摘要：从产孢菌群中分离出的Turicibacter菌种具有促进代谢健康的作用。Turicibacter及其所属的保护性产孢菌群能够抑制宿主神经酰胺代谢。高脂饮食会显著降低Turicibacter在肠道的定植水平。该菌产生的特异性脂质成分可有效预防肥胖及相关代谢功能障
英文名称：Dietary fat disrupts a commensal-host lipid network that promotes metabolic health
中文译名：膳食脂肪破坏了促进代谢健康的共生宿主脂质网络
发表期刊：Cell Metabolism
发表时间：2025.11.06
组学类型：宏基因组、脂质组、转录组
文章亮点
从产孢菌群中分离出的Turicibacter菌种具有促进代谢健康的作用。
Turicibacter及其所属的保护性产孢菌群能够抑制宿主神经酰胺代谢。
高脂饮食会显著降低Turicibacter在肠道的定植水平。
该菌产生的特异性脂质成分可有效预防肥胖及相关代谢功能障碍的发生发展。
研究背景
全球范围内，肥胖、2 型糖尿病等代谢疾病困扰着数十亿人，高脂高糖的西式饮食是主要诱因之一。肠道菌群作为影响代谢健康的关键因素，其具体作用机制长期未被完全揭示。此前研究发现，肥胖人群和高脂饮食动物的肠道菌群多样性降低，而无菌小鼠不易因高脂饮食发胖，说明部分肠道细菌可能具有体重调节功能。其中，孢子形成菌群落被证实能减少肠道脂肪吸收，但具体发挥作用的菌株及分子机制尚不明确，这为本次研究提供了核心探索方向。
实验设计
核心研究思路
以 “筛选关键微生物→解析作用机制→验证饮食影响→探索治疗潜力” 为逻辑主线，层层递进开展研究。
关键实验分组
动物模型：选用野生型小鼠、T-MyD88⁻/⁻基因缺陷小鼠（自发肥胖倾向）、无菌小鼠，分别给予正常饮食或 45% 高脂饮食。
菌群干预：从野生型小鼠肠道分离孢子形成菌群落，进一步纯化出 Turicibacter 等 5 种菌株，通过单菌定植或混合群落补充进行干预。
对照设置：包括 PBS 安慰剂组、无菌对照组、特定病原体 - free（SPF）小鼠组，确保实验对照严谨。
适配组学技术
微生物组学：通过宏基因组分析，量化 Turicibacter 在人和小鼠肠道中的丰度，对比不同饮食和健康状态下的差异。
转录组学：对肠道上皮细胞和 Turicibacter 进行 RNA-seq，分析基因表达变化，聚焦鞘脂代谢通路相关基因。
脂质组学：采用 LC-MS/MS 技术，检测肠道组织、血清及细菌中的脂质组成，重点分析神经酰胺、单半乳糖甘油二酯（MGDG）等关键脂质。
分子生物学技术：结合 qPCR 验证基因表达、流式细胞术检测脂质转运、细菌培养与代谢物提取等实验。
主要结果
1.产孢菌群中的单一成员Turicibacter可改善代谢健康
从产孢菌（SF）群落（含80+细菌种，Turicibacter占比12.9%）中分离出5种不同的细，仅Turicibacter sp. 和 Oscillosporaceae sp. 单菌定植可产生与SF菌群类似的瘦表型，并显著降低小鼠体脂率和血清甘油三酯。
图1从SF菌群中鉴定出诱导瘦体的微生物
2.细菌如何调控宿主代谢？
作者聚焦产孢菌群落（SF 群落）与 Turicibacter 对小肠及血清鞘脂代谢的调控作用。首先明确小肠是营养吸收和代谢调控的关键部位，且其菌群参与脂质代谢，此前已知 SF 群落可下调脂肪酸摄取但机制不明。
研究通过激光捕获显微切割、转录组及脂质组学等技术发现，SF 群落定植会显著下调小鼠小肠中鞘脂（含神经酰胺）代谢相关基因（如 Fabp1、Srebp1c、Sptlc1 等）的表达，Turicibacter 单菌定植也能降低 Sptlc1 表达；同时，SF 群落可降低小肠二氢神经酰胺和二酰甘油水平。
