Cell Metab：肠道产生的代谢物在控制肥胖和糖尿病方面发挥着核心作用

哈佛大学进行的一项研究发现，一组代谢物从肠道转移到肝脏，再到达心脏，随后被泵送至全身。这些代谢物在控制肝脏代谢通路和胰岛素敏感性方面发挥重要作用。该发现可能为未来治疗肥胖和2型糖尿病做出贡献。研究结果发表于Cell Metabolism杂志。

"肝门静脉将肠道的大部分血液引流至肝脏。因此，它是首个接收肠道微生物组产物的部位。在肝脏中，这些物质可被结合、转化或清除，随后进入体循环，"该研究的第一作者、巴西圣保罗大学Ribeirão Preto体育与体育学院的博士后研究员Vitor Rosetto Muñoz解释道。

"通过分析离开肠道的血液和全身循环的外周血液，我们能够更准确地观察这些源自肠道微生物组的代谢物在每个位置的富集情况，进而了解它们如何改变肝脏代谢和代谢健康，"Muñoz补充道。他是在哈佛医学院Joslin糖尿病中心研究员Carl Ronald Kahn的指导下进行此项研究的。

肠道微生物组的代谢影响

近年来，研究人员已将肠道微生物组确定为基因与环境相互作用导致代谢疾病的重要媒介。研究人员在啮齿动物和人类中发现，患有和未患有肥胖、2型糖尿病、葡萄糖耐受不良和胰岛素抵抗的个体，其肠道微生物组成存在显著差异。

然而，目前仍难以确切确定是哪些细菌或其产生的化合物导致了这些差异，或者它们如何与肠道相互作用。因此，最近发表的这项研究分析了具有不同肥胖和糖尿病易感性小鼠血液中的代谢物。血液样本分别采集自连接肠道和肝脏的肝门静脉，以及从肝脏流向心脏然后被泵送至全身的外周血液。

"通常，研究倾向于关注粪便物质或外周血液中存在的代谢物，但它们并不能准确反映最先到达肝脏组织的是什么，而肝脏是与多种疾病相关的重要代谢器官，"该研究员表示。

关于代谢物及影响因素的发现

研究发现，健康小鼠的肝门静脉中有111种代谢物富集，外周血液中有74种代谢物富集。然而，当易患肥胖和2型糖尿病的小鼠暴露于高脂饮食时，肝门静脉中富集的代谢物数量从111种减少到48种。这表明环境因素在这种调控中可能起决定性作用。

这些代谢物中有许多与在另一种抵抗代谢综合征的小鼠同一部位采集的血液中发现的代谢物不同。这表明遗传基础在定义肝门静脉代谢物谱方面也至关重要。

"这表明环境和宿主遗传学都能以复杂的方式与肠道微生物组相互作用。这些相互作用的结果是，不同的代谢物组合可能被发送到肝脏，随后进入外周循环。这些代谢物很可能在介导导致肥胖、糖尿病和代谢综合征的条件中扮演重要角色，"Muñoz说。

抗生素治疗与代谢效应

为了更好地了解哪些细菌及其副产物有助于这些代谢物的产生，研究人员用靶向特定肠道微生物的抗生素处理了易患肥胖和糖尿病的小鼠。正如预期的那样，微生物组以及外周血液和肝门静脉中的代谢物比例发生了变化。

该治疗增加了诸如中康酸盐等代谢物，这种物质与克雷布斯循环有关，克雷布斯循环是细胞中能量生产的重要代谢途径。

基于这一结果，研究人员用中康酸盐及其异构体处理肝细胞。这种处理改善了胰岛素信号传导，并调控了参与肝脏脂肪积累和脂肪酸氧化的基因——这些过程对健康代谢至关重要。

"因此，在这两个部位血液中发现的代谢物，在介导微生物组对肝脏代谢的影响以及与高脂饮食相关的2型糖尿病胰岛素抵抗的发病机制中发挥着重要作用，"Muñoz说。

研究人员目前正致力于更好地表征每种代谢物，并研究它们是如何形成的。这将增进我们对微生物组在代谢中作用的理解，并可能在未来发现可用于治疗代谢疾病的分子。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Vitor Rosetto Muñoz et al, Portal vein-enriched metabolites as intermediate regulators of the gut microbiome in insulin resistance, Cell Metabolism (2025). DOI: 10.1016/j.cmet.2025.08.005.