪便菌群移植到C57BL/6J小鼠体内，也会出现类似的肠道异常和葡萄糖耐受不良现象；而清除Adipo-MDM2-KO小鼠体内的菌群则能在很大程度上改善肠道异常，并部分恢复血糖平衡。另外，皮下脂肪组织分泌的脂联素，包括细胞外囊泡，能够直接调控特定肠道细菌群落的数量和生长。多组学分析进一步表明，脂质代谢紊乱引起的菌群和代谢变化与全身性内毒素血症以及血糖代谢异常之间存在关联。总体而言，我们的研究揭示了白色脂肪组织、肠道及肠道菌群在调节肠道平衡和宿主血糖代谢中的关键作用。