中国科学院微生物研究所刘宏伟研究员团队揭示肠道真菌近平滑假丝酵母促进肥胖新机制

2021-11-15作者:来源:中国科学院微生物研究所责任编辑:食品界 字体A+AA-

近日,中国科学院微生物研究所刘宏伟研究员团队Communications Biology发表论文,题目为《The gut commensal fungus, Candida parapsilosis, promotes high fat-diet induced obesity in mice》,该研究证实了肠道真菌近平滑假丝酵母通过产生脂肪酶促进饮食诱导的肥胖发生发展。孙珊珊、汪锴博士与博士研究生孙莉为该文章的并列第一作者,刘宏伟研究员和代焕琴副研究员为共同通讯作者。这项工作得到了中科院战略先导项目的支持。

目前,中国成人超重和肥胖率已接近50%,已成为世界上超重和肥胖人数最多的国家之一。肥胖与心血管疾病,二型糖尿病以及某些癌症等疾病密切相关,严重影响人的身心健康。肥胖是一种包括遗传、环境、生活和饮食方式多种原因导致的慢性疾病。其中,肠道屏障的破坏、内毒素血症和肠道细菌的紊乱已被证实是肥胖发展的重要因素。然而,肠道真菌作为肠道微生物群落中不可或缺的成员,它在肥胖发生发展中的作用研究甚少。影响肥胖的肠道真菌是那些?它们的机制如何?为了回答这两个关键问题,刘宏伟研究员的课题组开展了深入研究。

影响肥胖的肠道真菌是那些?

该课题组通过在高脂饲料喂养小鼠的饮水中加入了三种不同抗菌谱的抗真菌药:两性霉素B(覆盖念珠菌和曲霉属)、氟康唑(念珠菌和隐球菌)和氟胞嘧啶(对念珠菌、隐球菌活性差)观察肠道真菌对小鼠肥胖的影响。结果显示两性霉素B和氟康唑能够有效抑制高脂饲料诱导的肥胖,但氟胞嘧啶对肥胖进程并没有影响。他们又对不同处理组小鼠粪便真菌进行了体外培养,在肥胖小鼠粪便中成功培养出了近平滑假丝酵母(Candida parapsilosis),而在灌胃两性霉素B和氟康唑抑制肥胖的小鼠中均未培养出此种酵母,所以他们推测近平滑假丝酵母是小鼠肥胖进程中的重要关联肠道真菌。在进一步对小鼠进行抗真菌处理后,口服灌胃近平滑假丝酵母能促进高脂饲料诱导的肥胖的发展,证明了近平滑假丝酵母的扩增与饮食肥胖的因果关系。

近平滑假丝酵母促进肥胖的机制如何?

肠道中的脂肪酶通过将膳食甘油三酯转化为单甘油酯和游离脂肪酸能够促进人体的脂肪堆积,是减肥药奥利司他的靶点。近平滑假丝酵母是工业上重要的脂肪酶生产菌,因此他们提出假设:近平滑假丝酵母产生的脂肪酶是促进肥胖的发展的重要机制。通过建立脂肪酶基因敲除的近平滑假丝酵母,在小鼠体内证实脂肪酶分泌是该酵母促进肥胖发展的关键机制。靶向抑制肠道真菌扩张可以作为肥胖预防的新策略。

刘宏伟 教授/研究员

刘宏伟,中国科学院微生物所研究员,中国科学院大学教授。百千万人才国家级人选,“中青年有突出贡献专家”;享受国务院政府特殊津贴专家;担任中国科学院大学医学院药学教研室主任、微生物与生化药学学科带头人、岗位教授;真菌学国家重点实验室副主任。主要从事抗代谢疾病新药与大健康产品研究;指导的研究生入选2020年中国科学院优秀博士论文,7 人次获得国家奖学金。近五年发表SCI收录论56 篇,累计影响因子207.5;在本领域一流期刊Nat. Comm.Cell Rep.、Angew. Chem. Int. Ed.等发表一区TOP论文15 篇;一篇论文入选ESI高被引论文(Cell Reports, 2019)。9 项授权专利实现转让,转化项目数2 个,合同经费2 500万。