在血清中，Turicibacter 或 SF 群落定植均能降低血清神经酰胺，Turicibacter 还可广泛下调血清中多种脂质（如鞘磷脂、磷脂酰胆碱等）水平。综上，SF 群落与 Turicibacter 可通过调控肠道和血清中的鞘脂代谢，影响宿主脂质代谢，其中 Turicibacter KKT8 是核心功能菌株。
图2 SF细菌和Turicibacter降低肠道和血清中的鞘脂
3.高脂饮食（HFD）对 Turicibacter 的影响？
作者通过人群队列的宏基因组数据发现，肥胖人群肠道中 Turicibacter 丰度显著低于健康人群，表明其与肥胖存在关联。
在动物实验中，正常饮食下Turicibacter 或产孢菌群落（SF 群落）可降低小鼠体脂，但高脂饮食会使其代谢保护作用消失。进一步研究证实，高脂饮食会直接抑制 Turicibacter 定植，几乎清除小鼠小肠内该菌，同时降低其在大肠下段丰度。
作为高脂饮食主要饱和脂肪成分的棕榈酸（PA），会显著抑制 Turicibacter 生长，还会诱导该菌上调应激反应和孢子形成相关基因，进入特殊代谢状态，但棕榈酸无毒性，菌株脱离 PA 环境可恢复生长，且这种抑制作用并非对所有细菌都存在。
图3 脂质对Turicibacter的生长有害
4.持续补充 Turicibacter KKT8 或可抵御肥胖
研究认为，肥胖或与 Turicibacter 缺失相关，因此作者尝试在 HFD 不利环境中补充该菌株。
对 T-MyD88⁻/⁻肥胖模型小鼠，每周 5 次口服补充 Turicibacter KKT8 后，其体重增长减少、体脂率降低、腹股沟白色脂肪组织缩小，空腹血糖及血清神经酰胺水平也下降，减缓了 HFD 诱导的代谢异常。
野生型 SPF 小鼠补充该菌株后，同样体重增长减少、脂肪组织重量降低，血清甘油三酯、神经酰胺及十二指肠内多种脂质水平均下降。且需持续补充才能维持效果，因 HFD 会降低其丰度，持续补充可使其恢复至基础水平，为代谢疾病干预提供方向。
图4 持续补充Turicibacter菌株对HFD具有代谢保护作用
5.Turicibacter 脂质及膳食脂质对其影响是什么？
研究发现：膳食脂质（如棕榈酸）可调节 Turicibacter KKT8 的脂质代谢，该菌能摄取棕榈酸（杆菌门新特征），其脂质组以 MGDG 和 DGDG 为主，棕榈酸会改变其脂质组成，且该菌或含类鞘脂合成相关基因。其次，Turicibacter KKT8 的脂质可进入肠上皮细胞，下调 Srebp1c 等基因，减少神经酰胺，膳食脂肪会影响此调节作用。最后，这些脂质能降低肠上皮细胞脂肪酸摄取，在体内可减少高脂饮食小鼠体重增长、降低血糖，下调肠道神经酰胺相关基因，是其促进代谢健康、预防肥胖的关键。
图5 Turicibacter的脂质代谢受膳食脂质的影响
图6 Turicibacter脂质进入上皮细胞，下调体外神经酰胺和脂质代谢
图7 生物活性Turicibacter脂质降低脂质摄取，预防肥胖
研究总结
本研究基于宏基因组、脂质组、转录组等多组学的数据分析，发现产孢菌Turicibacter能通过分泌特殊脂质抑制宿主神经酰胺合成并减少脂肪吸收，从而帮助瘦身。肠道细菌通过产生自身独特的脂质，直接参与宿主的代谢调控。高脂饮食会降低Turicibacter的含量及其保护作用，但持续补充该菌或其脂质可有效预防肥胖。这不仅拓展了我们对宿主-微生物互作的认识，也为代谢性疾病的治疗提供了新思路。
来源：静儿达人一点号
