腸道微生物群的失調(diào)與代謝綜合征（MetS）的發(fā)病機制有關(guān)，并且腸道微生物可能通過產(chǎn)生的有害代謝物損害宿主新陳代謝。
2024年7月19日，復旦大學生命科學學院于肖飛、上海交通大學醫(yī)學院附屬仁濟醫(yī)院陳磊及耶魯大學醫(yī)學院Marc Schneeberger等人在Nature子刊Nature Metabolism上發(fā)表了題為：Hydrogen sulfide produced by the gut microbiota impairs host metabolism via reducing GLP-1 levels in male mice的研究論文。
該研究表明，在代謝綜合征（MetS）患者中富集的腸道共生菌脫硫弧菌（Desulfovibrio），通過產(chǎn)生硫化氫（H?S）抑制腸道激素胰高血糖素樣肽-1（GLP-1）的產(chǎn)生，進而破壞宿主代謝，而阻斷脫硫弧菌和硫化氫的產(chǎn)生，可提高GLP-1的產(chǎn)生，并改善飲食誘導的代謝紊亂和肥胖。這項研究揭示了腸道微生物影響代謝健康的新機制。
腸道微生物群對宿主生理有著關(guān)鍵且深遠的影響，長期以來，其一直與多種代謝綜合征有關(guān)，包括肥胖、2型糖尿病和心血管疾病等。之前的研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了腸道微生物產(chǎn)生的有害代謝產(chǎn)物（例如三甲胺）會進入宿主循環(huán)并直接靶向內(nèi)臟器官參與代謝綜合征的發(fā)病。但許多腸道微生物的代謝物無法進入宿主循環(huán)，可能通過中繼途徑影響宿主。
腸內(nèi)分泌細胞（EEC）是分散在整個腸道上皮的化學感應細胞，與腸道微生物群及其代謝產(chǎn)物在空間上接近。EEC能夠感知腸道腔內(nèi)存在的營養(yǎng)信息，并分泌激素來協(xié)調(diào)遠端器官的代謝過程。例如，腸內(nèi)分泌L細胞在食物攝入后產(chǎn)生關(guān)鍵的代謝激素胰高血糖素樣肽-1（GLP-1），它刺激胰腺β細胞產(chǎn)生胰島素，減緩胃腸蠕動，并抑制大腦中的食欲，以通過腸道激素介導的信號傳遞來維持代謝平衡。事實上，在飲食誘導的肥胖（DIO）小鼠和患有代謝綜合征（MetS）的患者中，已有研究觀察到了GLP-1生成的缺陷。相反，GLP-1產(chǎn)生增加與高纖維飲食的代謝益處相關(guān)，而GLP-1信號通路的藥理激活提供了前所未有的臨床意義，包括治療2型糖尿病、減肥等。
腸內(nèi)分泌細胞（EEC）處于理想位置，可啟動并傳遞腸道微生物群-宿主相互作用，其能被微生物代謝產(chǎn)物（例如短鏈脂肪酸和次級膽汁酸）所刺激。然而，關(guān)于腸內(nèi)分泌細胞在代謝綜合征中是否會受到有害微生物代謝產(chǎn)物的靶向作用，我們?nèi)灾跎佟?
在這項最新研究中，研究團隊發(fā)現(xiàn)，代謝綜合征（MetS）所富集的腸道共生菌脫硫弧菌屬（Desulfovibrio spp.）通過其特征性代謝產(chǎn)物硫化氫（H?S）抑制腸內(nèi)分泌L細胞的線粒體呼吸并誘導非折疊蛋白反應，從而抑制的產(chǎn)生和分泌，進而損害宿主的代謝健康。
值得注意的是，用一種非處方藥堿式水楊酸鉍來阻斷脫硫弧菌和硫化氫（H?S），可提高GLP-1的產(chǎn)生，并改善雄性小鼠飲食誘導的代謝紊亂和肥胖。
這項研究揭示了脫硫弧菌代謝產(chǎn)物硫化氫（H?S）損害了GLP-1的產(chǎn)生，闡明了腸道微生物有害代謝產(chǎn)物在代謝綜合征（MetS）中損害宿主代謝的腸道相關(guān)機制，并為治療代謝綜合征提供了新的可能性。
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