近日，中國工程院院士印遇龍帶領(lǐng)的湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)（以下簡稱湖南農(nóng)大）和中科院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，動(dòng)物腸道微生物節(jié)律與宿主脂肪代謝密切相關(guān)，同時(shí)褪黑素對微生物節(jié)律以及脂肪代謝紊亂起到一定緩解作用。相關(guān)研究成果發(fā)表于《微系統(tǒng)》等雜志。
褪黑素是一種晝夜節(jié)律激素，它可以通過重新編程腸道菌群來改善宿主脂質(zhì)代謝，腸道菌群也可以在明/暗循環(huán)中表現(xiàn)出節(jié)律性。
團(tuán)隊(duì)成員、湖南農(nóng)大動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院教授尹杰等人先確認(rèn)了仔豬和育肥豬腸道絕大多數(shù)微生物存在顯著節(jié)律性變化，以此為基礎(chǔ)，他們在小鼠模型上進(jìn)行糞便微生物移植，發(fā)現(xiàn)微生物節(jié)律與宿主脂肪代謝密切相關(guān)，脂肪代謝紊亂會(huì)誘導(dǎo)腸道微生物節(jié)律性變化，并進(jìn)一步加重脂肪代謝紊亂，而褪黑素對微生物節(jié)律以及脂肪代謝紊亂可起緩解作用。
實(shí)驗(yàn)證實(shí)了褪黑素對高脂飲食兩周的小鼠具有抗肥胖作用。團(tuán)隊(duì)在24小時(shí)內(nèi)每4小時(shí)收集一次樣品，時(shí)鐘基因表達(dá)的晝夜節(jié)律和血清脂質(zhì)指數(shù)隨晝夜時(shí)間而變化。這些參數(shù)在褪黑素治療的小鼠中顯示出明顯節(jié)律，而在高脂飲食喂養(yǎng)的小鼠中則沒有。與高脂飲食組相比，對照組和褪黑素治療的高脂飲食喂養(yǎng)小鼠的參數(shù)的節(jié)律相似，表明褪黑素改善了高脂飲食喂養(yǎng)的小鼠代謝的晝夜節(jié)律。
尹杰告訴《中國科學(xué)報(bào)》，腸道微生物節(jié)律受宿主生物鐘系統(tǒng)影響，并協(xié)同參與宿主生理代謝，而節(jié)律性紊亂與代謝失衡相互強(qiáng)化，最終會(huì)影響疾病的發(fā)生和發(fā)展，如出現(xiàn)肥胖及糖尿病等。因此，想要緩解肥胖，除了保持良好的作息習(xí)慣外，也可以采用改善高脂飲食人群腸道微生物群的外源褪黑素。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1128/mSystems.00002-20