印遇龙院士团队关于动物肠道微生物节律与脂肪代谢研究取得进展

时间: 2020/07/16   作者:   来源:动科学院   编辑:网宣办   点击:

本网讯(动科学院)2017年诺贝尔生理学或医学奖授予了发现控制昼夜节律分子机制的三位科学家,拉开了节律研究的新篇章。昼夜节律(circadian rhythm)是生命活动以 24 h 左右为周期的变动,是机体生物钟系统中的重要组成部分,能够与机体基因表达、修饰以及代谢同步变化,调节动物和人类行为、激素水平、睡眠、体温等,因此如果我们机体内昼夜节律出现紊乱,将会危害我们的健康。近年来研究发现绝大多数肠道微生物也存在节律性,提示在24小时内不同时间点肠道微生物丰度等可能存在差异。动物肠道微生物区系随着宿主的日龄增长逐渐变得复杂多样,且形成一个相对动态、稳定的微生物系统,肠道微生物节律变化可能与宿主营养物质消化、宿主新陈代谢、免疫系统的成熟和功能存在密切关系。

我校动科学院尹杰博士(印遇龙院士团队)利用猪回肠末端瘘管模型24h连续采样并结合余玄分析发现仔猪和育肥猪肠道绝大多数微生物存在显著节律性变化。进一步在小鼠模型上通过粪便微生物移植等手段证实肠道微生物存在节律性(58%的微生物与肝脏节律性基因表达存在显著相关性),同时发现微生物节律与宿主脂肪代谢密切相关,脂肪代谢紊乱会诱导肠道微生物节律性变化,并进一步加重脂肪代谢紊乱过程,而外源补充褪黑素对微生物节律以及脂肪代谢紊乱起到一定缓解作用。相关结果以“Administration of Exogenous Melatonin Improves the Diurnal Rhythms of the Gut Microbiota in Mice Fed a High-Fat Diet”为题发表在美国微生物协会旗下期刊mSystemsIF=6.6)上。

基于上述研究结果,该团队进一步总结了国内外关于生物钟与脂肪代谢相关研究进展,重点介绍了宿主节律系统与脂肪代谢的互作关系,并从激素(褪黑素、瘦素以及糖皮质激素)、肠道微生物和能量代谢角度探讨了节律系统与脂肪代谢的互作机制以及影响因素。相关内容以“Circadian Rhythms and Obesity: Timekeeping Governs Lipid Metabolism”为题发表在Journal of Pineal ResearchIF=14.5),文章的发表也得到了同行的高度评价“This is an interesting topic of high scientific and clinical relevance”。

两篇文章第一单位均为湖南农业大学动物科学技术学院,主要完成人尹杰博士2019年以神农学者特聘教授引进到动物科学技术学院印遇龙院士团队,参与作者还包括动物科学技术学院印遇龙院士、谭碧娥教授、黄兴国教授、贺喜教授、中科院亚热带所李铁军研究员以及美国莫尔豪斯医学院的Gianluca Tosini教授等。文章得到中国科协青年人才托举工程、国家自然科学基金等项目资助。

文章链接:https://msystems.asm.org/content/5/3/e00002-20

(审稿人:余婷婷)

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