Nat Microbiol：肠菌的代谢“遥控器”，华南农业大学任文凯团队证实L-茶氨酸是调控宿主支链氨基酸分解代谢的关键信使

支链氨基酸(BCAA)包括缬氨酸(Val)、亮氨酸(Leu)和异亮氨酸(Ile)，参与人体的生理和病理过程。作为必需氨基酸，保持适当水平的BCAA有利于肌肉生长和延缓衰老，以及蛋白质合成。然而，宿主血清BCAA水平升高与肥胖、胰岛素抵抗、二型糖尿病和心血管疾病相关。

因此，调节BCAA水平对于宿主健康和疾病管理至关重要。内源性因素，如激素调节和营养状况，影响BCAA水平。值得注意的是，肠道微生物群还通过肠道微生物降解或合成BCAA来影响胃肠腔中的BCAA水平，从而调节宿主的BCAA水平。然而，需要进一步的研究来阐明肠道微生物群在调节宿主内源性BCAA代谢中的作用。

肠道微生物群形成多方面的宿主功能，包括屏障功能、免疫系统调节甚至代谢(例如，碳水化合物、脂肪酸和氨基酸代谢)。肠道微生物群调节宿主氨基酸代谢的机制有多种，如激活信号通路，产生代谢物和细胞外囊泡。

例如，以前的研究表明，罗伊乳酸杆菌和大肠杆菌通过激活MyD88/NF-κB信号通路来促进芳基烷基胺N-乙酰转移酶(AANAT)的表达，从而增强结肠褪黑激素的产生。肠道微生物群通过鼠乳杆菌衍生的小RNAs调节聚胺代谢。然而，肠道微生物群如何塑造宿主BCAA代谢和潜在的机制仍然未知。

肠道微生物群影响宿主BCAA水平（图源自Nature Microbiology ）

该研究揭示了一种影响宿主BCAA代谢的间接机制。无菌和野生型小鼠和猪的代谢组和肠道微生物群之间的比较揭示了罗伊乳酸杆菌及其代谢物L-茶氨酸与BCAA分解代谢的增加有关。通过用罗伊乳酸杆菌对动物进行单克隆化或用L-茶氨酸处理，这种效果得以重现。

对猪细胞系的实验表明，L-茶氨酸增强了支链氨基转移酶(BCATs)的表达，支链氨基转移酶是参与BCAA分解代谢的宿主酶。具体来说，L-茶氨酸通过抑制其组蛋白甲基化来促进BCAT2 mRNA的表达，并通过抑制特定赖氨酸残基的泛素化来稳定BCAT2蛋白。该发现为BCAA水平升高相关疾病的治疗提供了一条潜在的途径。

参考信息：

https://www.nature.com/articles/s41564-025-02236-9