Cell子刊:南京中医药大学单进军等发现,肠道共生拟杆菌来源的泛酸缓解代谢综合征
来源:iNature 2026-07-11 10:38
该研究发现肠道共生菌—脆弱拟杆菌(Bacteroides fragilis)通过泛酸(维生素B5) 生物合成通路,维持肠道屏障功能,从而缓解代谢综合征。
泛酸(PA),即维生素B5,可由肠道共生菌合成,但微生物PA对代谢健康的贡献仍不清楚。
2026年7月1日,南京中医药大学单进军、程海波、上海交通大学徐斌、上海中医药大学李后开共同通讯在Cell Host & Microbe在线发表题为“Gut commensal Bacteroides-derived pantothenic acid alleviates metabolic syndrome”的研究论文。该研究发现肠道共生菌—脆弱拟杆菌(Bacteroides fragilis)通过泛酸(维生素B5) 生物合成通路,维持肠道屏障功能,从而缓解代谢综合征。
研究揭示,代谢综合征患者肠道中泛酸水平显著降低,且与屏障功能损伤和疾病严重程度相关。机制上,菌群来源的泛酸通过宿主结肠上皮细胞的PANK2/3-CoA-乙酰CoA轴,维持KLF4相关的上皮分化程序,从而加强紧密连接和黏液分泌。该研究为通过靶向菌群维生素代谢防治代谢性疾病提供了新策略。

代谢综合征(MetS)是一组以胰岛素抵抗为核心的代谢紊乱症候群,常伴随肥胖、血脂异常等,可进展为糖尿病和心血管疾病。近年研究发现,肠道屏障功能受损(即“肠漏”)是连接肠道菌群失调与代谢炎症的关键环节。肠道屏障的破坏使得细菌内毒素(如LPS)入血,触发慢性低度炎症,进而损害胰岛素信号通路。
B族维生素是参与众多细胞过程的重要辅因子,对人类健康至关重要。然而,高等动物在很大程度上失去了从头合成B族维生素的能力,依赖外源来源,其中肠道共生菌是重要的储存库。泛酸(PA),也称为维生素B5,是辅酶A合成的关键前体,从而参与多种代谢途径。肠道共生菌已被证明可产生PA,其中PA生物合成在携带富含拟杆菌肠型的个体中尤其富集。然而,由于宿主中很少观察到系统性PA缺乏,微生物来源PA的生理相关性相对较少受到关注。

机理模式图(图源自Cell Host & Microbe)
在这里,研究人员发现代谢综合征(MetS)个体中微生物PA供给减少,并与肠道屏障功能受损和疾病严重程度相关。通过追踪微生物PA,确定脆弱拟杆菌是关键贡献者,其中panC是PA生物合成所必需的,这通过同位素示踪、细菌培养和无菌定植得到了证实。在MetS模型中,定植野生型而非ΔpanC脆弱拟杆菌可恢复PA、保持肠道屏障完整性、减少内毒素血症并改善代谢功能障碍。
机制上,微生物PA需要宿主泛酸激酶活性,因为在结肠类器官和体内沉默泛酸激酶2/3(PANK2/3)会降低辅酶A/乙酰辅酶A代谢,抑制Krüppel样因子4(KLF4)相关的分化程序,并削弱微生物PA的保护作用。最后,一种植物来源的多糖可富集产PA的拟杆菌并恢复结肠PA,突显了一种维持结肠稳态和代谢健康的策略。该研究不仅扩展了目前对微生物来源B族维生素在维持宿主健康中作用的认识,还为恢复屏障功能和缓解MetS提供了潜在策略。
参考消息:https://www.cell.com/cell-host-microbe/fulltext/S1931-3128(26)00265-9
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